Sima de los Huesos, klucz do ewolucji człowieka

Sima de los Huesos („Pit of Bones” w języku hiszpańskim i zazwyczaj w skrócie SH) to niższy paleolit miejsce, jedna z kilku ważnych części systemu jaskiniowego Cueva Mayor-Cueva del Silo w Sierra de Atapuerca w północno-środkowej Hiszpanii. Z co najmniej 28 pojedynczymi skamielinami hominidów, które są obecnie mocno datowane na 430 000 lat, SH jest największym i najstarszym odkrytym dotąd zbiorem szczątków ludzkich.

Kopalnia kości w Sima de los Huesos znajduje się na dnie jaskini, pod nagłym pionowym szybem mierzącym między Średnica 2-4 metrów (6,5-13 stóp) i oddalona o około 0,5 kilometra od burmistrza Cueva wejście. Wał ten rozciąga się w dół około 13 m (42,5 stopy), kończąc się tuż nad rampą („rampa”), komorą liniową o długości 9 metrów (30 stóp) nachyloną pod kątem około 32 stopni.

U podnóża tej rampy znajduje się złoże zwane Sima de los Huesos, gładko podłużna komora o wymiarach 8 x 4 m (26 x 13 stóp) o nieregularnych wysokościach stropu między 1–2 m (3–6,5 stopy). W dachu wschodniej strony komory SH znajduje się kolejny pionowy szyb, który rozciąga się w górę około 5 m (16 stóp) do miejsca, w którym blokuje go zawalenie się jaskini.

Archeologiczne złoża tego miejsca to brekcja z kościami, zmieszana z wieloma dużymi zwalonymi blokami wapienia i błota. Kości składają się głównie z co najmniej 166 środkowego plejstocenu niedźwiedzie jaskiniowe (Ursus deningeri) i co najmniej 28 pojedynczych ludzi, reprezentowanych przez ponad 6500 fragmentów kości, w tym ponad 500 samych zębów. Inne zidentyfikowane zwierzęta w jamie obejmują wymarłe formy Panthera Leo (Lew), Felis silvestris (żbik), Canis lupus (szary Wilk), Vulpes vulpes (rudy lis) i Ryś pardina splaea (Ryś Pardel). Względnie niewiele kości zwierząt i ludzi jest przegubowych; niektóre kości mają ślady zębów, z których żuli się mięsożercy.

Obecna interpretacja tego, jak powstało to miejsce, jest taka, że ​​wszystkie zwierzęta i ludzie wpadli do dołu z wyższej komory i zostali uwięzieni i nie mogli się wydostać. The stratygrafia a układ złoża kości sugeruje, że ludzie zostali w jakiś sposób zdeponowani w jaskini przed niedźwiedziami i innymi mięsożercami. Możliwe jest również - biorąc pod uwagę dużą ilość błota w wykopie - że wszystkie kości dotarły do ​​tego niskiego miejsca w jaskini przez serię przepływów błota. Trzecią i dość kontrowersyjną hipotezą jest to, że nagromadzenie ludzkich szczątków może być wynikiem praktyk pogrzebowych (patrz omówienie Carbonell i Mosquera poniżej).

Główne pytanie dotyczące witryny SH brzmiało i nadal jest to, kim oni byli? Byli Neandertalczyk, Denisovan, Early Modern Human, jakąś mieszankę, której jeszcze nie rozpoznaliśmy? Dzięki skamielinom szczątków 28 osób, które żyły i zmarły około 430 000 lat temu, w witrynie SH znajduje się potencjał, aby nauczyć nas wiele na temat ewolucji człowieka i tego, jak te trzy populacje przecinają się w przeszłość.

Porównania dziewięciu ludzkich czaszek i licznych fragmentów czaszki reprezentujących co najmniej 13 osobników po raz pierwszy opisano w 1997 r. (Arsuaga i in.). Duża różnorodność pojemności czaszki i innych cech została szczegółowo opisana w publikacjach, ale w 1997 r. Uznano, że strona ma około 300 000 lat, a te uczeni doszli do wniosku, że populacja Sima de los Huesos była ewolucyjnie spokrewniona z neandertalczykami jako grupa siostrzana i najlepiej pasowała do wyrafinowanych wówczas gatunków Homo heidelbergensis.

Teorię tę poparły wyniki nieco kontrowersyjnej metody redagowania witryny do 530 000 lat temu (Bischoff i współpracownicy, patrz szczegóły poniżej). Ale w 2012 r. Paleontolog Chris Stringer argumentował, że 530 000-letnie daty były zbyt stare i oparte na atrybutach morfologicznych skamieliny SH reprezentowały raczej archaiczną formę neandertalczyka niż H. heidelbergensis. Najnowsze dane (Arsuago i in. 2014) odpowiadają niektórym wahaniom Stringera.

Badania kości niedźwiedzia jaskiniowego zgłoszone przez Dabneya i współpracowników ujawniły, że zadziwiająco mitochondrialne DNA zostało zachowane w tym miejscu, znacznie starsze niż jakiekolwiek inne znalezione do tej pory nigdzie. Dodatkowe badania nad ludzkimi szczątkami z SH zgłoszone przez Meyera i współpracowników doprowadziły do ​​tego, że miejsce to było bliższe 400 000 lat temu. Badania te dostarczają również zaskakującego pojęcia, że ​​populacja SH dzieli DNA z Denisovanami, jak wyglądają neandertalczycy (i, oczywiście, tak naprawdę nie wiemy, jak wygląda Denisovan jeszcze).

Arsuaga i współpracownicy zgłosili badanie 17 kompletnych czaszek z SH, zgadzając się z Stringerem, że: z powodu licznych neandertalskich cech cranii i żuchwy populacja nie pasuje do H. heidelbergensis Klasyfikacja. Jednak według autorów populacja znacznie różni się od innych grup, takich jak Ceprano i Arago jaskinie, a także od innych neandertalczyków, Arsuaga i koledzy twierdzą teraz, że należy rozważyć osobny takson dla SH skamieliny.

Sima de los Huesos jest obecnie datowana na 430 000 lat temu, a to zbliża się do wieku przewidywanego, kiedy nastąpi podział na gatunki hominidów, tworząc linie neandertalczyka i Denisovana. Skamieliny SH są zatem kluczowe dla badań dotyczących tego, jak to się mogło stać i jaka może być nasza historia ewolucyjna.

Profile śmiertelności (Bermudez de Castro i współpracownicy) populacji SH wykazują wysoką wartość reprezentacja młodzieży i dorosłych w pierwszym wieku oraz niski odsetek dorosłych w wieku od 20 do 40 lat lat. Tylko jedna osoba miała mniej niż 10 lat w chwili śmierci i żadna nie miała więcej niż 40-45 lat. Jest to mylące, ponieważ chociaż 50% kości miało nadgryzione kości, były one w dość dobrym stanie: statystycznie, powiedzmy uczeni, powinno być więcej dzieci.

Carbonell i Mosquera (2006) argumentowali, że Sima de los Huesos stanowi celowy pochówek, oparty częściowo na odzyskiwaniu pojedynczego kwarcytu Acheulean handaxe (Tryb 2) i całkowity brak odpadów litycznych lub innych odpadów mieszkaniowych. Jeśli mają rację, a obecnie należą do mniejszości, Sima de los Huesos byłby najwcześniejszym znanym przykładem celowych pochówków ludzkich przez około 200 000 lat.

Dowody sugerujące, że co najmniej jedna osoba w jamie zmarła w wyniku przemocy interpersonalnej, została zgłoszona w 2015 r. (Sala i in. 2015). Cranium 17 ma wiele złamań uderzeniowych, które wystąpiły w chwili śmierci, a uczeni uważają, że ta osoba była martwa w chwili, gdy została upuszczona do szybu. Sala i in. twierdzą, że umieszczanie zwłok w dole było rzeczywiście społeczną praktyką społeczności.

Datowanie serii skamielin uranowych i rezonansów elektronowych ludzkich skamielin zgłoszonych w 1997 r. Wskazuje na minimalny wiek około 200 000 i prawdopodobny wiek większy niż 300 000 lat temu, co w przybliżeniu odpowiadało wiekowi ssaki

W 2007 r. Bischoff i współpracownicy stwierdzili, że precyzyjna spektrometria mas z jonizacją termiczną (TIMS) określa minimalny wiek złoża na 530 000 lat temu. Ta data skłoniła naukowców do postulowania, że ​​hominidy SH były na początku neandertalskiej linii ewolucyjnej, a nie we współczesnej, pokrewnej grupie siostrzanej. Jednak w 2012 r. Paleontolog Chris Stringer argumentował, że skamieliny SH, oparte na atrybutach morfologicznych, reprezentują archaiczną formę neandertalczyka, a nie H. heidelbergensis, a data 530 000 lat jest za stara.

W 2014 r. Koparki Arsuaga i wsp. Zgłosili nowe daty z zestawu różnych technik randkowych, w tym datowania speleotemów serii Uran (seria U), przeniesionych termicznie optycznie stymulowana luminescencja (TT-OSL) i datowanie luminescencyjne stymulowane po podczerwieni (pIR-IR) ziaren osadu kwarcu i skalenia, rezonans spinowy elektronu Datowanie (ESR) kwarcu osadowego, połączone datowanie serii ESR / U kopalnych zębów, analiza paleomagnetyczna osadów oraz biostratygrafia. Daty większości z tych technik skupiły się około 430 000 lat temu.

Pierwsze ludzkie skamieliny zostały odkryte w 1976 r. Przez T. Torres i pierwsze wykopaliska w tej jednostce zostały przeprowadzone przez plejstoceńską grupę Sierra de Atapuerca pod kierunkiem E. Aguirre. W 1990 r. Program ten podjął J. L. Arsuaga, J. M. Bermudez de Castro i E. Carbonell.

Arsuaga JL, Martínez I, Gracia A, Carretero JM, Lorenzo C, García N i Ortega AI. 1997. Sima de los Huesos (Sierra de Atapuerca, Hiszpania). Strona.Journal of Human Evolution 33(2–3):109-127.

Arsuaga JL, Martínez, Gracia A i Lorenzo C. 1997a. The Sima de los Huesos crania (Sierra de Atapuerca, Hiszpania). Badanie porównawcze. Journal of Human Evolution 33(2–3):219-281.

Arsuaga JL, Martínez I, Arnold LJ, Aranburu A, Gracia-Téllez A, Sharp WD, Quam RM, Falguères C, Pantoja-Pérez A, Bischoff JL i in. 2014. Korzenie neandertalczyka: Czaszkowe i chronologiczne dowody z Sima de los Huesos. Nauka 344(6190):1358-1363. doi: 10.1126 / science.1253958

Bermúdez de Castro JM, Martinón-Torres M., Lozano M., Sarmiento S. i Muelo A. 2004. Paleodemografia próbki Atapuerca-Sima de los Huesos Hominin: Przegląd i nowe podejścia do paleodemografii europejskiej środkowej populacji plejstocenu. Journal of Anthropological Research 60(1):5-26.

Bischoff JL, Fitzpatrick JA, León L, Arsuaga JL, Falgueres C, Bahain JJ i Bullen T. 1997. Geologia i wstępne datowanie wypełnionego osadami hominidów komory Sima de los Huesos, burmistrz Cueva Sierra de Atapuerca, Burgos, Hiszpania.Journal of Human Evolution 33(2–3):129-154.

Bischoff JL, Williams RW, Rosenbauer RJ, Aramburu A, Arsuaga JL, García N i Cuenca-Bescós G. 2007. Seria U w wysokiej rozdzielczości pochodzi z Sima de Journal of Archaeological Science 34(5):763-770.plony hominidów los Huesos: implikacje dla ewolucji wczesnej linii neandertalskiej.

Carbonell E i Mosquera M. 2006. Pojawienie się symboliki Comptes Rendus Palevol 5(1–2):155-160.zachowanie: grobowiec Sima de los Huesos, Sierra de Atapuerca, Burgos, Hiszpania.

Carretero J-M, Rodríguez L, García-González R, Arsuaga J-L, Gómez-Olivencia A, Lorenzo C, Bonmatí A, Gracia A, Martínez I i Quam R. 2012. Szacowanie wzrostu na podstawie kompletnych kości długich u ludzi z środkowego plejstocenu z Sima de los Huesos, Sierra de Atapuerca (Hiszpania).Journal of Human Evolution 62(2):242-255.

Dabney J, Knapp M, Glocke I, Gansauge M-T, Weihmann A, Nickel B, Valdiosera C, García N, Pääbo S, Arsuaga J-L i in. 2013. Kompletna mitochondrialna sekwencja genomu niedźwiedzia jaskiniowego z środkowego plejstocenu zrekonstruowana z ultrakrótkich fragmentów DNA.Postępowania z National Academy of Sciences 110(39):15758-15763. doi: 10.1073 / pnas.1314445110

García N i Arsuaga JL. 2011. The Sima de Recenzje czwartorzędu nauki 30(11-12):1413-1419.los Huesos (Burgos, północna Hiszpania): paleo środowisko i siedliska Homo heidelbergensis podczas środkowego plejstocenu.

García N, Arsuaga JL i Torres T. 1997. Carnivore pozostaje z Sima de Journal of Human Evolution 33(2–3):155-174.Los Huesos Środkowy plejstocen (Sierra de Atapuerca, Hiszpania).

Gracia-Téllez A, Arsuaga J-L, Martínez I, Martín-Francés L, Martinón-Torres M, Bermúdez de Castro J-M, Bonmatí A i Lira J. 2013. Patologia ustno-twarzowa u Homo heidelbergensis: Przypadek Czaszki 5 ze strony Sima de los Huesos (Atapuerca, Hiszpania). Quaternary International 295:83-93.

Hublin J-J. 2014. Jak zbudować neandertalczyka. Nauka 344(6190):1338-1339. doi: 10.1126 / science.1255554

Martinón-Torres M, Bermúdez de Castro JM, Gómez-Robles A, Prado-Simón L i Arsuaga JL. 2012. Opis morfologiczny i porównanie szczątków dentystycznych ze stanowiska Atapuerca-Sima de los Huesos (Hiszpania).Journal of Human Evolution 62(1):7-58.

Meyer, Matthias. „Mitochondrialna sekwencja genomu homininy z Sima de los Huesos”. Nature tom 505, Qiaomei Fu, Ayinuer Aximu-Petri i in., Springer Nature Publishing AG, 16 stycznia 2014 r.

Ortega AI, Benito-Calvo A, Pérez-González A, Martín-Merino MA, Pérez-Martínez R, Parés JM, Aramburu A, Arsuaga JL, Bermúdez de Castro JM i Carbonell E. 2013. Ewolucja wielopoziomowych jaskiń w Sierra de Atapuerca (Burgos, Hiszpania) i jej związek z okupacją ludzi.Geomorfologia 196:122-137.

Sala N, Arsuaga JL, Pantoja-Pérez A, Pablos A, Martínez I, Quam RM, Gómez-Olivencia A, Bermúdez de Castro JM i Carbonell E. 2015. Śmiertelna przemoc interpersonalna w środkowym plejstocenie.PLoS ONE 10 (5): e0126589.

Stringer C. 2012. Status Homo heidelbergensis (Schoetensack 1908).Antropologia ewolucyjna: problemy, aktualności i recenzje 21(3):101-107.