Die prähistorische Evolution... ca. 3,8 bis 2,9 Mio. Jahre Ostafrika
Australopithecus afarensis
Australopithecus afarensis, eine Spezies aus der ausgestorbenen Gattung Australopithecus, die zur Familie der Hominiden gehört, wird durch Fossilien repräsentiert, die in Fundschichten Ostafrikas entdeckt wurden, datiert auf etwa 3,8 bis 2,9 Millionen Jahre alt. Die bedeutendsten Fundorte sind Hadar in Äthiopien und Laetoli in Tansania. Die genaue Verwandtschaft von Australopithecus afarensis zu den Arten der Gattung Homo bleibt ein offenes Forschungsgebiet. Es wird jedoch allgemein angenommen, dass diese Spezies wahrscheinlich als direkte evolutionäre Weiterentwicklung aus dem älteren Australopithecus anamensis hervorgegangen ist, ein Prozess, der als Anagenese bekannt ist.
Die Fossilien von Australopithecus afarensis, die aus Laetoli stammen, sind aus Schichten extrahiert worden, die auf ein Alter von etwa 3,76 bis 3,46 Millionen Jahren datiert sind. Die Funde aus Hadar sind jünger, mit einer geschätzten Zeitspanne von 3,4 bis 2,92 Millionen Jahren. Die Fundstelle Maka, gelegen im Afar-Dreieck wie Hadar, lieferte Fossilien mit einem Alter von 3,75 bis 3,4 Millionen Jahren. Es besteht jedoch unter einigen Forschern Zweifel, ob die Fossilien von beiden Orten tatsächlich derselben Art angehören. Die Bestimmung des Zeitraums, in dem eine fossile Art existierte, ist in der Regel nur näherungsweise möglich. Dies liegt zum einen an der lückenhaften Natur des Fossilberichts, da oft nur wenige Exemplare einer fossilen Art gefunden werden. Zum anderen weisen die Datierungsmethoden eine gewisse Ungenauigkeit auf, was zu den in „von… bis…“ angegebenen Lebenszeiten führt. Alle veröffentlichten Altersangaben sind daher vorläufig und könnten nach dem Fund weiterer Belegexemplare revidiert werden.
Etwa 90 Prozent der Funde von Australopithecus afarensis stammen aus Hadar. Weitere Fundorte sind White Sands, Belohdelie und Fejej in Äthiopien, Koobi Fora und Allia Bay in Kenia sowie Koro Tor im Tschad. Diese Art ist die älteste in der Hominini-Linie, von der ausreichend viele Fossilien unterschiedlicher Individuen erhalten sind, um den Körperbau und das Körpergewicht relativ genau abzuschätzen. In der stammesgeschichtlichen Einordnung wurde Australopithecus afarensis wiederholt in die Nähe der Entwicklungslinie zur Gattung Homo gestellt. Eine 2007 veröffentlichte Studie von Yoel Rak zu einem afarensis-Unterkiefer deutete jedoch aufgrund der speziellen Form des aufsteigenden Unterkieferasts eine größere Ähnlichkeit mit Paranthropus robustus als mit den frühen Homo-Arten hin.
Lucy
Das berühmteste Fossil von Australopithecus afarensis
Lucy, das ikonischste Fossil von Australopithecus afarensis, wurde am 24. November 1974 von Donald Johanson in Hadar entdeckt und erhielt ihren Namen nach dem Beatles-Song „Lucy in the Sky with Diamonds“, der am Tag der Entdeckung im Forschercamp gespielt wurde. Das Skelett wurde aufgrund von Überlegungen zum Größenverhältnis der Geschlechter bei Australopithecinen als weibliches Individuum interpretiert, eine Einschätzung, die jedoch debattiert wird. Lucys Alter wird auf etwa 3,2 Millionen Jahre datiert und sie ist unter der Sammlungsnummer AL 288-1 (AL = „Afar Locality“) registriert. Sie erreichte zu Lebzeiten eine Größe von etwa 105 cm und wog geschätzt etwa 27 kg. Anhand des Zustands ihrer Zähne wird angenommen, dass sie als junge Erwachsene verstarb.
Lucy wurde lange Zeit als das am besten erhaltene Skelett eines frühen Vertreters der Hominini betrachtet. Von ihren insgesamt 207 Knochen wurden 47 gefunden, darunter Oberschenkelknochen, Schienbein, Teile des Beckens, der Wirbelsäule, mehrere Rippen, des Schädels und beider Oberarmknochen. Die Knochen der Hände und Füße fehlen jedoch nahezu vollständig. Die Morphologie ihres Skeletts weist deutliche Anpassungen an den aufrechten Gang auf.
Die Anatomie von Australopithecus afarensis
Ein Blick unter die Oberfläche
Australopithecus afarensis zeigte eine Körpergröße, die etwas größer war als die eines Schimpansen, jedoch bereits mit der Fähigkeit, wenn auch noch recht ungelenk, auf den Hinterbeinen zu gehen. Der Körperbau offenbarte menschenähnliche Merkmale im Becken und den Beinen, während Kopf und Oberkörper eher affenähnlich beschrieben wurden. Die männlichen Individuen wurden auf eine Höhe von etwa 1,50 m geschätzt, mit einem Gewicht zwischen 40 und 50 kg, während für die weiblichen Individuen eine Höhe von rund 1,10 m und ein Gewicht von 28 bis 34 kg rekonstruiert wurden.
Die Annahme eines so ausgeprägten Sexualdimorphismus ist jedoch umstritten, da beispielsweise die Stärke der Oberschenkelknochen eine beträchtliche Variation aufweist. Diese Variation führte 1984 sogar zur Kontroverse, kleinere Fossilien als „Homo antiquus“ von Australopithecus abzutrennen. Eine Analyse des Skeletts von Lucy im Jahr 2016 ergab, dass die Armknochen im Vergleich zu den Beinknochen erheblich stärker waren, was darauf hindeutet, dass Lucy ihre Arme regelmäßig stärker belastete als ihre Beine. Dies wurde damit erklärt, dass Lucy wahrscheinlich häufiger auf Bäumen kletterte als auf dem Boden lief.
Kopf und Oberkörper
Die Morphologie von Australopithecus afarensis
Aufgrund der vergleichsweise umfangreichen Funde von Australopithecus afarensis-Fossilien aus verschiedenen Grabungsstellen herrscht unter Fachleuten seit einiger Zeit Einigkeit darüber, dass es sich um eine eigenständige frühe Homininen-Form handelt, die sich durch eine Reihe von ursprünglichen Merkmalen im Schädel- und Zahnbereich von anderen Australopithecus-Taxa unterscheidet. Zu diesen ursprünglichen Merkmalen gehört unter anderem die geringe Hirnschädelkapazität, die sich im Bereich der Variation von Schimpansen befindet, sowie die ausgeprägte Prognathie des Gesichtsskeletts, was zu einer affenähnlichen Schnauzenform und einem insgesamt affenähnlichen Gesichtsbild führt. Ein Diastema im Oberkiefer ist häufig anzutreffen, jedoch zeigt der Abkauungsgrad des Eckzahns im Oberkiefer bereits hominine Merkmale. Der Schädel weist keine Stirn auf. Das Gehirnvolumen kann aufgrund der begrenzten Anzahl rekonstruierbarer Schädel nur ungefähr abgeschätzt werden, wobei der Durchschnittswert bei etwa 446 Kubikzentimetern liegt und die Variation von knapp über 300 bis zu 530 Kubikzentimetern reicht, wie beim bisher größten Schädel AL 444-2, einem Fund von Yoel Rak in Hadar.
Die Analyse von Gehirnabdrücken auf der Innenseite fossiler Schädel, wie DIK 1-1 und AL 333, legt nahe, dass Australopithecus afarensis ein affenähnliches Gehirn besaß, jedoch mit einem verlängerten Gehirnwachstum nach der Geburt im Vergleich zu Schimpansen. Dies deutet darauf hin, dass die Jungtiere während einer relativ langen Kindheit auf elterliche Pflege angewiesen waren. Die Knochenstruktur im Bereich der Schultergelenke, des trichterförmigen Brustkorbs, der Rippen und der Ellenbogengelenke weist eher panine Merkmale auf und deutet auf eine suspensorische Fortbewegungsweise auf Bäumen hin. Dies wird durch die relativ langen Arme und die gebogenen Finger– und Zehenknochen unterstützt. Eine Rekonstruktion der Fingerknochen zeigt, dass Australopithecus afarensis einen kurzen Daumen hatte, der keinen ausgeprägten Präzisionsgriff ermöglichte, während die Mittelhandknochen als intermediär zwischen Gorilla und Mensch interpretiert wurden. Die detaillierte Analyse des rechten Schulterblattes von DIK 1-1 deutet darauf hin, dass dieses Individuum häufig mit nach oben gestreckten Armen, über den Kopf hinweg, gehangelt hat. Hingegen wurden die Wirbelkörper als eher menschenähnlich beschrieben.
Im Lebensraum von Australopithecus afarensis
Eine Erkundung von Nahrung und Umwelt
Der Lebensraum von Australopithecus afarensis spiegelte eine Mischung aus lockerem Baumbestand, gelegentlichen trocken fallenden Gewässern und Grasland wider, ähnlich den heutigen Randgebieten der Sahelzone, wie sie im gegenwärtigen Mali zu finden sind. In Hadar wurden Überreste zahlreicher fossiler Tierarten entdeckt, darunter primitive Paviane, Fleckenhyänen, Säbelzahnkatzen, Mäuse, Kurzhalsgiraffen sowie Verwandte der heutigen Gnus und Antilopen. Die Artenzusammensetzung deutet auf eine typische Mosaiklandschaft mit Grasflächen, Gehölzen und geschlossenen Busch- und Baumbeständen an Wasserläufen und in Gebirgstälern hin. Während der Zeit von Australopithecus afarensis war die Region von Hadar, in einer Höhe von 2400 Metern gelegen, vermutlich deutlich kühler als Laetoli und verfügte wahrscheinlich auch über Wälder.
Die Ernährung von Australopithecus afarensis wurde lange Zeit aus der äußeren Erscheinung der Zähne abgeleitet. Im Vergleich zu Australopithecus africanus waren die Eck- und Backenzähne von Australopithecus afarensis kleiner und weniger stark abgenutzt, was auf eine weniger harte Nahrung hinweist. Jedoch sind die Schneidezähne oft stark abgenutzt, was darauf hindeutet, dass sie hauptsächlich zum Zerkleinern von Nahrung verwendet wurden. Mikroskopische Untersuchungen zeigen, dass die Zähne während des Lebens abgebrochen sind, vermutlich durch das Beißen auf Nüsse und andere harte Gegenstände. Die Streifen auf den Kanten der Schneidezähne deuten darauf hin, dass Australopithecus afarensis möglicherweise Pflanzenteile zwischen den Zähnen hindurchzog. Isotopenanalysen der Zähne haben gezeigt, dass Australopithecus afarensis im Gegensatz zu Australopithecus anamensis einen hohen Anteil an Gräsern und anderen C4-Pflanzen in seiner Ernährung hatte. In derselben Epoche wie Australopithecus afarensis lebte in der Afar-Region eine bislang unbenannte Art, die ebenfalls den Hominini zugerechnet wird und nur durch den Fund des Burtele-Fußes im äthiopischen Grabungsgebiet Woranso-Mille bekannt ist. Zusätzlich wurden im Jahr 2015 Fragmente mehrerer Kiefer der Art Australopithecus deyiremeda zugeordnet.
Fußabdrücke von Laetoli
Zeugnisse des aufrechten Gangs von Australopithecus afarensis
Im Jahr 1978 wurden in Laetoli, Tansania, die wohl berühmtesten fossilen Fußabdrücke von Australopithecus afarensis entdeckt. Diese Abdrücke, eingebettet in vulkanische Asche, sind etwa 3,66 Millionen Jahre alt und gewähren uns einen faszinierenden Einblick in das Leben dieser Hominiden. Die Fußspuren belegen eindeutig, dass Australopithecus afarensis auf zwei Beinen ging, und ihr Gang ähnelt stark dem des modernen Menschen. Doch trotz dieser Gemeinsamkeiten zeigen die Fußabdrücke auch Unterschiede. Es scheint, dass der Gang dieser frühen Menschenart weniger effizient war als der des Homo sapiens. Eine mögliche Erklärung dafür könnte die größere Beweglichkeit des Großzehs sein, was wiederum auf eine Anpassung an das Leben in Bäumen hindeutet.
Vor etwa 3,7 Millionen Jahren erlebte der Vulkan Sadiman im Osten Afrikas einen gewaltigen Ausbruch. Die Eruption schleuderte Asche weit über die umliegende Ebene, bedeckte das Land mit einer dicken Schicht feiner Partikel. Kurz darauf setzte Regen ein, und das Zusammenspiel aus Asche und Wasser verwandelte den Boden in eine zementartige Oberfläche. Dieses außergewöhnliche Naturereignis sollte sich als unschätzbarer Glücksfall für die Wissenschaft erweisen. Die vulkanische Asche trocknete schnell, und die feuchte Oberfläche wurde zu einer perfekten Bühne für die Spuren der damaligen Tierwelt. Elefanten, Nashörner, Affen und viele andere Tiere hinterließen ihre Abdrücke im weichen Boden, die dann aushärteten und über die Jahrmillionen erhalten blieben. Diese fossilen Spuren bieten uns heute einen faszinierenden Einblick in die prähistorische Tierwelt und die damaligen Umweltbedingungen. Im Jahr 1978 entdeckten Paläoanthropologen in dieser uralten Landschaft etwas, das die wissenschaftliche Welt in Aufregung versetzte:
Fußabdrücke der Frühmenschenart Australopithecus afarensis. Diese Art ist bekannt durch das berühmte Fossil Lucy, das nur wenige Jahre zuvor gefunden worden war. Die Entdeckung der Fußabdrücke von Laetoli war sensationell, denn sie lieferten den ersten direkten Beweis dafür, dass unsere Vorfahren bereits vor 3,7 Millionen Jahren aufrecht gingen. Die Fußabdrücke von Laetoli zeigten eine Gangart, die bemerkenswert ähnlich der des modernen Menschen ist. Doch sie wiesen auch Unterschiede auf, die Einblicke in die Lebensweise dieser frühen Hominiden ermöglichten. Beispielsweise deutete die größere Beweglichkeit des Großzehs darauf hin, dass Australopithecus afarensis weiterhin an das Leben in den Bäumen angepasst war, obwohl sie bereits auf zwei Beinen liefen. Diese Mischung aus menschlichen und affenähnlichen Merkmalen spiegelt den Übergang wider, den unsere Vorfahren in dieser Zeit durchliefen.
Hinweise auf Werkzeuggebrauch bei Australopithecus afarensis
Frühe Innovationen?
In einer im Jahr 2010 veröffentlichten Studie wurde behauptet, dass Individuen der Art Australopithecus afarensis die ältesten bekannten Vertreter der Hominini sind, die Steinwerkzeuge benutzten. Diese Behauptung stützte sich auf parallele Einkerbungen an zwei Tierknochen vom Fundort Dikika, die als Schnittspuren interpretiert wurden. Jedoch ist diese Interpretation umstritten, da die Zähne von Krokodilen ähnliche Ritzungen verursachen können.
Australopithecus afarensis
STECKBRIEF
01
Name
Australopithecus afarensis
02
Alter
Vor etwa 3,8 bis 2,9 Millionen Jahren
03
Lebensraum
Grasland, lockerer Baumbestand, gelegentliche trocken fallende Gewässer, Mosaiklandschaften mit Grasflächen, Gehölzen und geschlossenen Busch- und Baumbeständen an Wasserläufen und in Gebirgstälern.
04
Fundorte
Hauptsächlich in Ostafrika, insbesondere in Hadar (Äthiopien), Laetoli (Tansania) und anderen Orten im Afar-Dreieck sowie in Kenia und dem Tschad.
05
Körperbau
Menschlich-anatomische Merkmale im Becken und den Beinen, während Kopf und Oberkörper eher affenähnlich waren.
06
Gewicht
Männliche Individuen wogen zwischen 40 und 50 kg, weibliche zwischen 28 und 34 kg.
07
Körpergröße
Männliche Individuen erreichten etwa 1,50 m, weibliche etwa 1,10 m.
08
Ernährung
Vermutlich eine Mischung aus pflanzlicher Kost und möglicherweise auch kleinen Tieren. Nahrungsaufnahme durch Zerkleinern von Pflanzenteilen und möglicherweise Nüssen.
09
Lebensweise
Anpassungen an den aufrechten Gang, jedoch auch Fähigkeit zum Klettern in Bäumen, hauptsächlich aufgrund der Morphologie der Schultergelenke und der Arme.
10
Steinwerkzeuge
Umstrittene Deutung von Schnittspuren an Tierknochen vom Fundort Dikika, die darauf hinweisen könnten, dass Australopithecus afarensis Steinwerkzeuge benutzte.
11
Bedeutung
Australopithecus afarensis gilt als eine wichtige Art in der menschlichen Evolution, da sie möglicherweise direkte Vorfahren der Gattung Homo sind und wichtige Einblicke in die Entwicklung des aufrechten Gangs und anderer menschlicher Merkmale bieten.
MÖGLICHE UND GESICHERTE VORFAHREN
Australopithecus afarensis
ca. 3.8 – 2.9 Mio. J. v. Chr
Australopithecus africanus
ca. 3.4 – 2.1 Mio. J. v. Chr
Australopithecus garhi
ca. um 2.5 Mio. J. v. Chr
Homo
Rudolfensis
ca. 2.5 – 1.9 Mio. J. v. Chr
Homo
Habilis
ca. 2.1 – 1.5 Mio. J. v. Chr
Homo
Ergaster
ca. 1.9 – 1.4 Mio. J. v. Chr
Homo
Erectus
ca. 1.9 – ? Mio. J. v. Chr
Homo
Heidelbergensis
ca. 600.000 – 200.000 J. v. Chr
Homo Neanderthalensis
ca. 400.000 – 30.000 J. v. Chr
Archaischer Homo Sapiens
ca. 200.000 – 100.000 J. v. Chr
Homo
Sapiens
ca. 315.000 J. v. Chr
Denisova
Mensch
ca. 200.000 – 30.000 J. v. Chr
Homo
Floresiensis
ca. 100.000 – 17.000 J. v. Chr
