Little Foot adalah salah satu hominin tertua yang diketahui di Afrika selatan. Kerangka yang hampir lengkap ini, milik genus Australopithecus, berasal dari lebih dari tiga juta tahun. Itu ditemukan pada tahun 1994 di Gua Sterkfontein dekat Johannesburg di Afrika Selatan, yang merupakan bagian dari "Cradle of Humankind".
Kami tahu banyak tentang genus Australopithecus, terima kasih kepada ratusan fosil yang ditemukan di Afrika. Kita tahu bahwa itu terdiri dari beberapa spesies, beberapa dari mereka mungkin hidup pada waktu yang sama, dan bahwa spesies ini mengkonsumsi makanan dengan keanekaragaman yang tinggi.
Tetapi sayangnya, karena fosil-fosil itu sering terfragmentasi, kita masih belum tahu persis seperti apa bentuk otak Australopithecus, bagaimana mereka berjalan atau mengapa mereka berevolusi dengan cara tertentu.
Sekarang kombinasi dari tengkorak Little Foot yang relatif utuh dan teknik pemindaian teknologi tinggi yang disebut mikrotomografi telah membantu kami mengungkapkan beberapa jawaban.
Saya dan kolega saya menggunakan mikrotomografi untuk menyelidiki tengkorak Little Foot. Teknik ini bergantung pada penggunaan pemindai yang memungkinkan kita mengakses detail yang sangat bagus - beberapa mikrometer sekaligus. Kami menjelajahi berbagai struktur anatomi tengkorak dan, lebih khusus, jejak otak dan telinga bagian dalam.
Kami kemudian membandingkan apa yang kami temukan dengan spesimen Australopithecus lainnya, dan sisa-sisa fosil milik kelompok yang berbeda: Paranthropus dan Homo purba. Ini secara geologis lebih muda, yang memungkinkan kami melacak evolusi.
Otak dan telinga bagian dalam juga merupakan antarmuka yang menarik antara fosil hominin dan lingkungan fisik dan sosialnya. Melalui studi ini, kita dapat menyajikan dan menjelajahi skenario baru tentang bagaimana nenek moyang kita hidup dan berevolusi.
Mempelajari jejak otak
Otak tidak bisa menjadi fosil. Itu berarti bahwa setiap pemahaman evolusi otak hominin bergantung pada analisis jejak otak yang dipertahankan pada bagian dalam tengkorak kita, juga dikenal sebagai endocast.
Endocast dapat mengirimkan informasi tentang ukuran, bentuk, dan pengaturan otak, serta sistem pembuluh darah yang memberinya makan. Meskipun ada beberapa retakan dan fakta bahwa beberapa bagian tengkorak cacat, endocast Little Foot relatif lengkap dan mempertahankan jejak otak yang jelas.
Tengkorak "Little Foot" dan render 3-D dari endocast. (Beaudet et al. 2019 Jurnal Evolusi Manusia) Jejak otak pada lobus frontal Little Foot mirip dengan spesimen Australopithecus yang secara geologis lebih muda: mereka menunjukkan pola mirip kera yang berbeda secara substansial dari manusia yang masih hidup. Korteks visual di bagian belakang endocast Little Foot, sementara itu, tampaknya lebih diperluas daripada di Australopithecus yang lebih muda dan pada manusia yang hidup, di mana ia lebih berkurang.
Informasi ini sangat penting karena pengurangan korteks visual di otak hominin terkait dengan perluasan korteks asosiasi parietal, yang terlibat dalam fungsi kritis seperti memori, kesadaran diri, orientasi, perhatian atau penggunaan alat. Ini bisa berarti bahwa fungsi-fungsi itu tidak dikembangkan di Little Foot dibandingkan dengan hominin kemudian.
Hipotesis kami adalah bahwa perubahan lingkungan sekitar 2, 8 juta tahun yang lalu mungkin telah menyebabkan tekanan selektif pada otak Australopithecus . Lingkungan yang tidak terduga mungkin telah mengubah habitat dan sumber makanan Australopithecus, dan mereka harus beradaptasi untuk bertahan hidup. Ini akan menjelaskan perbedaan otak antara Little Foot dan Australopithecus yang lebih muda.
Dan penelitian kami juga menunjukkan bahwa sistem pembuluh darah pada endocast Australopithecus lebih kompleks daripada yang diperkirakan sebelumnya, khususnya di pembuluh meningeal tengah. Ini berarti bahwa Little Foot mungkin relatif dekat dengan kita dalam hal aliran darah otak.
Sifat ini mungkin memainkan peran penting dalam munculnya otak besar dalam garis keturunan manusia, karena bagian dari sistem vaskular ini mungkin terlibat dalam sistem pendingin otak.
Menjelajahi telinga bagian dalam
Dalam makalah kedua kami juga menjelaskan detail yang menarik tentang telinga bagian dalam Little Foot. Telinga bagian dalam berisi organ keseimbangan - sistem vestibular dengan kanal setengah lingkaran - dan pendengaran, melalui koklea berbentuk siput.
Secara tradisional, telinga bagian dalam pada fosil dapat digambarkan melalui bentuk labirin bertulang yang tertanam di tulang temporal. Analisis mikrotomografis kami memungkinkan kami merekonstruksi telinga bagian dalam Little Foot secara virtual. Kami menemukan bahwa itu menggabungkan fitur mirip manusia dan mirip kera. Ini sangat mirip dengan spesimen Australopithecus lain yang ditemukan di Jacovec Cavern di Sterkfontein, yang seusia dengan Little Foot. Kedua spesimen tersebut dapat mewakili morfologi leluhur telinga bagian dalam Australopithecus .
Ada hubungan erat antara sistem vestibular dan penggerak - cara kita berjalan. Di Little Foot dan Australopithecus lainnya, sistem vestibular berbeda dari manusia dan Paranthropus, tetapi memiliki kesamaan dengan kera.
Ini bisa konsisten dengan hipotesis lama bahwa Australopithecus bisa berjalan dengan dua kaki di tanah, tetapi juga menghabiskan waktu di pepohonan. Paranthropus juga berbeda dari Homo : mereka biped seperti kita, tetapi mungkin tidak bisa terlibat dalam kegiatan tertentu seperti berlari.
Kami memperoleh wawasan lebih lanjut yang menarik dari telinga bagian dalam. Ini termasuk fakta bahwa koklea Little Foot, yang ditemukan di telinga bagian dalam, mirip dengan spesimen Australopithecus yang secara geologis lebih muda, dan Paranthropus . Tetapi secara substansial berbeda dari fosil spesimen Homo . Organ ini terkait dengan persepsi yang sehat dan faktor-faktor ekologis seperti pola makan, habitat atau komunikasi.
Jadi temuan kami menunjukkan bahwa Little Foot bisa berinteraksi dengan lingkungannya secara berbeda dari leluhur manusia kita yang lebih baru.
Penelitian ini menawarkan jendela yang menarik ke otak Little Foot dan telinga bagian dalam, dan membantu kita lebih memahami tentang bagaimana otak dan telinga nenek moyang kita berevolusi jutaan tahun yang lalu.
Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation.
Amélie Beaudet, rekan Postdoctoral, University of the Witwatersrand
