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Varreduras Detalhadas do Crânio Humano Antigo Revelam a Estrutura do Cérebro e da Orelha Interna

Little Foot é um dos mais antigos hominídeos conhecidos na África Austral. Este esqueleto quase completo, pertencente ao gênero Australopithecus, remonta a mais de três milhões de anos. Foi encontrado em 1994 nas cavernas de Sterkfontein perto de Joanesburgo na África do Sul, que fazem parte do "Berço da Humanidade".

Nós sabemos bastante sobre o gênero Australopithecus, graças a centenas de restos fósseis encontrados na África. Sabemos que consistia em várias espécies, algumas delas possivelmente vivendo ao mesmo tempo, e que essas espécies consumiam uma alta diversidade de alimentos.

Mas, infelizmente, como os fósseis costumam ser fragmentados, ainda não sabemos exatamente como era o cérebro dos australopitecos, como andavam ou por que evoluíam de certas maneiras.

Agora, uma combinação do crânio relativamente intacto de Little Foot e uma técnica de escaneamento de alta tecnologia chamada microtomografia nos ajudou a revelar algumas das respostas.

Meus colegas e eu usamos microtomografia para investigar virtualmente o crânio do pé pequeno. Essa técnica depende do uso de um scanner que nos permite acessar detalhes muito sutis - alguns micrômetros de cada vez. Nós exploramos várias estruturas anatômicas do crânio e, mais particularmente, as impressões do cérebro e do ouvido interno.

Nós então comparamos o que encontramos com outros espécimes de Australopithecus, e com os restos fósseis pertencentes a diferentes grupos: Paranthropus e Homo primitivo. Estes são geologicamente mais jovens, o que nos permitiu acompanhar a evolução.

O cérebro e o ouvido interno também são interfaces interessantes entre os hominídeos fósseis e seu ambiente físico e social. Através desses estudos, podemos apresentar e explorar novos cenários sobre como nossos ancestrais viveram e evoluíram.

Estudando impressões do cérebro

O cérebro não pode fossilizar. Isso significa que qualquer entendimento da evolução do cérebro hominíneo depende da análise das impressões do cérebro que são preservadas no interior de nossos crânios, também conhecido como endocast.

O endocast pode fornecer informações sobre o tamanho, forma e organização do cérebro, bem como o sistema vascular que o alimenta. Apesar da presença de algumas rachaduras e do fato de algumas partes do crânio serem deformadas, o Endocast do Pé Pequeno é relativamente completo e preserva impressões claras do cérebro.

Crânio Do Pé De Lil Crânio de “Little Foot's” e uma renderização em 3-D do endocast. (Beaudet et al. 2019 Journal of Human Evolution)

As impressões do cérebro nos lobos frontais do Pé Pequeno são similares aos espécimes geologicamente mais jovens do Australopithecus : eles mostram um padrão semelhante ao do macaco que difere substancialmente dos seres humanos vivos. O córtex visual na região das costas do Endocast de Little Foot, por sua vez, parece ser mais expandido do que no jovem Australopithecus e nos humanos vivos, onde é mais reduzido.

Essa informação é crítica porque a redução do córtex visual no cérebro hominíneo está relacionada à expansão do córtex de associação parietal, que está envolvido em funções críticas como memória, autoconsciência, orientação, atenção ou uso de ferramentas. Isso poderia significar que essas funções não foram desenvolvidas em Little Foot em comparação com hominídeos posteriores.

Nossa hipótese é que mudanças ambientais há cerca de 2, 8 milhões de anos podem ter levado a uma pressão seletiva no cérebro dos australopitecos . Um ambiente imprevisível poderia ter mudado os habitats e os recursos alimentares dos Australopithecus, e eles tiveram que se adaptar para sobreviver. Isso explicaria as diferenças cerebrais entre o Pé Pequeno e o Australopithecus mais jovem.

E nosso estudo também sugere que o sistema vascular no endocast do Australopithecus foi mais complexo do que se pensava anteriormente, em particular nos vasos meníngeos medianos. Isso significa que Little Foot pode ter sido relativamente próximo de nós em termos de fluxo sanguíneo cerebral.

Esse traço pode ter desempenhado um papel crucial no surgimento de um cérebro grande na linhagem humana, já que essa parte do sistema vascular está provavelmente envolvida no sistema de resfriamento do cérebro.

Explorando o ouvido interno

Em um segundo artigo, também descrevemos detalhes fascinantes sobre o ouvido interno do Little Foot. O ouvido interno contém os órgãos de equilíbrio - o sistema vestibular com seus canais semicirculares - e a audição, através da cóclea em forma de caracol.

Tradicionalmente, o ouvido interno em fósseis pode ser descrito através da forma do labirinto ósseo embutido no osso temporal. Nossas análises microtomográficas nos permitiram reconstruir virtualmente a orelha interna do pé pequeno. Descobrimos que combinava características semelhantes a humanos e semelhantes a macacos. É mais parecido com outro espécime Australopithecus encontrado em Jacovec Cavern em Sterkfontein, que é de uma idade semelhante ao Little Foot. Esses dois espécimes podem representar a morfologia ancestral do ouvido interno do Australopithecus .

Existe uma estreita relação entre o sistema vestibular e a locomoção - como caminhamos. Em Pé Pequeno e outros Australopitecos, o sistema vestibular é diferente de humanos e Paranthropus, mas tem semelhanças com macacos.

Isso poderia ser consistente com a longa hipótese de que o Australopithecus poderia ter andado sobre duas pernas no chão, mas também passou algum tempo nas árvores. Paranthropus também é diferente do Homo : eles eram bípedes como nós, mas provavelmente não podiam se engajar em atividades específicas como correr.

Nós ganhamos mais informações fascinantes do ouvido interno. Estes incluem o fato de que a cóclea de Little Foot, que é encontrada no ouvido interno, é similar aos espécimes de Australopithecus geologicamente mais jovens, e ao Paranthropus . Mas difere substancialmente da dos espécimes fósseis de Homo . Este órgão está relacionado à percepção sonora e a fatores ecológicos, como dieta, habitat ou comunicação.

Portanto, nossas descobertas sugerem que o pé pequeno poderia ter interagido com o ambiente de maneira diferente de nossos ancestrais humanos mais recentes.

Esta pesquisa oferece uma janela fascinante para o cérebro e o ouvido interno do Little Foot, e nos ajuda a entender mais sobre como os cérebros e ouvidos de nossos ancestrais evoluíram milhões de anos atrás.


Este artigo foi originalmente publicado no The Conversation. A conversa

Amélie Beaudet, pós-doutoranda na Universidade de Witwatersrand

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