En forhistorisk, ødelagt hodeskalle avslører gamle menneskers hemmeligheter, og røper at tidlige moderne mennesker forlot Afrika mye tidligere enn tidligere antatt, viser en ny studie.
Hodeskallen, funnet i Eurasia og dateres 210 000 år tilbake, er den eldste moderne menneskelige bein som antropologer har oppdaget utenfor Afrika, sier forskerne.
Denne hodeskallen hadde imidlertid en uvanlig nabo: en 170 000 år gammel, muligens neandertalskalle, som ble funnet hvilende ved siden av, i en hule i Sør-Hellas. Gitt at den neandertaler hodeskallen er en solid 40.000 år yngre enn den moderne menneskelige skallen, ser det ut til at akkurat dette menneskets tidlige spredning ut av Afrika mislyktes. Det er ingen levende etterkommere av dette gåtefulle mennesket som lever i dag, og denne personens gruppe ble erstattet av neandertalere, som senere bodde i den samme hulen, sa forskerne.
"Vi vet fra de genetiske bevisene at alle mennesker som lever i dag utenfor Afrika, kan spore sine aner til den største spredningen ut av Afrika som skjedde mellom 70 og 50 000 år før nåtid," studerer forsker Katerina Harvati, professor i paleoanthropology ved Universitetet i Tübingen i Tyskland, fortalte reportere på en nyhetskonferanse.
Andre tidligere moderne-menneskelige spredning ut av Afrika er blitt dokumentert på steder i Israel, inkludert en basert på oppdagelsen av en 194 000 til 177 000 år gammel moderne menneskelig kjeve fra Misliya Cave og andre knyttet til tidlig menneskelige fossiler datert til rundt 130 000 til 90 000 år siden ved hulene i Skhul og Qafzeh. Men "vi tror at disse tidlige migrantene ikke faktisk bidro til at moderne mennesker bodde utenfor Afrika i dag, men heller døde ut og sannsynligvis ble lokalt erstattet av neandertalere," sa Harvati. "Vi antar at dette er en lignende situasjon med Apidima 1-befolkningen."
Oppdagelse i Hellas
De to gamle hodeskallene ble avdekket på slutten av 1970-tallet av forskere ved Museum of Anthropology ved University of Athens. Med tanke på at hodeskallene ble funnet i Apidima-hulen, navngav forskerne dem Apidima 1 og Apidima 2.
Begge hodeskallene, som ikke hadde underkjeve, ble funnet side om side i en blokk med breccia, kantete bergstykker som ble sementert sammen over tid. Ingen av skallene var imidlertid i god form; den skadede Apidima 1 inkluderte bare baksiden av skallen, og den gang var forskerne ikke sikre på hvilken art den kom fra. Apidima 2, som bevart ansiktsregionen til hodeskallen, ble identifisert som neandertaler, men den ble ødelagt og forvrengt.
I årevis satt hodeskallene på Museum of Anthropology i Athen til de til slutt ble renset og klargjort fra breccia-blokken på slutten av 1990-tallet og begynnelsen av 2000-tallet. I den nye studien la Harvati og hennes kolleger begge hodeskaller i en CT-skanner, som genererte virtuelle 3D-rekonstruksjoner av hvert eksemplar. Deretter analyserte de funksjonene til hver.
Som i tidligere analyser konkluderte teamet med at Apidima 2, som hadde en tykk, avrundet brynrygg, var fra en tidlig Neandertaler. Å identifisere Apidima 1 var mer utfordrende på grunn av dets fragmenterte rester, men forskerne klarte å lage speilbilder av høyre og venstre side, noe som ga dem en mer fullstendig gjenoppbygging.
Flere ledetråder, for eksempel den avrundede ryggen på skallen (en funksjon som er unik for moderne mennesker), indikerte at Apidima 1 var et tidlig moderne menneske, eller Homo sapiens, sa forskerne.
Dating hodeskallene
Deretter daterte forskerne hodeskallene. Tidligere analyser hadde estimert at hodeskallene var omtrent fra samme tidsperiode, gitt at de ble oppdaget ved siden av hverandre, noe som tyder på at de bodde omtrent på samme tid. Men ved å bruke en metode kjent som uran-seriedatering, fant det nye teamet at hodeskallene ikke var fra samme tidsperiode.
Ved 170 000 år gammel passet den neandertaler hodeskallen innenfor rekkevidden av andre neandertaler rester funnet i andre deler av Europa. Men den moderne menneskelige hodeskallen var en uventet utlegger og predater den nest eldste H. sapiens forblir i Europa i mer enn 150 000 år, fant forskerne.
Uranium-seriedating er en av bare noen få måter å date slike eldgamle bein på, "men det er ikke uten noen fallgruver," sier Larry Edwards, regentprofessor ved Institutt for jord- og miljøvitenskap ved University of Minnesota, som ikke var involvert i studien.
I virkeligheten fungerer metoden fordi uran forfaller til thorium. Jo mer thorium det er i en prøve, jo eldre er den, fortalte Edwards til Live Science. Ben og tenner inneholder imidlertid ikke mye av sitt eget uran; snarere absorberer de det fra omgivelsene over tid. "Det krever at du gjør tolkninger om hvordan og når uranet ble plukket opp og om uranet gikk tapt eller ikke," sa han.
Men selv om denne teknikken ikke er ideell for dateringsskaller som Apidima 1 og 2, kan den fremdeles gi nyttige data, sa Edwards.
"Jeg synes det er ganske solid, konklusjonene deres," sa han.
Implikasjoner utenfor Afrika
Til tross for hodet på hodeskallen som den "eldste kjente moderne menneskelige fossilen i Eurasia," skriver ikke det nye funnet grunnleggende om menneskelig evolusjon, sa Eleanor Scerri, en førsteamanuensis og leder for forskningsgruppen Pan-African Evolution ved Max Planck Institute for Science of Human History i Jena, Tyskland, som ikke var involvert i studien.
Det grunnleggende er at mennesker først utviklet seg i Afrika og deretter våget seg ut i resten av verden.
"De eldste menneskelige fossilene kommer fremdeles fra Afrika og er rundt 100 000 år eldre enn Apidima-fossilet," sa Scerri til Live Science i en e-post. "Det er omtrent 4000 generasjoner - god mulighet til å bevege seg rundt."
Når det er sagt, "hvis vi ønsker å stille spørsmål spesifikt om den tidlige historien til artene våre i Eurasia, kan denne studien bekrefte argumentene for flere, tidlige spredning," sa Scerri. I tillegg støtter dette funnet synet om at befolkningen i "tidlig Homo sapiens var fragmentert og spredt, "sa hun.
Tidligere studier har antydet at "Homo sapiens forlot Afrika hver gang Saharas og arabiske ørkener krympet, noe som skjedde stort sett på 100 000-årige sykluser, "grovt enig i datoer fra denne studien, bemerket hun.
Dessuten, hvis moderne mennesker virkelig hadde nådd Eurasia for minst 210 000 år siden, så "kan vi ikke lenger anta at 'Mousterian' steinredskaps samlinger som finnes over store regioner i Eurasia, nødvendigvis blir produsert av neandertalere," sa hun.
Det er mange veier åpne for forskere som håper å lære mer om Apidima-hodeskallene. For eksempel kunne hodeskallene inneholde gammelt DNA eller urlige proteiner som kunne verifisere deres art, skrev Eric Delson, som ikke var involvert i forskningen, i et tilhørende perspektiv publisert online i dag (10. juli) i tidsskriftet Nature. Delson er professor og styreleder for Institutt for antropologi ved Lehman College og The Graduate Center ved City University of New York.
Videre kunne forskere studere hulens paleo-miljø og klima for å finne ut hvordan forholdene var da Apidima 1 og 2 bodde der. I dag ligger hulen på en klippe vendt mot sjøen, bare tilgjengelig med båt, sa Harvati.
