L’origine dell’infanzia umana nei crani fossili

Quand’è che un tratto distintivo della specie umana come l’infanzia prolungata ha cominciato a fare la comparsa nei nostri antenati?

Gli antenati degli umani che vivevano più di 3 milioni di anni fa avevano cervelli organizzati come cervelli di scimpanzé, ma il loro cervello aveva tempi di crescita e sviluppo molto più lunghi, paragonabili agli umani moderni.

Questi sono i risultati di una nuova ricerca dell’Università di Chicago in collaborazione con altri importanti istituzioni.

Probabilmente questi ominidi, la specie Australopithecus afarensis, resa famosa dai fossili di Lucy e Dikika trovati in Etiopia, si presentavano come un mosaico di caratteristiche tipiche delle scimmie e lineamenti umani, segno distintivo dell’evoluzione.

Utilizzando una tecnologia precisa per scansionare otto teschi fossili, i ricercatori hanno anche risposto ad una domanda di vecchia data: se questa specie avesse un’infanzia prolungata, un periodo di tempo unico per l’uomo che ci consente di imparare e crescere.

Già 3 milioni di anni fa, i bambini avevano una lunga dipendenza dai caregiver. Ciò ha dato ai bambini più tempo per acquisire abilità cognitive e sociali. Comprendendo che l’infanzia è emersa 3,5 milioni di anni fa, stiamo stabilendo i tempi per l’avvento di questo evento fondamentale nell’evoluzione umana.

ha dichiarato Zeresenay (Zeray) Alemseged, professore di biologia e anatomia organica e autore senior della ricerca, pubblicata sulla rivista Science advances.

Alemseged, che ha scoperto il fossile di Dikika nel 2000 e guida il progetto sul campo di Dikika in Etiopia, ha studiato questa specie per decenni e ha contribuito a progettare la nuova ricerca.

Ampiamente accettato per essere ancestrale a tutti gli ominidi successivi, compresi gli umani, l’Australopithecus afarensis visse nell’Africa orientale più di 3 milioni di anni fa e aveva molte caratteristiche simili all’uomo: camminava in posizione eretta, aveva un cervello più grande del 20% rispetto agli scimpanzé e avrebbe potuto usare strumenti di pietra taglienti.

Ma molte domande sulla specie rimangono irrisolte, incluso se il suo cervello fosse organizzato come quello umano, il che poteva indicare comportamenti più complessi, come la comunicazione e se aveva anche protratto la crescita del cervello.

Quando Alemseged ha scoperto il bambino Dikika, ha usato una TAC per esaminare il suo cranio e, studiando i suoi denti, ha determinato che la sua età al momento della morte era di circa 3 anni.

Per capire come fosse organizzato il cervello del bambino, tuttavia, aveva bisogno di una tecnologia di imaging più precisa, quindi il suo team ha usato la tomografia computerizzata al sincrotrone, che utilizza raggi X estremamente potenti per rivelare informazioni dettagliate sulla struttura di un materiale, per scansionare il cranio del bambino e altri sette teschi della stessa regione.

I cervelli non si fossilizzano, ma lasciano impronte all’interno del cranio.

Con le scansioni, i ricercatori hanno potuto misurare il volume endocranico e studiare il posizionamento del solco lunato, una fessura che separa le parti anteriore e posteriore del cervello.

Questa posizione differisce negli umani e negli scimpanzé: negli umani, che hanno una grande corteccia prefrontale, la fessura viene spinta più in basso nel cervello. Negli scimpanzé, la fessura è più vicina alla parte anteriore.

Le scansioni hanno rivelato che l‘Australopithecus afarensis aveva un solco lunare in una posizione simile alla fessura trovata nel cervello degli scimpanzé.

Questo risolve un argomento controverso che ha influenzano le discussioni  e gli studi dei paleontologi per anni, Ora possiamo dire che l’organizzazione del cervello era più simile a una scimmia.

ha detto Alemseged.

Questo significa che questa specie di ominidi si comportavano più similarmente agli scimpanzé? Non necessariamente.

Il gruppo di ricercatori ha anche utilizzato scansioni tomografiche al sincrotrone per contare le linee di crescita dentale del bambino Dikika.

Simile agli anelli di crescita negli alberi, queste linee di crescita possono mostrare l’età del bambino. Gli esperti dentali del team hanno quindi calcolato l’età del bambino come 2,4 anni.

Questo dato ci consente di chiederci quanta parte del cervello si era già formata a quella data età

ha detto Alemseged.

Quando i ricercatori hanno confrontato il volume endocranico del bambino con quello di uno scimpanzé e degli umani, hanno scoperto che lo sviluppo del cervello in Australopithecus afarensis era prolungato, come negli umani di oggi.

Ciò significa che la specie ha avuto una lunga infanzia, che ha gettato le basi per la successiva evoluzione del cervello e del comportamento sociale che oggi differenzia gli umani.

I collaboratori di Alemseged in questa ricerca provenivano dal Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, dalla Florida State University, dalla School for Advanced Research, dalla European Synchrotron Radiation Facility, dalla Griffith University, dalla Arizona State University, dal Natural History Museum di Londra e dall’University College di Londra.

Il bambino Dikka, noto come Selam (che significa “pace” nella lingua amarica etiopica), è stato la fonte di numerosi importanti documenti sull’evoluzione umana. I dottorandi di Alemseged stanno ancora studiando il fossile, osservando lo sviluppo della sua crescita del viso e delle spalle.

Alla fine, Alemseged spera di raccogliere tutto ciò che lui e il suo laboratorio hanno scoperto sul fossile in un compendio:

Questo fossile ha svolto un ruolo fondamentale nel consentire ai paleoantropologi di porre e rispondere a diverse importanti domande su come siamo diventati umani

Qui lo studio completo:

• Australopithecus afarensis endocasts suggest ape-like brain organization and prolonged brain growth (advances.sciencemag.org)

Se volete leggere di altri studi su fossili potete dare un’occhiata qui.