لعقود من الزمن ، كان العلماء يتعلمون المزيد عن الوجبات الغذائية للهيمينات المبكرة ، وخاصة اعتمادهم على النباتات. ومع ذلك ، ما زلنا لا نعرف متى بدأ أسلاف البشر في تناول اللحوم.
هذه فجوة محبطة في فهمنا للتطور البشري. نعتقد أن استهلاك اللحوم المنتظم كان أحد المحركات الرئيسية لنمو الدماغ والتطور في hominins ، لأن المنتجات الحيوانية كثيفة السعرات الحرارية وأسهل هضمها من الأطعمة النباتية غير المجهزة. كما أنها تحتوي على جميع الأحماض الأمينية الأساسية وهي غنية بالمواد المغذية المهمة بيولوجيًا والمعادن والفيتامينات.
ما نعرفه هو أنه بحلول الوقت الذي جنسنا ، هومو، ظهر منذ أكثر من مليوني عام ، وكان hominins يأكلون اللحوم بانتظام. هذا واضح من اعتمادهم المتزايد في هذه المرحلة على أدوات الحجر إلى الجزار ومعالجة منتجات اللحوم. لقد وجدنا أيضًا عظام أحفورية مع علامات قطع تشير إلى الحمل.
لكن هذا لا يفسر متى وأين بدأ تناول اللحوم العادية وأي أنواع من أسلافنا جعل هذا التحول الحاسم.
الآن ، بفضل مينا الأسنان المتحجرة ، نحن على بعد خطوة من الإجابة. في دراسة مع العديد من المؤلفين الآخرين ، قمنا بقياس نظائر النيتروجين في المينا من الأسنان المتحفرة التي تنتمي إلى جنس hominin Australopithecus، المكتشفة في كهوف Sterkfontein بجنوب إفريقيا. هذا هو واحد من أقدم أنواع الأجداد البشرية المعروفة.
يمكن أن تحتوي ذرات العنصر نفسه على إصدارات مختلفة ، تسمى النظائر ، والتي لها نفس عدد البروتونات ولكن أعدادًا مختلفة من النيوترونات. هذا يجعلها أثقل قليلا أو أخف وزنا ولكن متشابهة كيميائيا. على سبيل المثال ، يحتوي النيتروجين على نظائر مستقرة: النيتروجين -14 (⁴N) والنيتروجين 15 (⁵n). تحدث هذه بشكل طبيعي ، لكن نسبةها تختلف في الطبيعة. في شبكات الغذاء ، تصبح نظائر النيتروجين مخصبة أثناء تحريك السلسلة ، مما يعني أن النسب التي تحتوي على نسب ⁴N/⁵N أعلى من الحيوانات العاشبة.
يعد تحديد هذه النظائر وسيلة لإعادة بناء الوجبات الغذائية والنظم الإيكولوجية القديمة ، مما يساعد العلماء على فهم كيف شكلت البيئات الماضية بقاء الأنواع – بما في ذلك البشر الأوائل.
لقد اختبرنا أيضًا توقيع النظائر للحيوانات التي عاشت في النظام الإيكولوجي في نفس الوقت. رأينا أن التوقيع النظيري Australopithecus كان منخفضًا – على غرار العاشبة.
تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن هؤلاء المنازل المبكرة التي تشبه القرد ، كانت تتناول معظم النباتات. لم يكن هناك دليل يذكر على استهلاك اللحوم. ربما يكونون قد تناولوا وجبة خفيفة على البيض أو الحشرات في بعض الأحيان ، لكنهم لم يكونوا يبحثون بانتظام من الثدييات الكبيرة مثل البشر البدائيون بعد ملايين السنين.
نهج الأسنان
بدأ أحدنا (الدكتورة Lüdecke) العمل مع مينا الأسنان المتحجرة خلال الدكتوراه. كان التركيز على قياس نظائر الكربون المستقرة في المينا كوسيلة للكشف عن الجزء النباتي من نظام غذائي للحيوان الموجود أو المنقرض.
يكشف هذا النهج ما إذا كان هناك نوع يعتمد على النباتات المورقة أو المورقة أو النباتات الشبيهة بالعشب في النظم الإيكولوجية السافانا الأفريقية. ولكن كان هناك دائمًا عقوبة صغيرة وغير مرضية في قسم المناقشة في أوراقها الأكاديمية: “لا يمكن لمجموعة البيانات هذه الإبلاغ عن جزء اللحوم من النظام الغذائي”.
ثم ضرب الإلهام. قام المؤلفون المشاركون في أحدث دراسة ، ألفريدو مارتينيز-غارسيا ودانييل سيجمان ، بتطوير طريقة مع فرقهم لقياس نظائر النيتروجين في الميكروفل البحري-مخلوقات صغيرة ، مثل مينا الأسنان المتحجرة ، لا تحتوي على مواد عضوية تقريبًا.
اقرأ المزيد: إن دراسة الحفريات الصغيرة تذكرنا بأن المتاحف هي مفتاح تقدم العلم
لقد تساءلنا عما إذا كانت نفس التقنية يمكن أن تعمل من أجل الأسنان القديمة وأخيراً توفر علامة تاريخ لسلوك الأكل في الأكل في وقت مبكر.
بدأنا صغيرًا عن طريق اختبار الطريقة على مينا الأسنان القوارض من الحيوانات ذات الوجبات الغذائية التي يتم التحكم فيها في تجربة التغذية المتخصصة. عملت. من هناك ، انتقلنا إلى مينا الثدييات البرية من مجموعات المتاحف وغيرها من الحيوانات التي عاشت بشكل طبيعي في النظم الإيكولوجية الأفريقية.
عندما تتماشى هذه النتائج مع ما توقعناه من حيث وجباتهم الغذائية المعروفة ، عرفنا أن لدينا أداة موثوقة. بعد مزيد من الاختبارات المختبرية ، والتبديل والتحقق من الطريقة ، شعرنا بأننا على استعداد لتحليل مينا الأسنان المتحجرة للحيوانات غير المحترفة الموجودة في واحدة من أقدم الرواسب الحاملة للحفريات لكهوف ستارفونتين في جنوب إفريقيا. تشكلت هذه الوديعة ، العضو 4 ، منذ حوالي 3.4 مليون سنة ، خلال فترة البليوسين المتأخرة.
مرة أخرى ، أعطتنا هذه التحليلات النتائج المتوقعة: كان من الواضح على المستوى النظيري ما إذا كنا نتعامل مع أسنان العاشبة أو آكلة اللحوم.
ثم أخذنا في النهاية أخذ عينات من سبعة Australopithecus الأضراس من العضو 4 للكشف عما إذا كان هؤلاء hominins القديمة ، التي عاشت وتوفيت حول كهوف ستيركفونتين قبل حوالي 3.4 مليون عام ، كانوا يغرقون أسنانهم في اللحوم أو التمسك بقائمة نباتية إلى حد كبير.
بمقارنة نسب نظير النيتروجين في هذه العوامل المبكرة مع تلك الموجودة في الحيوانات الأخرى من نفس النظام الإيكولوجي – مثل الظباء والقرود والآلامير – وجدنا أن التوقيع النظري لـ Australopithecus كان منخفضًا ، على غرار العاشبة.
خطط مستقبلية
هذا الاكتشاف هو مجرد البداية. نحن الآن نوسع أبحاثنا إلى مواقع الأحفورية الأخرى في جميع أنحاء إفريقيا وآسيا ، على أمل الإجابة على أسئلة أكبر. متى دخلت اللحوم حقًا في نظام Hominin؟ أي أنواع من hominins من خلال تطورنا المستهلك اللحوم؟ هل ظهر السلوك عدة مرات وهل تزامن مع ظهور أدمغة أكبر ، أو تغييرات ملحوظة في السلوك ، مثل تكنولوجيا أدوات الحجر الجديدة؟ وماذا يعني هذا كيف نفهم المسار التطوري الذي أدى إلى جنسنا؟
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: تينا لوديك ، معهد ماكس بلانك للكيمياء ودومينيك ستراتفورد ، جامعة ويتواتردراند
اقرأ المزيد:
تتلقى Tina Lüdecke تمويلًا من زمالة مؤسسة الأبحاث الألمانية إيمي نوثر (LU 2199/2-1). وهي تابعة لمجموعة إيمي نويث لاستهلاك اللحوم هومنين ، ومعهد ماكس بلانك للكيمياء (ماينز ، ألمانيا) ومعهد الدراسات التطورية ، جامعة ويتواتردراند (جوهانسبرغ ، جنوب إفريقيا).
يتم دعم العمل الميداني لـ Sterkfontein من قبل منصات حكومية جنوب إفريقيا DSI-NRF و NRF African Origins ، ودعم المشروع والطالب طويل الأجل من جنس و Past.