A cápsula do tempo dos dentes revela que há 2 milhões de anos, primeiros humanos amamentados por até 6 anos
p Os dentes desses crânios de Australopithecus africanus contêm evidências importantes sobre a nutrição desses indivíduos à medida que cresceram. Crédito:Luca Fiorenza, Autor fornecido
p Ancestral distante dos humanos
Australopithecus africanus tinha uma abordagem única para criar seus filhos, como mostrado em nossa nova pesquisa publicada hoje em
Natureza . p A análise geoquímica de quatro dentes mostra que eles amamentaram bebês exclusivamente por cerca de 6-9 meses, antes de suplementar o leite materno com quantidades variáveis de alimentos sólidos até os 5-6 anos de idade. O equilíbrio entre leite e alimentos sólidos neste período variou ciclicamente, provavelmente em resposta a mudanças sazonais na disponibilidade de alimentos.
p Esse conhecimento é útil em várias frentes. Do ponto de vista evolutivo, ajuda-nos a compreender as adaptações biológicas e comportamentais específicas de
Australopithecus africanus em comparação com outros ancestrais humanos extintos e humanos modernos.
p Contudo, amamentar por até 5 a 6 anos é metabolicamente caro - requer uma certa quantidade de calorias para a mãe que amamenta. Usar leite como alimento suplementar para filhos mais velhos pode ter dificultado a capacidade do
A. africanus espécies para sobreviver com sucesso durante um período de mudanças substanciais do clima.
p Talvez este modo de vida tenha acelerado a extinção de
A. africanus cerca de 2 milhões de anos atrás.
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Um intrigante hominídeo
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A. africanus foi descoberto pela primeira vez em 1924 pelo cientista australiano Raymond Dart em Taung, na África do Sul, e representou o primeiro ancestral humano primitivo identificado na África.
p Ilustração de uma mãe Australopithecus africanus e sua prole. Crédito:Jose Garcia e Renaud Joannes-Boyau
p Um século de escavações e pesquisas depois, Taung e outros locais na África do Sul produziram um rico registro dos primeiros ancestrais humanos. Esta região é agora um Patrimônio Mundial da UNESCO conhecido como "O Berço da Humanidade".
p Esta espécie de hominídeo, um membro da linhagem evolutiva humana, tinha uma mistura de características semelhantes às dos macacos e outras mais especializadas. Ele só foi recuperado de sítios fósseis na África do Sul que datam de entre 3 milhões e 2 milhões de anos atrás.
p Porque existem apenas alguns espécimes, temos pouca informação sobre como
A. africanus viveu e sua relação com outras espécies fósseis de hominíneos, como as espécies da África oriental de
Australopithecus , o robusto
Paranthropus , e nosso próprio gênero,
Homo .
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Dentes zapping
p Nossa pesquisa tira proveito de técnicas analíticas de ponta. Usamos um laser para arrancar pequenos pedaços de dentes fósseis, e então usou um instrumento chamado espectrômetro de massa para determinar sua composição química.
p Isso é muito menos destrutivo do que os métodos tradicionais, que exigem que a amostra seja triturada e dissolvida antes da análise. Isso o torna uma técnica crucial para espécimes raros, como os de
A. africanus .
p Diagrama esquemático do uso da análise de ablação a laser para mapear a concentração de estrôncio e urânio dentro de um dente. Crédito:Renaud Joannes-Boyau, Autor fornecido
p Nosso método a laser também nos permitiu mapear a composição de uma amostra em toda a superfície de um dente - iluminando as mudanças na dieta, mobilidade ou clima ao longo do tempo. Este é um avanço importante, pois pode revelar informações impossíveis de estabelecer pelos métodos paleontológicos convencionais.
p Neste estudo, mapeamos as mudanças na concentração de bário, estrôncio e lítio em dentes fósseis de dois indivíduos. As quantidades desses elementos em nossos corpos podem mudar significativamente dependendo de nossa dieta, e essas mudanças se refletem na composição de nossos ossos e dentes.
p Enquanto nossos ossos continuam a mudar de composição à medida que se remodelam durante nossas vidas, nossos dentes não mudam depois que se formam durante a infância. Os dentes são, portanto, uma cápsula química do tempo perfeita de nossa dieta infantil.
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Mapeando uma dieta variada
p A concentração de bário no leite materno é muito alta, portanto, os dentes infantis que se formam durante a amamentação também terão uma alta concentração desse elemento. Esta concentração diminui gradualmente à medida que outras fontes de alimento são introduzidas.
p As amostras que analisamos de
A. africanus mostram um padrão diferente, com flutuações cíclicas na concentração de bário. Isso sugere que as mães aumentariam ou reduziriam a quantidade de alimento adicional, provavelmente dependendo da disponibilidade de outros recursos. Esta é uma adaptação ao estresse alimentar também usada por orangotangos modernos.
p Australopithecus africanus canino mostrando um primeiro período de comportamento de mamar seguido por um sinal cíclico no lítio, distribuição de estrôncio e bário. Crédito:Renaud Joannes-Boyau
p A concentração de lítio nesses dentes também varia ciclicamente, embora nem sempre ao mesmo tempo que o bário. A causa precisa das variações do lítio ainda não está clara, mas parece estar ligada a variações nas reservas de gordura corporal ou na quantidade de proteína ingerida.
p Isso sugere
A. africanus enfrentava regularmente estresse alimentar, fazendo com que sua dieta e / ou reservas de gordura mudem com as estações.
p Comparamos os resultados de
A. africanus para animais modernos de regiões semelhantes do bioma de savana, o que apoiou nossos resultados, mostrando um sinal cíclico vinculado a variações sazonais misturadas com outro sinal interpretado como amamentação cíclica, também visto em orangotangos modernos.
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Perto de casa
p Também investigamos a composição isotópica de estrôncio desses dentes para ajudar a entender onde
A. africanus estava se movendo pela paisagem. Isótopos do mesmo elemento podem ser distinguidos por sua massa.
p Os isótopos de estrôncio são frequentemente usados para esta finalidade em paleontologia, como regiões diferentes têm valores de isótopos característicos que são captados por meio de alimentos e bebidas.
p Razão isotópica de estrôncio ao longo do eixo de crescimento de um dente Australopithecus africanus. Crédito:Renaud Joannes-Boyau
p Os dois
A. africanus indivíduos em nosso estudo pareciam ter vivido a maior parte de suas vidas perto da caverna Sterkfontein onde seus restos mortais foram encontrados.
p Viver em uma região com recursos alimentares limitados significava que esses primeiros hominídeos teriam comido muitos tipos diferentes de alimentos coletados em habitats variados para sobreviver.
p Nossa pesquisa fornece a primeira compreensão do comportamento de enfermagem de
A. africanus . Agora sabemos que esse hominídeo teve um longo período de amamentação complementado por quantidades variáveis de alimentos sólidos que faziam com que suas reservas de gordura flutuassem significativamente.
p Isso provavelmente foi parte de uma estratégia de sobrevivência amplamente bem-sucedida para a espécie.
p Mas como os ecossistemas mudaram com o clima há cerca de 2 milhões de anos, o estresse metabólico das mães pode ter contribuído para a eventual extinção dessa espécie. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.