Maailma järkyttyi, kun vuonna 1974 löydettiin “Lucy”, osittainen luuranko ihmisen esi-isältä, joka käveli pystyasennossa – ja vietti aikaa puissa – 3,2 miljoonaa vuotta sitten. Myöhemmät löydöt paljastivat, että hänen lajillaan, joka oli hajallaan Itä-Afrikassa, oli simpansseja suuremmat aivot. Mutta uusi tutkimus muinaisesta pikkulapsesta osoittaa, että Lucyn lajin aivot olivat järjestäytyneet vähemmän kuin ihmisillä ja enemmän kuin simpansseilla. Tämä viittaa siihen, että esi-isiemme aivot laajenivat ennen kuin ne järjestäytyivät uudelleen tavalla, joka mahdollisti monimutkaisemman henkisen käyttäytymisen, kuten työkalujen valmistamisen ja kielen kehittämisen. Jäänteet viittaavat myös siihen, että Lucyn lajilla oli suhteellisen pitkä lapsuus – samanlainen kuin nykyihmisillä – ja että ne olisivat tarvinneet vanhemmuutta pidempään kuin simpanssisukulaisensa.
Antropologit ovat kiinnittäneet paljon huomiota siihen, että Lucyn lajin aikuisilla jäsenillä – Australopithecus afarensis – oli 20 prosenttia suurempi kallo kuin simpanssilla. Tutkijat ovat pitkään pohtineet, mitä tämä merkitsi niiden aivojen tehon kannalta. Oliko näiden varhaisten hominiinien eli ihmisperheen jäsenten aivot jo järjestäytyneet uudelleen, kun heidän lajinsa käveli pystyasennossa Afrikassa ja – kenties – takoi teräviä kivityökaluja 2,9-3,9 miljoonaa vuotta sitten? “On käyty suurta keskustelua siitä, milloin aivojen uudelleenjärjestäytyminen tapahtui hominiinisuvussa”, sanoo Chicagon yliopiston paleoantropologi Zeresenay Alemseged.
Testaamaan tätä ajatusta kansainvälinen paleoantropologiryhmä käytti Grenoblessa, Ranskassa sijaitsevaa synkrotronilaitetta ottaakseen superkorkearesoluutioisia kuvia deformoituneesta kallosta ja hampaista, jotka olivat peräisin A. afarensis-pikkulapsen, joka tunnetaan nimellä Dikika-lapsi ja jonka Alemseged löysi Etiopiasta vuonna 2000.
Ryhmä zoomasi kallon sisäpuolelle, jonne aivot jättävät jäljen. He havaitsivat, että aivojen takaosassa sijaitseva kudoksen poimu, jota kutsutaan nimellä lunate sulcus, oli samassa asennossa kuin simpanssin, ei ihmisen aivoissa, joissa sen sijainnilla on saattanut olla vaikutusta monimutkaisiin henkisiin toimintoihin. Myös muut piirteet osoittivat, että “A. afarensiksen aivojälki on täysin apinamainen”, sanoo paleoantropologi Philipp Gunz Max Planck Institute for Evolutionary Anthropologysta. Gunz käytti seitsemän vuotta Dikikan ja kuuden muun lajin aikuisen ja nuoren jäsenen kallon 3D-rekonstruktioon.
Korkearesoluutioiset kuvat pikkulapsisesta Australopithecus afarensiksesta viittaavat siihen, että sen aivot olivat järjestäytyneet samankaltaisesti kuin simpanssin.
Philipp Gunz/MPI EVA Leipzig
Työryhmä laski myös huolella Dikika-lapsen hampaiden kasvuviivat ja totesi, että se oli kuollessaan 2,4-vuotias. Sen aivojen tilavuus oli noin 275 millilitraa, sama kuin samanikäisellä simpanssilla. Toinen kallo oli iältään ja kooltaan samanlainen; molemmat viittaavat siihen, että A. afarensiksen aivot kasvoivat suunnilleen samaa vauhtia kuin simpanssin, tutkimusryhmä raportoi tänään Science Advances -lehdessä. Saavuttaakseen aikuisen aivojensa koon A. afarensiksen on siis täytynyt viettää pidempi aivojen kasvuvaihe eli lapsuus, joka on tunnusomaista myöhemmille ihmisille, meidät mukaan lukien.
Tällaiset pidemmät lapsuudet edellyttävät, että äidit tai muut hoitajat panostavat enemmän energiaa jälkeläistensä kasvattamiseen. “Tämä viittaa siihen, että pidempi lapsuus syntyi jo paljon ennen Homoa”, Alemseged sanoo.
Dikikan kallon uudet rekonstruktiot ovat “poikkeuksellisia”, sanoo paleoantropologi Steven Leigh Coloradon yliopistosta Boulderista, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. Mutta evoluution neurotieteilijä Chet Sherwood George Washingtonin yliopistosta varoittaa, että koska tutkimus perustuu vain kahden nuoren ja viiden aikuisen kalloihin, “on oltava varovainen”. Ja viimeaikaiset tutkimukset kyseenalaistavat sen, kuinka paljon aivojen pinnalla esiintyvät erot todella vastaavat aivojen uudelleenkytkentää ja todellisia toiminnallisia muutoksia eri lajeissa, sanoo neurotieteilijä ja antropologi Katerina Semendeferi Kalifornian yliopistosta San Diegosta. Molempien mielestä rekonstruktiot ovat kuitenkin näyttäviä. Ja Sherwood lisää, että nämä fossiilit ovat niin harvinaisia, että niitä “kannattaa tavoitella niin paljon kuin mahdollista”.