Cuprins și opțiuni de lectură
După sute de mii sau milioane de ani, de cele mai multe ori se păstrează doar câteva oase sau dinți dintr-un schelet. Cercetarea pornește de la aceste rămășițe: cum au rezistat, din ce loc provin și ce putem afla despre individul căruia i-au aparținut.
Ce este o fosilă
O fosilă este o rămășiță sau o urmă a unei viețuitoare din trecut, păstrată în mod natural. Poate fi un dinte, o parte dintr-un schelet ori o urmă de pas rămasă într-o depunere care s-a întărit. Fosilele pot proveni și de la alte animale sau de la plante.
Cele două tipuri de dovezi ne spun lucruri diferite. Un os este o parte din corpul viețuitoarei. O urmă de pas nu este o parte a corpului: este adâncitura lăsată de picior când individul se deplasa. Dacă a fost acoperită și păstrată, ea poate fi cercetată mult după dispariția celui care a făcut-o.[1]
Ellison J. McNutt, Kevin G. Hatala și colab., 2021, Nature 600, 468–471, fig. 1. Figura originală ↗ · CC BY 4.0. Redimensionare pentru web; scările și marcajele sunt păstrate.
Lucy: de la descoperire la scheletul studiat
Lucy este porecla unui individ din specia dispărută Australopithecus afarensis, înrudită cu oamenii. Oasele au fost găsite la Hadar, în Etiopia, pe 24 noiembrie 1974, de paleoantropologul Donald Johanson și colegul său Tom Gray.[9]
Johanson a observat mai întâi un fragment dintr-un os al antebrațului. În apropiere au fost identificate și alte oase. În săptămânile următoare, echipa a săpat, a trecut pământul prin site și a sortat fragmentele. Au fost recuperate părți din craniu, coaste, bazin și membre.[9]
De unde știm că oasele aparțineau aceluiași individ?
Echipa a identificat oasele și a verificat dacă mărimea și gradul lor de dezvoltare se potriveau. Nu au fost găsite, de exemplu, două oase care să ocupe aceeași poziție în corp și să indice prezența a doi indivizi. Luate împreună, observațiile susțin atribuirea rămășițelor unui singur individ.[9][10]
Fotografia lui Lucy reunește oasele originale, aranjate ulterior în pozițiile lor anatomice. Nu arată felul în care au fost găsite în pământ. Spațiile libere corespund părților care lipsesc. Un schelet complet prezentat într-un muzeu poate include și părți reconstruite, care trebuie deosebite de fosilele recuperate.[2][10]
Cum a fost estimată vechimea?
Lucy a trăit acum aproximativ 3,2 milioane de ani. În zona Hadar, cenușa unor erupții vulcanice s-a depus printre straturile de nisip și noroi. Geologii au stabilit vechimea materialului vulcanic și au urmărit poziția fosilelor față de aceste straturi. Astfel au putut stabili perioada în care a trăit Lucy.[9] Cum funcționează asemenea datări →
Cum se poate păstra un os milioane de ani
După moarte, corpul începe să se descompună. Pielea, mușchii și organele dispar de obicei mai repede decât oasele și dinții. Dar și oasele pot fi distruse: animalele le rod, apa le transportă, iar expunerea îndelungată la suprafață le poate crăpa și sfărâma.
O acoperire cu noroi sau nisip poate feri rămășițele de unele dintre aceste acțiuni. Materialele transportate și depuse de apă, vânt sau alte procese se numesc sedimente. De exemplu, noroiul lăsat de revărsarea unui râu poate acoperi oase aflate pe mal. Acoperirea nu garantează păstrarea: contează și apa, solul și schimbările care se produc după îngropare.[3]
Procesele prin care rămășițele sau urmele se păstrează pe termen îndelungat sunt numite fosilizare. În cazul unui os îngropat, apa din pământ poate contribui la schimbarea compoziției lui.
Apa poate aduce minerale în spațiile din os
Un os are în interior spații foarte mici. Apa din sol poate pătrunde prin ele și poate transporta substanțe minerale dizolvate. Când acestea se depun în acele spații, osul poate deveni mai dens și mai greu. Forma lui și unele detalii ale structurii pot rămâne păstrate.
Unele substanțe din os pot fi înlocuite
Se poate produce și o altă schimbare: o parte din substanțele care alcătuiau osul se dizolvă, iar alte minerale se depun în locul lor. Forma poate rămâne recognoscibilă, deși compoziția s-a schimbat.
Așadar, umplerea spațiilor din os și înlocuirea unor substanțe din os sunt lucruri diferite. Se pot produce împreună. Când spunem pe scurt că un os „s-a transformat în piatră”, nu trebuie să înțelegem că tot ceea ce alcătuia osul a dispărut obligatoriu. Unele fosile păstrează și material din osul inițial.[4]
De ce găsim adesea numai o parte din schelet
Rămășițele nu se păstrează toate la fel. Unele oase se distrug înainte să fie acoperite. Altele sunt deplasate de apă sau se descompun în pământ. Chiar și într-un loc bine cercetat pot exista părți care nu au fost încă găsite.
De aceea, o parte lipsă din fosilă nu este automat o parte care lipsea din corp. Dacă oasele mâinii nu au fost recuperate, forma degetelor trebuie cercetată cu ajutorul altor descoperiri ale aceleiași specii. Un schelet incomplet poate oferi informații valoroase, dar concluziile trebuie legate de părțile care s-au păstrat.
Tot astfel, lipsa fosilelor dintr-o regiune nu dovedește singură că acolo nu au trăit viețuitoare. Rămășițele pot să nu se fi păstrat sau locurile potrivite pot să nu fi fost cercetate.[3][6]
Gunz și colaboratorii, 2020, Science Advances 6, eaaz4729, figura 1. Figura originală ↗ · CC BY-NC 4.0 · utilizare necomercială. Redimensionare pentru web; scările și marcajele sunt păstrate.
Ce putem afla din oasele și dinții păstrați
Dinții: identificare și indicii despre hrană
Un dinte are o anumită mărime, o formă a suprafeței de mestecat și un înveliș tare, numit smalț. Cercetătorii compară aceste trăsături cu dinții altor indivizi. Comparația poate ajuta la identificarea grupului căruia i-a aparținut. Urmele de uzură oferă indicii despre folosirea dintelui, dar nu descriu singure toate alimentele consumate.
Oasele membrelor: indicii despre mișcare
Forma unui os și a suprafețelor prin care se unește cu alte oase influențează mișcarea și susținerea greutății. Cercetătorii le compară cu schelete ale căror mișcări pot fi observate. La Lucy, studierea bazinului și a oaselor picioarelor a oferit argumente pentru mersul pe două picioare. Bazinul este ansamblul de oase din partea de jos a trunchiului, care leagă coloana de membrele inferioare.[10]
Interiorul unui os poate fi cercetat și prin tomografie: o scanare care produce imagini ale structurii interne fără să fie nevoie să tăiem fosila. Christopher Ruff și colegii săi de la Universitatea Johns Hopkins din SUA au folosit această metodă pentru oase ale membrelor lui Lucy, în studiul publicat în 2016.[2]
Ruff, Burgess, Ketcham și Kappelman, 2016, PLOS ONE, figura 2. Figura originală ↗ · CC BY 4.0. Imagine redimensionată; marcajele originale sunt păstrate.
Craniul: forma feței și spațiul ocupat de creier
Un craniu păstrat suficient de bine permite studierea feței, a dinților și a spațiului în care se afla creierul. Din acest spațiu poate fi estimat un volum. Nu se păstrează însă amintirile sau gândurile individului. Fiecare parte a scheletului răspunde unor întrebări și lasă altele fără răspuns.[6]
De ce contează locul exact al descoperirii
Un sit arheologic este un loc în care s-au păstrat urme ale activităților oamenilor sau ale rudelor lor dispărute. Poate fi o peșteră folosită repetat, o oprire pe malul unui lac ori un loc unde a fost prelucrat un animal. Nu presupune neapărat o așezare locuită mult timp.
Obiectele făcute sau modificate intenționat, precum pietrele cioplite, se numesc artefacte. Un dinte fosil este o parte din corp; o unealtă este rezultatul unei activități. Descoperirea uneltei nu identifică singură specia celui care a fabricat-o.[7]
La săpătură, cercetătorii înregistrează unde se afla fiecare piesă, în ce strat și în raport cu ce alte descoperiri. Aceste informații formează contextul. Poziția este importantă fiindcă apa poate aduce într-un loc materiale mai vechi, iar animalele care sapă galerii ori gropile făcute ulterior pot muta obiecte între straturi.
Contextul cuprinde, așadar, trei lucruri legate între ele: materialul din jurul obiectului, de exemplu nisipul sau argila; poziția exactă, inclusiv adâncimea; și celelalte descoperiri asociate. Dintele, piatra cioplită și cenușa unui foc pot spune mai mult împreună, dacă este verificat că au ajuns acolo în aceeași perioadă.[Carte]
Prin urmare, apropierea dintre două obiecte trebuie explicată. Ele pot proveni din aceeași activitate sau pot fi ajuns împreună mult mai târziu. Urmele de transport și felul în care s-au format depunerile ajută la alegerea explicației.[3]
Yousuke Kaifu și colaboratorii, 2024, Nature Communications, figura 2. Figura originală ↗ · CC BY 4.0. Imagine redimensionată; conținutul și scările originale sunt păstrate.
Uneori, fragmente găsite separat se potrivesc între ele. Cercetătorii pot reface astfel o parte a obiectului și pot urmări unde au ajuns bucățile sale. Procedeul se numește remontare. Rezultatul se interpretează împreună cu pozițiile și straturile înregistrate la săpătură.[8][7]
Cine cercetează toate aceste dovezi
Arheologii studiază obiectele și urmele activităților: unelte, resturi prelucrate și locuri folosite de oameni. Paleoantropologii cercetează evoluția omului, inclusiv prin analiza fosilelor și compararea anatomiei. Geologii studiază rocile și depunerile și contribuie la stabilirea vechimii. Specialiștii în resturi animale și vegetale ajută la reconstituirea mediului și a resurselor.
O explicație despre trecut se construiește prin legarea acestor rezultate. Pentru un os cu o incizie trebuie stabilit cărui animal îi aparținea, dacă urma a fost făcută cu o unealtă ori prin alt proces și din ce perioadă provine depunerea. Abia apoi putem discuta ce activitate arată descoperirea. Simplul fapt că un os a fost găsit nu răspunde tuturor acestor întrebări.[6][7][11]
Surse și lecturi
Explicațiile sunt adaptate din manuscrisul de Preistorie generală. Mai jos poți consulta sursele pentru fiecare subiect. Legăturile numerotate din text trimit aici.
- Natural History Museum. How are dinosaur fossils formed? ↗ Definiția fosilelor și păstrarea fragmentară.
- Ruff, Burgess, Ketcham și Kappelman, 2016. Limb Bone Structural Proportions and Locomotor Behavior in A.L. 288-1 (Lucy) ↗ PLOS ONE 11, e0166095. Fotografia fosilelor originale, figura 1, CC BY 4.0.
- National Park Service. Taphonomy—Death & Decay ↗ Descompunere, transport și schimbări după îngropare.
- National Park Service. Permineralization and Replacement ↗ Umplerea porilor și înlocuirea materialului.
- National Park Service. Body Fossils ↗ Modalități de păstrare a resturilor corporale.
- Wood și Lonergan, 2008. The hominin fossil record: taxa, grades and clades ↗ Journal of Anatomy 212, 354–376. Comparația și clasificarea fosilelor.
- Smithsonian Human Origins Program. Stone Tools ↗ Urmele activităților și limitele atribuirii uneltelor.
- Kaifu și colaboratorii, 2024. Early evolution of small body size in Homo floresiensis ↗ Nature Communications 15, 6381. Figura 2 documentează contextul de la Mata Menge, CC BY 4.0.
- Arizona State University, Institute of Human Origins. Lucy’s Story ↗ Descoperirea din 24 noiembrie 1974, recuperarea oaselor, argumentele pentru un singur individ și stabilirea vechimii.
- Natural History Museum, Londra. Australopithecus afarensis, Lucy’s species ↗ Părțile păstrate ale scheletului și argumentele anatomice folosite în cercetare.
- Smithsonian Human Origins Program. Dating ↗ Legătura dintre poziția descoperirii, depuneri și metodele de stabilire a vechimii.
Din cărțile consultate
Trimiterile folosesc numerele paginilor tipărite. Cărțile sprijină explicațiile de bază; descoperirile și revizuirile mai recente sunt documentate prin studiile citate în text.
- Colin Renfrew și Paul Bahn, Archaeology: Theories, Methods, and Practice, ediția a VI-a, Thames & Hudson, 2012. cap. 2, pp. 50–52: contextul și formarea descoperirilor; p. 282: păstrarea și modificarea oaselor.
- Nicholas Toth și Kathy Schick, „African Origins”, în Chris Scarre (coord.), The Human Past, ediția a III-a, Thames & Hudson, 2013. p. 59: Hadar, Lucy și urmele de la Laetoli.