In baanbrekende vondst, drie soorten vroege mensen gevonden, samenlevend in Zuid-Afrika

Wetenschappers die de wortels van de stamboom van de mensheid bestuderen, hebben verschillende takken gevonden die in en rond een Zuid-Afrikaanse grot verstrengeld zijn geraakt.

Twee miljoen jaar geleden bleken drie verschillende vroege mensen – Australopithecus, Paranthropus en de vroegst bekende Homo erectus – op hetzelfde moment op dezelfde plaats te hebben geleefd, in de buurt van het Drimolen Paleocave System. Hoeveel interactie er tussen deze verschillende soorten was, blijft onbekend. Maar hun gelijktijdige bestaan suggereert dat onze oude verwanten zeer divers waren tijdens een belangrijke overgangsperiode in de Afrikaanse prehistorie, waarin de Australopithecus zijn laatste dagen beleefde en de H. erectus bijna twee miljoen jaar oud werd.

“We weten dat het oude idee, dat wanneer de ene soort voorkomt de andere uitsterft en je niet veel overlap hebt, gewoon niet het geval is,” zegt coauteur van de studie Andy Herries, een paleoantropoloog aan de La Trobe Universiteit in Australië.

Drie soorten, één plaats

Australopithecus africanus is de meest primitieve van dit trio. De stam dateert van 3,3 miljoen jaar geleden en combineert menselijke kenmerken met aapachtige attributen, waaronder lange, boomklimmende armen. Ondanks deze intermediaire kenmerken blijft de exacte relatie van de Australopithecus tot de moderne mens onbekend. De soort zou ongeveer 2 miljoen jaar geleden zijn uitgestorven.

Paranthropus robustus, een zijtak van de menselijke stamboom die niet als een directe voorouder van de mens wordt beschouwd, staat bekend om zijn grote, krachtige kaken en tanden waarmee hij een dieet van noten, zaden, wortels en knollen kon verpulveren. Paranthropus leefde van ongeveer 2 miljoen jaar geleden (de in deze studie beschreven overblijfselen zijn de vroegst bekende) tot ongeveer 1,2 miljoen jaar geleden.

Homo erectus was de eerste voorouder van de moderne mens met lichaamsverhoudingen die op de mens leken en de eerste die buiten Afrika verscheen. De soort verscheen 1,85 miljoen jaar geleden in wat nu Georgië is en overleefde in sommige Indonesische enclaves tot 117.000 jaar geleden. Algemeen wordt aangenomen dat ze eerst in Afrika zijn geëvolueerd, en de vondst van de schedel in Drimolen zou hun vroegst bekende verschijning waar ook ter wereld meer dan 100.000 jaar naar achteren schuiven.

“Het is een uitstekend artikel, en het ziet er heel overtuigend uit,” zegt Fred Spoor van het Natural History Museum, Londen. “Het zou ideaal zijn geweest als er meer van de schedel was, maar ik denk dat ze heel goed hebben aangetoond dat het om Homo gaat en dat de nauwste verwantschap waarschijnlijk met erectus is. En dat maakt het zeer waarschijnlijk de oudste Homo erectus-achtige.”

“Ik twijfel er niet aan dat ze iets hebben dat tot het geslacht Homo behoort,” voegt Rick Potts toe, een paleoantropoloog en hoofd van het Smithsonian’s Human Origins Program. Maar Potts merkt op dat de incomplete schedel niet alle kenmerken vertoont die het karakteriseren als Homo erectus of een ander familielid. Bovendien is de schedel van een 2- of 3-jarig kind, waarvoor vergelijkingen schaars zijn. “Ik ben er niet 100 procent zeker van dat het om de Homo erectus gaat. En dat zou een van de echt interessante onderdelen van het onderzoek zijn, want als ze wel Homo erectus hebben, dan is dat de vroegst bekende ter wereld.”

Uit Afrika, of in Afrika?

Als Herries en collega’s gelijk hebben dat ze Homo erectus hebben gevonden, dan levert de vroege datering van de vondst een intrigerende vraag op: Hoe is de soort in Zuid-Afrika terechtgekomen?

Eén mogelijkheid is dat H. erectus hier is ontstaan en zich later naar Oost-Afrika en vervolgens buiten het continent heeft verspreid. Herries zegt echter dat de ontdekking van de oudst bekende botten niet noodzakelijkerwijs betekent dat H. erectus op deze plaats is begonnen. Misschien zijn ze naar het gebied gemigreerd.

“Het lijkt erop dat Homo erectus en Paranthropus en stenen werktuigen op dit punt allemaal plotseling in Zuid-Afrika voorkomen,” zegt Herries. “Dit suggereert dat we een verplaatsing naar de regio hebben, en ik denk dat het echt deel uitmaakt van ditzelfde soort verhaal. We hebben het vaak over ‘Out of Africa’, maar de hominiden wisten niet dat ze Afrika gingen verlaten. Ze waren gewoon in beweging.”

Herries en collega’s halen enkele bewijzen aan voor migraties van niet-hominiden die deze theorie kracht kunnen bijzetten. Een uitgestorven prehistorische zebra en springbok duiken in dezelfde periode op in Zuid-Afrikaanse vindplaatsen, wat suggereert dat bepaalde omgevingsfactoren hun relatief plotselinge migratie naar de regio hebben aangewakkerd vanuit noordelijker streken waarvan bekend is dat ze daar eerder hebben geleefd.

Het is een kwestie van onze voorouders ecologisch op hun plaats zetten, zegt Potts, die de drijvende kracht is achter veel van zijn werk aan de evolutie van hominidae. “We denken veel na over wat er gebeurt met andere zoogdieren als we kijken naar verklaringen voor de evolutie van de mens,” zegt hij. “Deze periode rond 2 miljoen jaar geleden is er een van langdurige, zeer grote klimaatvariabiliteit in Oost-Afrika. Ik denk dat dat precies de juiste omstandigheden zijn voor dieren om zich te verplaatsen om verschillende omgevingen te volgen.”

Als het een migrant was, zou H. erectus zich in een gebied hebben gevestigd dat al door andere oude hominiden werd bewoond en gedurende een aanzienlijke tijd hetzelfde landschap met hen hebben gedeeld. “Het feit dat je in een klein gebied in Zuid-Afrika niet slechts drie soorten, maar drie verschillende geslachten hebt, … op hetzelfde moment, is prachtig,” zegt Spoor, die deze week een studie publiceerde waarin de hersenen van de beroemde hominide Lucy en haar verwanten werden gemodelleerd. “Dit zet Drimolen zeker weer op de kaart.”

“We praten veel over met Neanderthalers, moderne mensen, en Denisovans, en we kunnen dat zien met DNA, maar we hebben niet die mogelijkheid met dit vroegere spul,” voegt Herries toe. “Ik weet zeker dat het gebeurd is en dit is misschien een van de eerste gevallen waarin we het echt kunnen zien.”

Een dateringsdilemma

Het Drimolen Paleocave System maakt deel uit van het Zuid-Afrikaanse Unesco Werelderfgoed de Wieg van de Mensheid, een verzameling kalksteengrotten in de buurt van Johannesburg die een van Afrika’s twee grootste bronnen van hominide fossielen vormen. Er zijn er meer dan 900 gevonden, die ten minste 5 verschillende soorten vertegenwoordigen, tijdens opgravingen die bijna een eeuw geleden zijn begonnen.

Het grote probleem in Zuid-Afrika is de datering van al deze vondsten. De Oost-Afrikaanse kloofvalleien, de andere grote bron van hominefossielen, bevatten lagen vulkanische as die kunnen worden gedateerd door het verval van radioactieve elementen te meten en zo de fossielen te dateren. In veel Zuid-Afrikaanse grotten daarentegen zijn oudere, met fossielen gevulde gedeelten ingestort in lager gelegen gebieden. Moderne mensen exploiteerden ook mijnen in het gebied. Het resultaat is een verwarrend en gecompliceerd landschap dat zich niet gemakkelijk laat reconstrueren.

Herries, die gespecialiseerd is in geochronologie, zegt dat de Drimolen-site een beetje anders is. Het is een kleine grot die is afgezet tijdens een korte periode waarin water in de grot wegzonk, waardoor in het midden een grote sedimentkegel achterbleef waarin de fossielen werden gevonden. Studies van de grotsedimenten tonen aan dat dit gebeurde tijdens een korte periode waarin het magnetisch veld van de aarde omkeerde, een belangrijke hulp bij het dateren van de vondsten.

“Dat is een enorm voordeel omdat we weten wanneer deze magnetische veranderingen in het verleden plaatsvonden,” zegt Herries. Wetenschappers weten wanneer het veld omslaat omdat het magnetische patronen achterlaat in vulkanisch gesteente, vooral in lava op de oceaanbodem, die een spoor van deze omkeringen achterlaten.

Door gebruik te maken van de bekende snelheid waarmee uranium in lood vervalt, dateerde het team een kleine vloeisteen in het midden van de grot, gevormd door mineralen in water dat over de grotwanden en -bodem bewoog, op ongeveer 1,95 miljoen jaar geleden – precies op tijd voor de omkering van het magnetische veld. “Dat is de kritische combinatie die ons in staat stelde om die lagen te dateren, en de stukjes waar de crania vandaan komen, die iets ouder zijn dan dat, te dateren.” Het team dateerde ook kiezen die in verband staan met de fossielen met behulp van Electron Spin Resonance-technieken met grotere foutmarges die niettemin correleren met dezelfde periode. “Mijn hoop is dat mensen ervan overtuigd raken dat we deze grotsites in Zuid-Afrika nu effectief kunnen dateren. Er is veel hard werk voor nodig, en een beetje geluk.”

Potts behoorde tot degenen die overtuigd waren door de datering, maar was nog meer onder de indruk van het belang van de vondst van de meersoortenfossielen – iets wat tot nu toe alleen was gezien in het Turkana-bekken in Noord-Kenia, waar vier homininelijnen ooit naast elkaar leefden.

“Ze hebben geweldig werk verricht door aan te tonen dat terwijl er deze verbazingwekkende diversiteit is in Oost-Afrika (Turkana), er een verbazingwekkende maar andere combinatie van soortenrijkdom is in Zuid-Afrika, met verschillende lijnen van hominins die er tegelijkertijd rondhingen. Nu is het aantal van dergelijke sites verdubbeld. Dat is in mijn ogen heel belangrijk.