I 1974 blev verden forbløffet over opdagelsen af “Lucy”, det delvise skelet af en menneskelig forfader, der gik oprejst – og stadig tilbragte tid i træerne – for 3,2 millioner år siden. Senere opdagelser viste, at hendes art, der var spredt ud over hele det østlige Afrika, havde en hjerne, der var større end chimpansernes. Men en ny undersøgelse af et gammelt spædbarn viser, at Lucys arts hjerner var organiseret mindre som menneskers hjerner og mere som chimpansers hjerner. Det tyder på, at vores forfædres hjerner udvidede sig, før de blev reorganiseret på de måder, der gør det muligt for os at udøve mere kompleks mental adfærd som f.eks. at fremstille redskaber og udvikle sprog. Resterne tyder også på, at Lucys art havde en relativt lang barndom – svarende til moderne menneskers – og at de ville have haft brug for at være forældre i længere tid end deres chimpanse-slægtninge.
Anthropologer har gjort meget ud af, at voksne medlemmer af Lucys art – Australopithecus afarensis – havde kranier, der var 20 % større end en chimpanses kranie. Forskerne har længe diskuteret, hvad dette betød for deres hjernekapacitet. Var hjernen hos disse tidlige homininer, eller medlemmer af menneskefamilien, allerede blevet reorganiseret på det tidspunkt, hvor deres art gik oprejst i Afrika og – måske – skaffede sig skarpe stenredskaber for 2,9 til 3,9 millioner år siden? “Der har været en stor debat om, hvornår reorganiseringen af hjernen fandt sted i homininernes slægt,” siger palæoantropolog Zeresenay Alemseged fra University of Chicago.
For at teste denne idé brugte et internationalt hold palæoantropologer en synkrotron i Grenoble, Frankrig, til at tage billeder med superhøj opløsning af det deformerede kranium og tænderne fra en A. afarensis-barnet, kendt som Dikika-barnet, som Alemseged opdagede i Etiopien i 2000.
Holdet zoomede ind på indersiden af kraniet, hvor hjernen efterlader et aftryk. De fandt, at en fold i vævet på bagsiden af hjernen, kaldet lunate sulcus, var i samme position som i en chimpanse, ikke i en menneskehjerne, hvor dens placering kan have haft en vis indflydelse på den komplekse mentale funktion. Andre træk viste også, at “A. afarensis’ hjernepræg er fuldstændig abeagtig”, siger palæoantropolog Philipp Gunz fra Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. Gunz brugte 7 år på at lave 3D-rekonstruktionen af kraniet af Dikika og seks andre voksne og unge medlemmer af arten.
Billeder med høj opløsning af et lille Australopithecus afarensis barn tyder på, at dets hjerne var organiseret som en chimpans.
Philipp Gunz/MPI EVA Leipzig
Teamet talte også omhyggeligt vækstlinjer på Dikika-barnets tænder og fandt ud af, at det var 2,4 år gammelt på dødstidspunktet. Dets hjernevolumen var ca. 275 milliliter, det samme som for en chimpanse på samme alder. Et andet kranium var af samme alder og størrelse; begge tyder på, at A. afarensis’ hjerne voksede med omtrent samme hastighed som en chimpansees, rapporterer holdet i dag i Science Advances. For at nå sin hjernestørrelse som voksen må A. afarensis derfor have haft en længere periode med hjernevækst – eller barndom – hvilket er et kendetegn for senere mennesker, herunder os.
Disse længere barndomsår kræver, at mødre eller andre plejere investerer mere energi i at opdrage deres afkom. “Det tyder på, at en længere barndom opstod langt før Homo,” siger Alemseged.
De nye rekonstruktioner af Dikika-kraniet er “exceptionelle,” siger palæoantropolog Steven Leigh fra University of Colorado, Boulder, som ikke deltog i undersøgelsen. Men den evolutionære neurovidenskabsmand Chet Sherwood fra George Washington University advarer om, at fordi undersøgelsen er baseret på kranier fra kun to unge og fem voksne, “skal man være forsigtig”. Og nyere undersøgelser sætter spørgsmålstegn ved, hvor meget forskellene på hjernens overflade rent faktisk svarer til en omforbindelse af hjernen og reelle funktionelle ændringer hos forskellige arter, siger neurovidenskabsmand og antropolog Katerina Semendeferi fra University of California, San Diego. Ikke desto mindre mener de begge, at rekonstruktionerne er spektakulære. Og Sherwood tilføjer, at disse fossiler er så sjældne, at de “er værd at forfølge så meget som muligt”.