https://frosthead.com

De paradox van de notenkraker

De grote tanden en massieve kaak van Paranthropus boisei suggereren dat de mensachtigen harde objecten aten, maar de chemie en slijtage op de tanden geven aan dat de soort grassen of zegges consumeerde. Afbeelding afkomstig van Wikicommons

Het is niet moeilijk te begrijpen waarom Paranthropus boisei vaak de notenkraker wordt genoemd. De massieve kiezen en enorme kaak van de mensachtigen maken het vrij duidelijk dat de soort veel tijd besteedde aan het kauwen op harde noten en zaden. Toch duidt het enige directe bewijs van de maaltijden van P. boisei - de chemie en microscopische krassen op de tanden - erop dat de soort waarschijnlijk niet zoveel noten kraakte, in plaats daarvan de voorkeur gaf aan de smaak van gras. Een team van antropologen dat onlangs de mogelijke voeding van verschillende vroege mensachtigen heeft beoordeeld, heeft deze paradox van de notenkraker benadrukt en de moeilijkheden bij het reconstrueren van de voeding van onze oude verwanten.

De eerste plaats waar antropologen beginnen met het analyseren van het dieet, is de grootte en vorm van de tanden en kaken van de mensachtige. Daarna gaan ze op zoek naar moderne primaten met een vergelijkbaar gebit om te zien wat ze eten. Apen die veel bladeren eten, hebben bijvoorbeeld kiezen met scherpe knobbels om het taaie gebladerte af te scheren. Aan de andere kant hebben apen die veel fruit eten lage, afgeronde knobbels. Als je een mensachtigen met een van die eigenschappen zou vinden, zou je een uitgangspunt hebben voor wat de soort at.

Maar de morfologie van de tanden en kaken van een soort laat alleen zien wat de mensachtigen in staat was te eten, niet noodzakelijkerwijs wat het typisch at. In sommige gevallen kunnen deze fysieke eigenschappen een weerspiegeling zijn van de fallback-voedingsmiddelen waar een soort op vertrouwde toen zijn favoriete voedingsmiddelen gedurende bepaalde tijden van het jaar niet beschikbaar waren. Frederick Grine van Stony Brook University in New York en collega's wijzen hierop in hun recente recensie in het American Journal of Physical Anthropology .

Grine en collega's merken op dat andere bewijslijnen direct vastleggen wat een individu at. Een methode is om te kijken naar de chemie van het tandglazuur van een tand. Terwijl het glazuur wordt gevormd, worden atomen die een individu consumeert in de tand opgenomen. Een van de meest voorkomende elementen om naar te zoeken is koolstof. Omdat verschillende planten unieke verhoudingen van koolstofisotopen hebben op basis van hoe ze fotosynthese ondergaan, fungeren de koolstofisotopen als een stempel die registreert wat het individu ooit heeft gegeten. Onderzoekers zoeken twee belangrijke plantengroepen: C3-planten zijn bomen, fruit en kruidachtige planten die groeien in omgevingen met koelere seizoenen, terwijl C4-planten de grassen en zegges zijn die in tropische, warme gebieden groeien. Het vinden van de isotopische sporen van C3- of C4-planten in tanden geeft aan dat een mensachtigen die planten (of dieren die die planten aten) aten.

Een andere manier om het dieet rechtstreeks te bemonsteren, is door te kijken naar de karakteristieke microscopische markeringen op het oppervlak van een tand die zich vormen bij het kauwen van bepaald voedsel. Het eten van taai gras en knollen laat bijvoorbeeld krassen achter; harde noten en zaden maken kuilen. Een nadeel van deze methode is dat microkleding van een tand voortdurend wordt hervormd wanneer een individu eet. Dus de markeringen die door antropologen zijn gevonden, vertegenwoordigen waarschijnlijk de "laatste maaltijd" van een persoon, wat hij of zij ook at in de dagen vóór de dood. Als een mens een dieet had dat seizoensgebonden veranderde, is een deel van het dieet mogelijk niet terug te zien in de slijtage van het oppervlak van de tand.

Met al deze methoden in gedachten, beschouwden Grine en zijn collega's de waarschijnlijke diëten van verschillende vroege mensachtigen. Een vergelijking van de nauw verwante P. bosei en Paranthropus robustus benadrukte de puzzel van de notenkraker.

P. robustus leefde 1, 2 miljoen tot 1, 8 miljoen jaar geleden in Zuid-Afrika toen de regio een open grasland was. De gigantische, dik geëmailleerde kiezen en premolaren van de soort (beter bekend als bicuspiden) en zware kaken suggereren dat P. robustus op harde objecten kauwde. De oppervlakteslijtage op de tanden wijst ook op het eten van hard voedsel en lijkt op de slijtagepatronen die worden gezien bij moderne mangabey-apen, die vaak noten eten. De glazuurchemie van de tanden ondersteunt deze conclusie verder: maar liefst 60 procent van het dieet van de soort bestond uit C3-planten, inclusief noten en fruit met een harde dop (koolstofchemie kan niet detecteren welk deel van een plant een dier at).

P. boisei leefde in de beboste en open graslanden van Oost-Afrika rond ongeveer dezelfde tijd als P. robustus leefde. Het had een nog grotere kaak en tanden, met de grootste kiezen van alle mensachtigen. Deze eigenschappen geven aan dat de soort een krachtig kauwer was. Maar de slijtagepatronen op de kies missen de diepe kuilen die die van hard-object eters karakteriseren. In plaats daarvan komen de patronen overeen met die van gelada-bavianen, die veel taai gras eten. Een grasdieet wordt verder gesuggereerd door de koolstofisotopen in P. boisei- tanden: maar liefst 77 procent van hun dieet bestond uit C4-planten (grassen en zegge).

Grine en zijn collega's suggereren dat er misschien een manier is om de paradox van P. boisei te verzoenen. In plaats van aanpassingen te zijn aan het openbreken van harde objecten, kunnen de massieve tanden en kaken van de soort mogelijk eigenschappen zijn geweest die P. boisei hebben geholpen bij het verwerken van zeer schurend voedsel, inclusief grit dat zich vastklampt aan grassprieten. Of misschien gebruikte de soort zijn gigantische kiezen om zijn voedsel op een unieke manier te malen. Dit zijn ideeën die antropologen verder moeten onderzoeken.

Hoewel het dieet van P. boisei raadselachtig lijkt, is één ding duidelijk: de ogenschijnlijke mismatch tussen de verschillende bewijslijnen laat zien dat antropologen nog veel te leren hebben over wat onze voorouders aten.

De paradox van de notenkraker