Fossile tænder afslører, at tidlige mennesker ammede deres børn i op til 6 år
Fossile tænder er en perfekt kemisk 'tidskapsel'.
Australopithecus africanus tænder forfædre amning ammeadfærd palæotologi overlevelsesstrategi sæsonmæssige svingninger  isotop-værdier barium strontium litium

Australopithecus africanus - en tidlig forfader på menneskets udviklingslinje - ammede deres børn i helt op til seksårsalderen. Det bidrog muligvis til artens udslettelse. (Foto: The Conversation/Luca Fiorenza)

Menneskets fjerne forfader Australopithecus africanus havde en unik tilgang til opfostringen af deres børn, som beskrevet i vores forskning publiceret i Nature.

Geokemisk analyse af fire tænder afslører, at spædbørnene udelukkede blev ammet i 6 til 9 måneder, før modermælken blev suppleret med varierende mængder fast føde, indtil børnene var 5 til 6 år gamle.

Balancen mellem modermælk og fast føde i denne periode varierede cyklisk; formentlig som respons på sæsonmæssige forandringer i tilgængeligheden af føde.

Viden er vigtig på flere måder

Vi kan bruge denne viden på flere måder: 

  • Fra et evolutionært synspunkt hjælper det os med at forstå Australopithecus africanus' særlige biologiske og adfærdsmæssige adaptioner i forhold til moderne mennesker samt andre uddøde forfædre på menneskets udviklingslinje.
  • Det er 'metabolisk dyrt' at amme - det vil sige, at kvinden bruger en masse energi og kalorier på at amme. Ved at amme de ældre børn hæmmede A. africanus-arten muligvis sin egen evne til at overleve en periode med omfattende klimaforandringer.

Måske fremskyndede det udryddelsen af A. africanus for cirka to millioner år siden.

LÆS OGSÅ: Menneskets oprindelse: Alt dét, vi ved indtil videre

En gådefuld hominin

Australopithecus africanus, som blev opdaget af den australsk-fødte forsker Raymond Dart i Taung i Sydafrika i 1924, repræsenterede den første tidlige forfader på menneskets udviklingslinje.

De følgende 100 år producerede Taung samt andre udgravningslokationer et omfattende arkiv over menneskets tidligste forfædre.

Området er i dag et verdensarvområde kaldet The Cradle of Humankind - Menneskehedens Vugge.

Denne hominin-art, som er en forfader på menneskets evolutionære udviklingslinje, havde en blanding af abe-lignende samt mere specialiserede egenskaber.

Australopithecus africanus er ikke fundet andre steder end fundsteder med fossile spor i Sydafrika, der er mellem 2 og 3 millioner år gamle.

Fordi man kun har fundet så få eksempler, har vi kun lidt viden om, hvordan A. africanus levede samt artens forhold til andre hominin-arter som Østafrikas Australopithecus, den meget robuste Paranthropus samt vores egen slægt, Homo.

Analyse af tænder

Forskerzonen

Denne artikel er en del af Forskerzonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde.

Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

Forskerzonen er støttet af Lundbeckfonden.

Vores forskning benytter de allernyeste analyse-teknikker.

Vi brugte laser til at analysere bitte små fossile tandstumper. Efterfølgende benyttede vi et spektrometer til at afsløre tandstumpernes kemiske sammensætning.

Denne teknik er langt mindre destruktiv end traditionelle metoder, hvor man nødt til at knuse og opløse prøveeksemplaret, før det kan analyseres.

Det er afgørende i forhold til de meget sjældne eksemplarer, som dem vi har fra A. africanus.

Vores laser-metode gjorde os desuden i stand til at kortlægge prøveeksemplaret på tværs af hele tandens overflade. Det afslører ændringer i kost, mobilitet og klima over tid.

Løfter sløret for informationer, som hidtil har været umulige at slå fast

Metoden er et afgørende fremskridt, fordi den kan løfte sløret for informationer, som hidtil har været umulige at slå fast ved hjælp af konventionelle palæontologiske metoder.

I studiet kortlægger vi forandringer i koncentrationen af barium, strontium og litium i de fossile tænder fra to individer.

Mængden af disse grundstoffer kan ændre sig markant afhængig af vores kost, og forandringerne bliver afspejlet i sammensætningen af vores knogler og tænder.

Vores knoglesammensætning fortsætter med at ændre sig, i takt med at den bliver omdannet i løbet af vores levetid, men tændernes kemiske sammensætning ændrer sig ikke, efter den er blevet dannet i barndommen.

Derfor er tænderne en perfekt kemisk 'tidskapsel' for vores kost i barndommen.

Kortlæggelse af kosten

Barium-koncentrationen i modermælk er meget høj, så mælketænder, der bliver dannet, mens barnet bliver ammet, har også et højt indhold af barium. Barium-koncentrationen falder gradvist, i takt med at barnet begynder at få fast føde.

De prøveeksemplarer, vi analyserede fra A. africanus, viser et anderledes mønster med cykliske svingninger i barium-koncentrationen.

Det indikerer, at A. africanus-mødrene øgede eller mindskede mængden af fast føde afhængig af andre ressourcers tilgænglighed. Det er en adaption, vi også har observeret blandt nutidens orangutanger.

Litium-koncentrationen varierer også cyklisk, men ikke altid på samme tid som koncentrationen af barium.

Den præcise årsag til litium-koncentrationens svingninger er endnu ikke afklaret, men lader til at være forbundet med mængden af kropsfedt samt indtaget af protein.

Australopithecus africanus tænder forfædre amning ammeadfærd palæotologi overlevelsesstrategi sæsonmæssige svingninger  isotop-værdier barium strontium litium

Skematisk diagram over brugen af laseranalyse til kortlægningen af koncentrationen af strontium og uran i en tand. (Illustration: Renaud Joannes-Boyau)

Manglede med jævne mellemrum føde

Det indikerer, at A. africanus med jævne mellemrum manglede føde, hvilket var årsag til sæsonmæssige svingninger i deres kost og/eller fedtreserver.

Vi sammenlignede resultaterne fra A. africanus med nutidens dyr fra lignende savanne-økosystem-regioner.

Resultatet understøtter vores fund gennem et cyklisk signal forbundet med sæsonvariationer blandet med et andet signal, som vi fortolker som cyklisk amning også set blandt nutidens orangutanger.

Australopithecus africanus tænder forfædre amning ammeadfærd palæotologi overlevelsesstrategi sæsonmæssige svingninger  isotop-værdier barium strontium litium

Denne Australopithecus africanus-hjørnetand viser den første periode med ammeadfærd efterfulgt af et cyklisk signal i distributionen af lithium, strontium og barium. (Illustration: Renaud Joannes-Boyau)

Hver region har karakteristiske isotop-værdier

Vi granskede også tændernes strontium-isotop-sammensætning i forsøget på at forstå, hvor A. africanus bevægede sig gennem landskabet. Isotoper af det samme grundstof er kendetegnet ved deres masse.

Strontium-isotoper bliver ofte brugt inden for palæontologien, fordi hver region har karakteristiske isotop-værdier, som bliver optaget gennem mad og drikke.

De to A. africanus-individer i vores studie lader til at have levet størstedelen af deres liv i nærheden af Sterkfontein-grotten, hvor deres jordiske rester blev fundet.

Livet i en region med begrænsede ressourcer betød, at de tidlige hominin-arter formentlig spiste mange forskellige slags føde, som de indsamlede fra forskelige habitater for at overleve.

Australopithecus africanus tænder forfædre amning ammeadfærd palæotologi overlevelsesstrategi sæsonmæssige svingninger  isotop-værdier barium strontium litium

Strontium-isotop-ratio langs vækstaksen på en Australopithecus africanus-tand. (Illustration: Renaud Joannes-Boyau)
 

Den første forståelse

Vores forskning leverer den første forståelse af A. africanus-artens ammeadfærd.

Vi ved, at denne hominin ammede i en længere periode, og at de supplerede modermælken med fast føde, hvilket fik deres fedtreserver til at svinge markant.

Det er angiveligt en del af artens overvejende succesfulde overlevelsesstrategi.

Men som økosystemerne forandrede sig i takt med klimaet for 2 millioner år siden, bidrog det metaboliske pres på mødrene formentlig til den endelige udslettelse af arten.

Renaud Joannes-Boyau modtager støtte fra Australian Research Council. Ian Moffat modtager støtte fra Australian Research Council,  Australian Nuclear Science and Technology Organisation og Commonwealth Scholarships Commission. Justin W. Adams modtager støtte fra Australian Research Council. Luca Fiorenzamodtager støtte fra Australian Research Council. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.

LÆS OGSÅ: »Tak, fordi du døde lige præcis dér«

LÆS OGSÅ: Forlod menneskets forfædre Østafrika tidligere end antaget?

The Conversation

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs nyt om fusionsenergi, som DTU med forsøgsreaktoren på billedet nedenfor - en såkaldt tokamak - nu er kommet lidt nærmere.