Рацион Австралопитека седибы: всё страньше и страньше…

---

Вспомним хотя бы неандертальскую кашу...  Или южноафриканских парантропов, неутомимо грызущих клубни и орехи, в то время как их двоюродные братья из Восточной Африки задумчиво жевали осоку. 

Вот три группы методов, которые позволяют приоткрыть завесу над кулинарными тайнами далёкого прошлого. 

1. Анализ содержания изотопов углерода (например, в эмали зубов) позволяет узнать, растения какого рода поедал хозяин этих зубов:  

• плоды и листву деревьев и кустарников, растущих в лесу,
• или траву и  осоку - растительность саванн…

Процитируем нашу старую статью:

"С₃- и С₄-растения отличаются соотношением содержащихся в них изотопов углерода ¹²С и¹³С.   В частности, древесные растения и кустарники – для которых характерен  C₃-фотосинтез – накапливают больше изотопов углерода ¹²С, чем травянистые растения саванн (С₄-фотосинтез).  Эти изотопы в итоге аккумулируются в тканях – прежде всего, костях и зубах – тех животных, которые данные растения поедают (а также, кстати, тех хищников, которые затем "поели" этих животных)". 

Известно, что шимпанзе предпочитают фрукты и листву деревьев (С₃-растения), даже находясь в саване, где полно травы (С₄).  Исследования последних лет показали, что рацион австралопитеков, парантропов и ранних Hоmо включал существенно больше саванных С₄-растений, чем это характерно для современных человекообразных обезьян. 

2. Изучая микроструктуру эмали зубов, можно выяснить некоторые особенности пищи, употребляемой гоминидомГоминиды в "классическом" смысле - семейство прямоходящих приматов, включающее людей и их ископаемых предшественников. незадолго до смерти. 

Анализ микроструктуры зубной эмали ранних гоминид показал, что питание африканского и афарского австралопитеков, а также Paranthropus boisei было довольно монотонным – в отличие от гораздо более разнообразного рациона Homo erectus и Paranthropus robustus.   

3. Фитолиты  - неорганические структуры, состоящие из кварца или оксалата кальция.  Они находятся в тканях растений, причем в зависимости от вида растения форма и строение фитолитов различны. Фитолиты постепенно накапливаются в зубном камне - таким образом, зубной камень хранит информацию о том, растения какого рода употреблялись в пищу. В начале прошлого года мы писали об исследовании зубного камня неандертальцев. Однако никто еще не изучал фитолиты, прилипшие к зубам ранних гоминид… 

Вооружившись перечисленными методами, международная исследовательская группа – авторы свежей статьи в Nature - занялась изучением зубов двух Australopithecus sediba из пещеры Малапа – MH1 и MH2.

В каких условиях жили австралопитеки из Малапы?

Чтобы выяснить это, провести, так сказать, палеоэкологическую реконструкцию, исследователи используют все возможные источники информации. Например, изучают содержание копролитов - окаменевших экскрементов животных. В данном случае из копролитов какого-то ископаемого хищника, найденных вблизи останков гоминид в Малапе, удалось извлечь пыльцу и фрагменты хвойных деревьев. Значит,  недалеко от пещеры могла находиться лесистая местность. 

Судя по  содержанию изотопов углерода в останках жвачных животных и грызунов, найденных там же, их рацион состоял практически полностью из C₄-растений.  В образце осадочной породы из слоя с костями гоминид найдено множество фитолитов трав, типичных для саванн. Эти данные, а также кости лошадей и других саванных животных указывают на то, что Малапу окружали открытые пространства, заросшие травой. 

Таким образом, местность вблизи Малапы включала и лес, и саванну.

Итак, собственно исследование: 

Изотопы углерода: лес или саванна?

Объекты исследования: верхний правый первый резец MH1 и верхний правый второй молярКоренной зуб. К молярам относятся задние зубы верхней и нижней челюсти, служащие для пережёвывания пищи. MH2. 

Анализ проводился методом лазерной абляционной масс-спектрометрии (с помощью лазера сжигался тонкий слой эмали, в результате чего выделялись изотопы углерода - ¹³C и ¹²C). 

Результаты: соотношение  ¹³C/¹²C, полученное для обоих образцов, лежит за пределами области значений  для всех ранее исследованных  африканских ранних гоминид  (81 шт.). Рацион седибы практически полностью состоял из C₃-растений, т.е. ресурсов леса! 

Очень необычно для гоминид (если, конечно, MH1 и MH2 – типичные представители вида)... Ближе всего по этому параметру зубы из Малапы находятся к гораздо более древнему ардипитеку. Среди современных животных рацион седиб  можно сравнить с рационом саванных шимпанзе, или даже таких специализированных листоедов, как … жирафы. 

Микроструктура зубов

Объекты исследования:  верхний правый второй моляр MH1 и нижний правый второй моляр MH2.

Исследователей интересуют две характеристики структуры зубной эмали - фрактальная сложность и анизотропность (ассиметричность) рельефа. На основании этих величин (первая из них связана с твердостью, а вторая – с вязкостью пищи) – определяют, насколько разнообразным был рацион.

Результаты: анизотропность оказалось такой же, как у большинства ранних гоминид. А вот фрактальная сложность выше, чем у большинства австралопитеков, хабилисов и Paranthropus boisei, и примерно соответствует средним величинам Homo erectus и Paranthropus robustus. 

Фитолиты 

Объекты исследования: левый верхний второй резец и левый верхний передний премоляр. 

Впервые изучались фитолиты столь древнего гоминида! А всё благодаря исключительно хорошей сохранности зубов. Палеоантрополог Аманда Хенри из Института эволюционной антропологии общества Макса Планка (Лейпциг) извлекла из зубного камня седиб 38 фитолитов. 

Результаты: состав сильно отличается от фитолитов, найденных в образцах породы из слоя с гоминидами (помните, те фитолиты относились к травам саванн). Фитолиты же из зубного камня относятся к тропическим C₃-растениям, причем их источник - не только листва и фрукты, но также кора или древесина. Ничего себе! Конечно, сложно сказать, в какой пропорции всё это потреблялось… 

Надо сказать, что кора и древесина до сих пор не встречались в рационе гоминид, хотя и поедаются многими современными приматами. Судя по тому, что даже в небольшой выборке фитолитов найдено так много всего, рацион седиб был  очень разнообразным. 

Итог: 

Обе особи A. sediba питались необычно по сравнению с прочими гоминидами этого периода.  Судя по  микротруктуре эмали,  седибы употребляли в пищу твердые продукты, что ранее не встречалось у австралопитековых (кроме робустуса). Этим они отличаются, кстати, и от Australopithecus africanus, прямыми потомками которого, по идее, являются. По данным изотопного анализа, гоминиды из Малапы питались растениями лесов, подобно современным саванным шимпанзе. Разнообразие фитолитов говорит о «пестроте» рациона, в который, по крайней мере в некоторые сезоны, входила кора или древесина. Среди раних африканских гоминид A.sediba больше всего похож на Ардипитека (правда, про микроструктуру эмали и зубной камень Ардипитека ничего не известно…) 

Судя по всему, Австралопитек седиба обитал в смешанной лесисто-травянистой местности  (что-то вроде «припойменного леса»). 

Это согласуется с особенностями посткраниальногоЧасти скелета, кроме черепа. скелета седибы, сохранившего некоторые древесные адаптации. Вероятно, наш австралопитек иногда забирался на деревья, чтобы полакомиться листьями и плодами. 

Авторы пытаются извлечь из полученной информации сведения и о других аспектах поведения гоминид из Малапы.  Раз седибы питались «дарами леса», обитая в смешанной местности - то, как и саванным шимпанзе, для добывания лакомых плодов им нужна была значительная территория. 

В популярном материале на сайте журнала Science один из авторов исследования, палеоантрополог Мэтт Спонхаймер (Matt Sponheimer) высказывает предположение: если седибы кормились в лесу, то размер их групп должен быть меньше, чем у других гоминид, т.к. в лесу риск нападения хищника не так велик, как в саванне… 

 

В прошлом году из серии статей в Science мы узнали о многочисленных удивительных особенностях скелета Австралопитека седибы. Теперь к этому добавились экстраординарные пищевые пристрастия малапских «лесных человечков». Необычному австралопитеку – необычный обед!

 

Источники: 

• Amanda G. Henry et al. The diet of Australopithecus sediba // Nature, Published online 27 June 2012. http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11185.html
• Ann Gibbons. Early Human Ate Like a Giraffe http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/06/early-human-ate-like-a-giraffe.html

См. также:

• Мозаика из Малапы: между австралопитеками и Homo
• Парантроп Бойса задумчиво жевал осоку на берегу реки…
• Ох уж этот изотопный анализ зубов
• Что же всё-таки ели наши далёкие предки?
• Неандертальцы снова заварили кашу…

---

---