Amélie Beaudet, Dominic Stratford, The Conversation

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Diamond Light Source (Oksfordşir, Böyük Britaniya) şirkətində sinxrotron rentgen mikrokompüter tomoqrafiyasından istifadə edərək kəllənin rəqəmsallaşdırılmış təsvirinin yaradılması. Müəllif: Diamond Light Source

Üç milyon il əvvəl əcdadlarımızın üzü necə görünürdü? Beynəlxalq komandamız bu suala cavab olaraq indiyə qədər kəşf edilmiş ən tam Australopithecus skeleti olan Little Foot-un üz fraqmentlərini virtual olaraq yenidən qurdu. Bu yenidənqurma ətraf mühitin üzümüzün necə təkamülünə təsirini işıqlandırır. Tapıntılarımız bu yaxınlarda Comptes Rendus Palevol jurnalında dərc olunub və Little Foot-un yeni 3D üzü MorphoSource platformasında onlayn olaraq araşdırıla bilər .

İnsan mənşəyinin axtarışı heç vaxt bu qədər məhsuldar olmayıb. Fosil kəşfləri ən erkən insanların (Homo cinsinin üzvləri) meydana çıxmasını 2,8 milyon il əvvələ aparıb çıxarıb və bu qalıqları təhlil etmək üçün qabaqcıl metodların, məsələn, iki milyon ildən çox yaşı olan fosillərdən genetik məlumatların bərpası kimi metodların hazırlanması ilə nəticələnib.

Bununla belə, nəsli kəsilmiş insan növləri haqqında biliklərimiz hər kəşflə artsa da, ilk insanlar ortaya çıxmazdan əvvəl əcdadlarımızın hekayəsi hələ də qeyri-müəyyən olaraq qalır. Məhz bu mühüm dövrdə insanlığımızı müəyyən edən xüsusiyyətlər ortaya çıxdı və bu da cinsimizin təkamül uğuruna imkan verdi.

Homodan əvvəlki əcdadımızın kimliyi hələ də həll olunmasa da, bu axtarışda bir fosil qrupu mərkəzi rol oynayır: Australopithecus. Məşhur “Lucy”nin (50 il əvvəl Efiopiyada kəşf edilmiş ) aid olduğu bu cins Afrikanın böyük bir hissəsində yaşamış və iki milyon ildən çox yaşamışdır. Australopithecus bir çox fosil qalıqlarından məlumdur, lakin çox vaxt bunlar çox parçalanmış, təcrid olunmuş və basdırıldıqları milyonlarla il ərzində bəzən təhrif olunmuşdur. Xüsusilə, yalnız bir ovuc kəllə demək olar ki, bütün üzü qoruyub saxlayır ki, bu da bu gün kim olduğumuzu dərindən formalaşdıran anatomiyamızın bir hissəsidir.

Həzm, vizual, tənəffüs, qoxu və qeyri-verbal ünsiyyət sistemləri vasitəsilə üz fərdlərlə onların fiziki və sosial mühitləri arasındakı qarşılıqlı əlaqələrin mərkəzindədir.

İnsan təkamülü boyunca üz nahiyəsində əhəmiyyətli dəyişikliklər baş vermiş və əksər strukturlar ümumiyyətlə daha az möhkəmlənmişdir. Lakin bu dəyişikliklərə səbəb olan amillər hələ də aydın deyil. Bunlara pəhrizdəki, sosial davranışdakı dəyişikliklər, yoxsa hər ikisi səbəb olub? Yalnız daha tam kəllələrin kəşfi bu mübahisəni aydınlaşdıra bilər və məhz buna görə də Kiçik Ayaq kəlləsi çox vacibdir.

“Bəşəriyyətin beşiyi”

Cənubi Afrika insan mənşəyinin tədqiqi üçün vacib bir bölgə olub və olaraq qalır. Bir əsr əvvəl, ikonik “Taung Child” bəşəriyyətin yeni bir Afrika qolu olan Australopithecusun nümayəndəsi olaraq Nature jurnalında dərc edilmişdir . Elmi diqqət əvvəllər Avrasiyaya yönəlsə də, bu kəşf onilliklər boyu davam edən tədqiqatlara və Afrikada əsas tapıntılara ilham verdi.

Xüsusilə, Cənubi Afrikada hazırda UNESCO-nun siyahısına daxil edilmiş və “Bəşəriyyətin beşiyi” kimi tanınan bir bölgədə çoxlu sayda paleontoloji yerlər aşkar edilmişdir. Bunların arasında Sterkfontein , bir çoxu hominin Australopithecus cinsinə aid edilən fosillərlə olduqca zəngindir və çoxsaylı diqqətəlayiq şəkildə qorunub saxlanılan nümunələr də daxil olmaqla, olduqca zəngindir.

Lakin Sterkfontein ən möhtəşəm tapıntısını məhz 1994 və 1997-ci illərdə tapdı: 90%-dən çoxu tamamlanmış və Cənubi Afrikada tapılan ən qədim insan əcdadı olan Little Foot skeleti . Bu günə qədər bu, indiyə qədər kəşf edilmiş ən tam Australopithecus skeletidir və anatomiyasının yalnız 40%-i qorunub saxlanılan Lüsini xeyli üstələyib.

Komandamız bu skeleti 2017-ci ildə tamamlanan tam qazıntıdan bəri araşdırır . Xüsusilə kəllə, başın bütün hissələrini – kəllə və çənəni qoruyub saxladığı üçün nisbətən tam olduğundan diqqətimizi cəlb edib. Lakin, yeraltında 3,7 milyon illik basdırılma onun fosilləşmiş üzünün hissələrini parçalayıb və yerindən tərpədib. Bu proses xüsusilə alın və göz yuvalarında (orbitlərdə) görünür və bu məlumatverici sahələri kəmiyyətcə təhlil etməyi qeyri-mümkün edir. Bu fosilin müstəsna və unikal təbiətini nəzərə alaraq, Kiçik Ayaq üzünü bərpa etmək üçün görüntüləmə sahəsindəki ən son texnoloji nailiyyətlərdən istifadə etmək qərarına gəldik.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Avropada “Kiçik Ayaq”

Kiçik Ayaq skeletinin rəqəmsal surətinin yaradılması, orijinal kəlləyə zərər vermədən fraqmentlərin virtual təcrid olunmasına və yenidən yerləşdirilməsinə imkan vermək üçün vacib idi. Lakin ənənəvi rentgen skan texnologiyalarının məhdudiyyətləri var. Dəfn və fosilləşmə prosesi vasitəsilə yumşaq toxumalar yoxa çıxıb çöküntü ilə dolduqca Kiçik Ayaq skeletində boşluqlar yarandı. Nəticədə, rentgen şüaları bu son dərəcə sıx çöküntü matrisinə nüfuz etməkdə çətinlik çəkir və görüntü kontrastını və keyfiyyətini məhdudlaşdırır. Bir neçə uğursuz cəhddən sonra daha güclü bir alternativə müraciət etdik: sinxrotron şüalanma skaneri. Sinxrotron, ultra yüksək qətnaməli şəkillər (mikron və ya hətta submikron miqyasında) istehsal etmək üçün istifadə edilən yüksək enerjili hissəcik sürətləndiricisidir.

Bunu nəzərə alaraq, biz Little Foot-un kəlləsini Diamond Light Source sinxrotronunun I12 şüa xəttində skan etmək üçün İngiltərəyə apardıq. 2019-cu ilin yayında Little Foot Afrika xaricində ilk səyahətini etdi, diqqətlə dünyanı gəzdi və Birləşmiş Krallıqda olduğu müddətdə təhlükəsiz bir seyfdə saxlanıldı.

Australopithecus üçün yeni bir sima

Bütün kəllənin 21 mikron qətnamə ilə skan edilməsi üçün bir neçə gün lazım oldu. Yaradılan müstəsna görüntülər Kiçik Ayağının anatomiyasının incə detallarını ortaya çıxardı və həmçinin üz rekonstruksiyası üçün lazımi məlumatları təmin etdi. Lakin məlumatların yüksək keyfiyyəti hesablama xərci ilə başa gəldi: emal ediləcək terabayt məlumatı təmsil edən 9000-dən çox görüntü yaradıldı. Fraqmentləri virtual olaraq təcrid etmək üçün bu görüntülər Kembric Universitetinin (İngiltərə) superkompüteri istifadə edilərək emal edildi. 3D formatında göstərildikdən sonra fraqmentlər anatomik yerlərinə uyğun olaraq yenidən yerləşdirildi və itkin hissələr nəhayət Kiçik Ayağının tam üzünü bərpa etmək üçün yenidən yaradıldı.

Əvvəllər yerdəyişmiş fraqmentlərlə örtülmüş Kiçik Ayaq orbitlərinin ölçüsü və forması yenidənqurma işimizin ən diqqətəlayiq xüsusiyyətlərindəndir. Primatlarda orbital bölgə funksional (vizual) və davranış (ekoloji) adaptasiyalardan güclü şəkildə təsirlənir. Kiçik Ayaq orbitlərinin digər homininlərlə müqayisədə mütənasib böyük olması, ehtimal ki, qida axtarışı üçün sensor məlumatlara güclü bir asılılıq olduğunu göstərir. Bu fərziyyə, görmə korteksinin müasir insanlardan daha inkişaf etdiyini göstərən əvvəlki bir araşdırma ilə dəstəklənir .

Bu tədqiqatın ikinci əsas nəticəsi, iki ilə dörd milyon il əvvəl Afrikada yaşayan Australopithecus qrupları arasındakı əlaqələri anlamağımıza təsir göstərir. Müqayisəli nümunə məhdud olsa da, həm Şərqi, həm də Cənubi Afrikadan olan nümunələri əhatə edir. Təəccüblüdür ki, Cənubi Afrika ərazisindən olan Little Foot , Şərqi Afrika nümunələri ilə güclü oxşarlıqlar göstərir. Bu oxşarlıqlar Little Foot-un Şərqi Afrika populyasiyaları ilə yaxın əcdadlarını paylaşdığını, Cənubi Afrikadakı ehtimal olunan nəsillərinin isə sonradan yerli təkamül yolu ilə fərqli anatomiya inkişaf etdirdiyini göstərə bilər.

Üz əcdadlarımızın ətraf mühitə uyğunlaşmaları haqqında dəyərli məlumatlar versə də, Kiçik Ayaq kəlləsinin qalan hissəsi təkamül tariximizi anlamaq üçün əlavə əsas elementlər təqdim edəcək. Xüsusilə, “plastik” deformasiyadan təsirlənən beyin qabığının bu fosil qrupunun nevroloji xüsusiyyətlərini yenidən qurmaq və araşdırmaq üçün oxşar iş tələb olunacaq.

Jurnal məlumatı: Təbiət 

The Conversation tərəfindən təqdim olunur