Oude menselijke verwant Australopithecus sediba "liep als een mens, maar klom als een aap"

Wetenschappers van New York University (NYU), de University of the Witwatersrand (Wits University) en 15 andere instellingen uit de VS, Zuid-Afrika, Spanje, het VK en Zwitserland hebben de ontdekking van de 2 miljoen jaar oude fossiele ruggenwervels bekendgemaakt in een nieuwe studie. 

De lendenwervels uit de onderrug en delen van andere ruggenwervels van één enkel vrouwelijk individu van Australopithecus sediba die recent ontdekt zijn, vormen samen met eerder gevonden ruggenwervels een van de meest complete onderruggen die ooit zijn teruggevonden van vroege Hominini en ze geven ons inzichten in hoe deze oude, uitgestorven verwant van de mens liep en klom. 

De Hominini zijn een geslachtengroep in de familie mensachtigen (Hominidae) die bestaat uit de mens, de twee soorten chimpansees en een reeks uitgestorven mensachtigen. 

De fossielen werden in 2015 ontdekt tijdens opgravingen aan een oude mijnweg in de buurt van de site Malapa in de 'Wieg van de Mensheid', een Werelderfgoed-site ten noordwesten van Johannesburg in Zuid-Afrika. 

Malapa is de site waar professor Lee Berger van de Wits University en zijn negenjarige zoon Matthew in 2008 de eerste overblijfselen ontdekten van wat een nieuwe soort oude menselijke verwant bleek te zijn. De soort werd Australopithecus sediba genoemd. Australopithecus betekent 'zuidelijke aap' en sediba betekent 'bron' of 'fontein' in de plaatselijke Sesotho-taal. 

De fossielen uit de site zijn zo'n 2 miljoen jaar oud.  

De wervels die in de nieuwe studie beschreven zijn, zijn gevonden in één stuk cementachtig gesteente, breccia genaamd, en ze zijn bijna met elkaar verbonden.  

De fossielen werden virtueel geprepareerd voor onderzoek door ze te scannen met een micro-CT-scanner aan de Wits University. Dat nam het risico weg dat de dicht bij elkaar gelegen, delicate beenderen tijdens een manuele preparatie zouden beschadigd worden. 

Eens ze virtueel geprepareerd waren, werden de wervels herenigd met fossiele resten die tijdens eerdere opgravingen in Malapa gevonden waren, en ze bleken perfect te passen in de ruggengraat van het vrouwelijke fossiele skelet dat deel uitmaakt van de type-specimens van Australopithecus sediba, die voor het eerst beschreven werden in 2010. 

Het catalogusnummer van dat skelet is MH 2, maar de onderzoekers hebben het vrouwelijke skelet de bijnaam 'Issa' gegeven, wat 'beschermer' betekent in het Swahili.

Uit de ontdekking van de nieuwe lendenwervels blijkt dat Australopithecus sediba slechts 5 lendenwervels had, net als mensen. 

"De lenden zijn essentieel om de aard van de tweevoetigheid bij onze vroegste voorouders te begrijpen en om te weten te komen hoe goed ze aangepast waren aan het lopen op twee benen", zei professor Scott Williams. "Aaneengesloten reeksen van lendenwervels zijn uitzonderlijk zeldzaam in het fossielenbestand van de Hominini, we kennen slechts 3 vergelijkbare lagere ruggengraten uit heel het vroege Afrikaanse fossielenbestand."

Williams is professor antropologie aan NYU, onderzoeker aan de Wits University en de hoofdauteur van de nieuwe studie.

De ontdekking van de nieuwe specimens betekent dat Issa nu een van slechts twee vroege Hominini-skeletten is geworden waarbij een relatief volledige lage ruggengraat en grote delen van het gebit bewaard zijn van hetzelfde individu, wat toelaat met zekerheid te zeggen tot welke soort de ruggengraat behoort. 

"Terwijl Issa al een van de meest volledige skeletten was van een vroege Hominini dat ooit ontdekt is, maken deze wervels de lagere rug bijna volledig. Ze maken van de lendenstreek van Issa niet alleen een kandidaat voor de meest volledige lage rug van Hominini ooit ontdekt, maar ook waarschijnlijk voor de best bewaarde lage rug", zei Lee Berger. Paleo-antropoloog Berger is een onderzoeksprofessor aan de Wits University, de leider van het Malapa-project en een van de auteurs van de nieuwe studie. 

Hij voegde eraan toe dat deze combinatie van volledigheid en uitstekende bewaring het team een nooit geziene blik op de anatomie van de lage rug van de soort bood. 

Eerdere studies van de onvolledige lage ruggengraat door onderzoekers die niet aan de nieuwe studie hebben meegewerkt, veronderstelden dat A. sediba een relatief rechte rug moet gehad hebben, zonder de kromming of lordose die typisch is voor moderne mensen. Ze namen verder als hypothese aan dat de ruggengraat van Issa meer leek op die van de uitgestorven neanderthalers en andere meer primitieve soorten van Hominini, ouder dan twee miljoen jaar. 

Lordose is (onder meer) de voorwaartse kromming van de lumbale wervelkolom, de lendenwervels, en het wordt doorgaans gebruikt om grote aanpassingen aan bipedalisme, tweevoetigheid, aan te tonen. 

Dankzij de meer volledige ruggengraat en de uitstekende staat van de fossielen, stelde de nieuwe studie vast dat de lordose van A. sediba in werkelijkheid meer uitgesproken was dan die van elke andere Australopithecus die we ooit ontdekt hebben en dat de kromming van de ruggengraat alleen overtroffen werd door de kromming die vastgesteld is in de ruggengraat van de 1,6 miljoen jaar oude Turkanajongen, een Homo ergaster uit Kenia, en bij sommige moderne mensen. 

"De aanwezigheid van lordose en andere kenmerken van de ruggengraat zijn duidelijke aanpassingen aan het lopen op twee benen, maar er zijn andere kenmerken, zoals de grote en naar boven gerichte dwarsuitsteeksels, die wijzen op een krachtig spierstelsel aan de romp, misschien voor het klimmen en leven in bomen", zei Gabrielle Russo, professor evolutionaire antropologie aan de Stony Brook University en een van de auteurs van de nieuwe studie. 

Sterk naar boven gerichte transversale uitsteeksels of dwarsuitsteeksels wijzen meestal op krachtige borstspieren, zoals we die zien bij mensapen. "In combinatie met andere delen van de anatomie van de romp wijst dit erop dat A. sediba duidelijke aanpassingen voor het klimmen behouden had",  zei Shahed Nalla, professor aan de University of Johannesburg en Wits University, gespecialiseerd in ribben en een onderzoeker bij de nieuwe studie.  

Eerdere studies hebben de mengeling van aanpassingen onderstreept die gevonden worden in het skelet van A. sediba. Het gaat dan onder meer om kenmerken van de bovenste ledematen, het bekken en de onderste ledematen, en die wijzen op een overgang tussen lopen als een mens en klimmen in bomen. 

"De ruggengraat brengt dit allemaal samen", zei Cody Prang. "Op welke manier deze combinaties van kenmerken zijn blijven voortbestaan bij onze oude voorouders, met onder meer potentiële aanpassingen aan zowel lopen op de grond op twee benen als efficiënt in bomen klimmen, is misschien wel een van de belangrijkste openstaande vragen in de evolutie van de mens." Prang is professor aan de Texas A&M University, hij bestudeert de manier waarop oude Hominini liepen en klommen en hij is een van de auteurs van de nieuwe studie. 

De studie komt tot het besluit dat A. sediba een overgangsvorm is en dat zijn ruggengraat duidelijk een vorm heeft die het midden houdt tussen die van moderne mensen (en neanderthalers) en die van de mensapen. 

"Issa liep enigzins als een mens, maar ze kon klimmen als een aap" zei Berger. 

De virtuele fossielen die gepubliceerd zijn in de nieuwe studie, kunnen gedownload worden op Morphosource.org. De studie is gepubliceerd in eLife. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van New York University.