Более двух миллионов лет назад австралопитеки африканские (Australopithecus africanus) жили в Южной Африке в период серьезных климатических и экологических изменений. Этот человеческий предок имел как человеческие, так и обезьяноподобные черты и сидит на родословной перед самым происхождением нашего собственного рода Homo.

В то время как первые окаменелости австралопитеков были найдены почти столетие назад международная исследовательская группа, в составе доктор Монаш Лука Фиоренца (Monash’s Dr Luca Fiorenza), доктор Джастин В. Адамс (Dr Justin W. Adams) и доцент Алистер Эванс (Associate Professor Alistair Evans), смогли раскрыть секреты того, как они воспитывали своих детей. В новом исследовании, опубликованном в Nature, впервые обнаружены привычки родителей одного из наших самых ранних вымерших предков.

«Это удивительное окно в мир наших древних предков, раскрывающее жизнь и привычки младенца через миллионы лет после его смерти»,— сказал доктор Эванс, эксперт по эволюции зубов в Школе биологических наук Монаша (Monash School of Biological Sciences).

Команда использовала специальные лазерные методы для испарения и анализа микроскопических участков на поверхности зуба.

Зубы покрыты эмалью — самой минерализованной тканью в нашем теле, что делает их чрезвычайно твердыми и особенно устойчивыми к разрушению и разложению. Вот почему зубы являются наиболее распространенными останками, найденными в археологических и ископаемых местах. Они являются единственными элементами нашего скелета, которые вступают в непосредственный контакт с окружающей средой, и поэтому они предоставляют ценную информацию о рационе питания, здоровье и культурных привычках вымерших видов и прошлых человеческих популяций.

Во время нашего роста и развития микроэлементы из пищи, которую мы едим, воды, которую мы пьем, и воздуха, которым мы дышим, включаются в минеральную структуру зубов; и как только зубная эмаль образуется, она не меняется.

Антропологи и палеонтологи могут воспользоваться этим, потому что зубы формируются путем добавления слоя за слоем эмали и твердых тканей каждый день. Таким образом, зубы особенно ценны для восстановления событий, происходящих в молодости человека, просто потому, что они сохраняют точные изменения и химические записи.

Для людей и других приматов обычно характерна медленная жизнь: они достигают половой зрелости в относительно позднем возрасте, живут долго и в то же время имеют низкий коэффициент фертильности.

Большие обезьяны — орангутаны, гориллы и шимпанзе — затрачивают значительное количество времени и энергии в заботу о потомстве и кормят грудью своих детей долгое время. В частности, орангутаны кормят каждого ребенка более восьми лет до отъема, постепенно заменяя грудное молоко другими продуктами. Длительное грудное вскармливание приводит к длительным перерывам между родами, что делает обезьян чрезвычайно уязвимыми для вымирания.

С другой стороны, современные люди — которые тоже очень медленно созревают — отнимают от груди своих детей в раннем возрасте (около 2,5 лет в доиндустриальных обществах), и поэтому они могут размножаться гораздо быстрее, чем приматы.

Это делает отлучение от груди важной частью того, как быстро может родиться следующий ребенок. Понимание схемы отлучения у вида может дать точную информацию о времени, в течение которого животное полагается на свою мать, и о скорости, с которой происходит размножение.

«Химические подписи, запертые в зубах, показывают нам, что молодые ископаемые люди ели изо дня в день, месяц за месяцем».

В новом исследовании доктор Джоанн-Бояу (Joannes-Boyau) из Исследовательской группы по геоархеологии и археометрии в Университете Южного Креста в Новом Южном Уэльсе проанализировал зубы двухлетнего возраста из окаменелостей Australopithecus africanus.

Затем исследовательская группа проанализировала в этих зубах стабильные изотопы важных элементов, которые не подвержены радиоактивному распаду.

Анализ стабильных изотопов основан на принципе «мы есть то, что мы едим», поэтому изотопный состав съеденной пищи записывается в тканях организма. Образец анализируется на наличие химических признаков с помощью масс-спектрометра, что позволяет исследователям разрабатывать микроскопические геохимические карты, чтобы со временем рассказать историю диеты и здоровья человека.

Исследовательская группа изучила распределение определенных микроэлементов, таких как барий, чтобы восстановить грудное поведение наших вымерших предков. Предыдущее исследование показало, что уровни бария в зубах соответствуют увеличению потребления материнского молока, а затем медленно снижаются во время отлучения от груди, достигая самого низкого уровня, когда рацион ребенка основан исключительно на твердой пище. Поскольку барий химически похож на кальций, он быстро всасывается и транспортируется в кровь из молока и в конечном итоге включается в эмаль и дентин во время минерализации зубов младенца.

Их результаты показали, что количество элементов бария, лития и стронция увеличивается в течение первого года после рождения, а затем они следуют циклически указывая, что дети Australopithecus africanus постоянно находились на грудном вскармливании в течение первых 12 месяцев своей жизни. Но вместо того, чтобы полностью отлучать своих детей от грудного вскармливания, оно, по-видимому, продолжалось циклично в первые годы жизни младенцев.

Использование грудного вскармливания в качестве дополнительного источника пищи для их растущих младенцев представляет собой уникальную адаптивную стратегию в нашей эволюционной линии и позволило бы обеспечить большее выживание младенцев в условиях сезонного дефицита продовольствия.

«Эти результаты впервые свидетельствуют о существовании долговременной связи между матерью и ребенком у австралопитека. Это побуждает нас переосмыслить общественные организации наших самых ранних предков»,— сказал д-р Фиоренца, эксперт по эволюции рациона человека в Институте биомедицинских исследований Monash (Monash Biomedicine Discovery Institute, BDI).

Доктор Адамс, эксперт по палеоэкологии гоминидов и участкам в Южной Африке в BDI, сказал, что открытие, на которое матери Australopithecus africanus полагались для обеспечения пищевых добавок для их потомства и использования резервных ресурсов, выдвинуло на первый план проблемы выживания ранних предков человека в условиях окружающей среды Южной Африки в прошлом.

«Химические подписи, запертые в зубах, показывают нам, что молодые ископаемые люди едят изо дня в день, месяц за месяцем»,— сказал он.