Vem gjorde de äldsta kända Hominin-fotspåren på Laetoli?

Laetoli är namnet av en arkeologisk plats i norra Tanzania, där tre fotspår hominins- mänskliga förfäder och troligen Australopithecus afarensis- bevarades under askfallet i ett vulkanutbrott för 3,63-3,85 miljoner år sedan. De representerar de äldsta fotspår av hominin som hittills upptäckts på planeten.

Laetoli-fotspåren upptäcktes 1976 och eroderade ur en vik i Nagarusi-floden av teammedlemmar från Mary Leakeys expedition till huvudstaden Laetoli.

Laetoli ligger i den östra grenen av Stora Rift Valley i östra Afrika, nära Serengeti-slätten och inte långt ifrån Olduvai Gorge. För tre och en halv miljon år sedan var regionen en mosaik av olika ekotoner: montanskogar, torra och fuktiga skogsmarker, trädbevuxna och odlade gräsmarker, alla inom cirka 50 km (31 miles) från fotspår. De flesta Australopithecine-platser finns i sådana regioner - platser med ett stort antal växter och djur i närheten.

Askan var våt när homininerna gick igenom den, och deras mjuka tryckintryck har gett forskare djupgående information om mjukvävnad och gång hos Australopithecines som inte finns från skelettet material. Hominin-utskrifterna är inte de enda fotavtryck som bevarats i den våta asken. Djur som vandrade genom den våta asken inkluderade elefanter, giraffer, noshörningar och en mängd utrotade däggdjur. Totalt finns det 16 platser med fotavtryck i Laetoli, varav den största har 18 000 fotavtryck, representerar 17 olika djurfamiljer inom ett område på cirka 800 kvadratmeter (8100 kvadratmeter) fötter).

Laetoli hominin-fotavtryck är anordnade i två 27,5 meter långa stigar, skapade i fuktig vulkansk aska som senare härdades på grund av uttorkning och kemisk förändring. Tre hominin individer är representerade, kallad G1, G2 och G3. Uppenbarligen gick G1 och G2 sida vid sida, och G3 följde efter bakom och steg på några men inte alla 31 fotavtryck från G2.

Baserat på kända förhållanden mellan längden på en bipedal fot kontra höfthöjden, representerad av G1 fotavtryck, var den kortaste individen av de tre, uppskattade till 1,26 meter (4,1 fot) eller mindre i höjd. Individerna G2 och G3 var större - G3 uppskattades till 1,4 m (4,6 fot) hög. G2: s steg var för dolda av G3: er för att uppskatta hans / hennes höjd.

Av de två spåren är G1: s fotavtryck de bäst bevarade; banan med fotavtryck av både G2 / G3 visade sig vara svår att läsa eftersom de överlappade varandra. En ny studie (Bennett 2016) har gjort det möjligt för forskare att identifiera G3: s steg bortsett från G2 mer tydligt och ompröva homininhöjderna - G1 vid 1,3 m (4,2 fot), G3 vid 1,53 m (5 fot).

Minst två uppsättningar av fotspåren har definitivt kopplats till A. afarensis, eftersom, liksom fossilerna från afarensis, Laetoli-fotavtryck inte indikerar en motsatslig stortå. Vidare är det enda homininet som är förknippat med Laetoli-området vid den tiden A. afarensis.

Vissa forskare har vågat hävda att fotspåren är från en vuxen man och kvinna (G2 och G3) och ett barn (G1); andra säger att de var två män och en kvinna. Tredimensionell avbildning av spåren rapporterade 2016 (Bennett et al.) Antyder att G1: s fot hade en annan form och djup på hälen, en annan hallux-bortföring och en annan definition av tår. De föreslår tre möjliga skäl; G1 är ett annat hominin än de andra två; G1 promenerade vid en annan tid än G2 och G3 när askan var tillräckligt annorlunda i struktur och producerade olika formade intryck; eller skillnaderna är ett resultat av fotstorlek / sexuell dimorfism. Med andra ord kan G1 ha varit, som andra har hävdat, ett barn eller en liten kvinna av samma art.

Även om det är en viss pågående debatt, tror de flesta forskare att Laetoli-fotavtryck visar att våra Australopithecine förfäder var helt tvåbent, och gick på ett modernt sätt, häl först och sedan tå. Även om en ny studie (Raichlen et al.) 2008) föreslår att hastigheten med vilken fotavtryck gjordes kan påverka den typ av gång som krävs för att göra märkena; en senare experimentell studie som också leddes av Raichlen (2010) ger ytterligare stöd för bipedalism vid Laetoli.

Den vulkaniska tuffen i vilken fotavtryck gjordes (kallas Footprint Tuff eller Tuff 7 vid Laetoli) är en 12-15 centimeter tjockt ask ask som föll på detta område från ett närliggande utbrott vulkan. Homininerna och en mängd andra djur överlevde utbrottet - deras fotspår i den leriga asken bevisar att - men vilken vulkan som utbröt har inte fastställts.

Fram till relativt nyligen tros källan till vulkanisk tuff vara Sadiman-vulkanen. Sadiman, som ligger cirka 20 km sydost om Laetoli, är nu vilande men var aktivt mellan 4,8 och 3,3 miljoner år sedan. En nyligen undersökning av utflöden från Sadiman (Zaitsev et al 2011) visade att Sadimans geologi inte passar perfekt med tuffen vid Laetoli. 2015 bekräftade Zaitsev och kollegor att det inte var Sadiman och föreslog att närvaron av nefelinit i Tuff 7 pekar på den närliggande Mosonic-vulkanen, men medger att det inte finns något avgörande bevis som av ännu.

Vid tidpunkten för utgrävningen begravdes fotavtryck mellan några cm till 27 cm (11 tum) djup. Efter utgrävningen begravdes de igen för att bevara dem, men frön från ett akaciaträd begravdes i jorden och flera akacier växte i regionen till höjder av över två meter innan forskarna märkte det.

Undersökning visade att även om dessa akacia-rötter störde några av fotspåren, var att begrava fotavtryck överlag en bra strategi och skyddade mycket av banan. En ny bevarandeteknik inleddes 1994 som bestod av applicering av en herbicid för att döda alla träd och pensel, placering av biobarriärnät för att hämma rottillväxt och sedan ett lager lava stenblock. En övervakningsgrav installerades för att hålla ett öga på undergrundsintegriteten. Se Agnew och kollegor för ytterligare information om bevarandeverksamheten.

Denna ordlista är en del av About.com-guiden till Lägre paleolitisk, och den Ordbok för arkeologi.

Agnew N och Demas M. 1998. Bevara Laetoli-matavtryck. Scientific American 279(44-55).

Barboni D. 2014. Vegetation i norra Tanzania under Plio-Pleistocene: En syntes av de paleobotanical bevis från Laetoli, Olduvai och Peninj hominin platser.Quaternary International 322–323:264-276.

Bennett MR, Harris JWK, Richmond BG, Braun DR, Mbua E, Kiura P, Olago D, Kibunjia M, Omuombo C, Behrensmeyer AK et al. 2009. Tidig morfologi från Hominin Foot Baserad på 1,5 miljoner år gamla fotavtryck från Ileret, Kenya.Vetenskap 323:1197-1201.

Bennett MR, Reynolds SC, Morse SA och Budka M. 2016. Laetolis förlorade spår: 3D genererade medelform och saknade fotavtryck. Vetenskapliga rapporter 6:21916.

Crompton RH, Pataky TC, Savage R, D'Août K, Bennett MR, Day MH, Bates K, Morse S och Sellers WI. 2012. Mänskliknande yttre funktion av foten, och helt upprätt gång, bekräftade i 3,66 miljoner åringen Laetoli hominin fotavtryck av topografisk statistik, experimentell fotavtryck och dator simulering.Journal of The Royal Society Interface 9(69):707-719.

Feibel CS, Agnew N, Latimer B, Demas M, Marshall F, Waane SAC och Schmid P. 1995. Laetoli Hominid-fotavtryck - En preliminär rapport om bevarande och vetenskaplig renovering. Evolutionär antropologi 4(5):149-154.

Johanson DC och White TD. 1979. En systematisk bedömning av tidiga afrikanska hominider.Vetenskap 203(4378):321-330.

Kimbel WH, Lockwood CA, Ward CV, Leakey MG, Rak Y och Johanson DC. 2006. var Australopithecus anamensis förfader till A. afarensis? Ett fall av anagenes i den fossila posten av hominin.Journal of Human Evolution 51:134-152.

Leakey MD och Hay RL. 1979. Pliocenfotspår i Laetolilbäddarna i Laetoli, norra Tanzania.Natur 278(5702):317-323.

Raichlen DA, Gordon AD, Harcourt-Smith WEH, Foster AD och Haas WR, Jr. 2010. Laetoli-fotavtryck bevarar de tidigaste direkta bevisen på mänsklig-liknande bipedal biomekanik.PLOS EN 5 (3): e9769.

Raichlen DA, Pontzer H och Sockol MD. 2008. Laetoli-fotspåren och den tidiga hominin-locomotor kinematiken.Journal of Human Evolution 54(1):112-117.

Su DF och Harrison T. 2015. De övre Laetolilbäddenas paleoekologi, Laetoli Tanzania: En översikt och syntes.Journal of African Earth Sciences 101:405-419.

Tuttle RH, Webb DM och Baksh M. 1991. Laetoli tår och Australopithecus afarensis.Mänsklig evolution 6(3):193-200.

Zaitsev AN, Spratt J, Sharygin VV, Wenzel T, Zaitseva OA och Markl G. 2015. Mineralogi av Laetolil Footprint Tuff: En jämförelse med möjliga vulkaniska källor från kraterhöglandet och Gregory Rift.Journal of African Earth Sciences 111:214-221.

Zaitsev AN, Wenzel T, Spratt J, Williams TC, Strekopytov S, Sharygin VV, Petrov SV, Golovina TA, Zaitseva EO och Markl G. 2011. Var Sadiman-vulkan en källa för Laetoli Footprint Tuff?Journal of Human Evolution 61(1):121-124.