Rani hominidi i prva litička industrija

Hominidi

svi dvonožni oblici primata koji se javljaju nakon odvajanja linije koja vodi k ostalim afričkim čovjekolikim majmunimasve vrste australopitecina i roda Homo, te neki novi nalazi iz miocena i ranog pliocena Afrike

Pitanja

tko su prvi hominidi?kada se pojavljuju?gdje su živjeli?kako su izgledali?jesu li imali veliki mozak?jesu izrađivali oruđa?kako su se mijenjali kroz nekoliko milijuna godina?

Kad se pojavljuju?

kasni miocen (prije cca. 6 milijuna godina)većina fosila hominida datira se u pliocen i pleistocen

Gdje?

uglavnom istočna i južna Afrika

Kronologija

pliocen cca. 5 – 2 mil. g. prije sadašnjosti

pleistocen cca. 2 mil.(1.8) – 10000 prije sadašnjosti

Pleistocen

donji c. 2 000 000 – 800 000

srednji c. 800 000 – 130 000

gornji c. 130 000 – 10 000

donji pleistocen: kasne autralopitecine i rani Homo

srednji pleistocen: Homo erectus, a u kasnoj fazi se javlja iHomo sapiens

gornji pleistocen: Homo sapiens

Wolpoff (1999)

00:00 postanak zemlje5:45 prvi fosili21:02 prvi kralješnjaci22:45 prvi sisavci23:43 najraniji primati23:58 najraniji hominidi23:59:24 Homo sapiens

Paleolitik - podjela

donji c. 2 500 000 – 250/200000srednji c. 250/200 000 – 40/30 000gornji c. 40/30 000 – 10 000

Pleistocen

Louis Agassiz – teorija ledenog doba (1837)Albrecht Penck & Eduard Brückner (1909): 4 glacijalne faze – Günz, Mindel, Riss, Würmuzroci klimatskih promjena i klimatskih fluktucija nisu još posve jasnijedna od teorija koja objašnjava porijeklo ledenih doba favorizira varijacije u geometriji Zemljine orbite, što bi onda utjecalo na količinu i distribuciju solarne energije na Zemlji

alpsko članjenje pleistocena temelji se na nekontinuiranoj stratigrafiji, za razliku od jezgri dubokomorskih sedimenata koje sadržavaju kompletnu stratigrafiju pleistocenajezgre dubokomorskih sedimenata i izotopi kisika

Dvonožnost

ključna odlika koja razlikuje rane hominide od čovjekolikih majmunanajranija pojava: Ardipithecus ramidus (5,8-4,4 mil.g.)

A. anamensis (4,2 mil. g.)Laetoli – fosilizirani otisci stopala dvije ili tri jedinkedatiranje: K/Ar metoda – vulkanski pepeo koji je prekrivao otiske

građa zdjelice, kukova, te kostiju noge i stopala nedvojbeno ukazuju na dvonožnost

prilagodba otvorenom okolišu savane

prednosti dvonoštva u ovakvom okolišu:mogućnost gledanja preko visoke travetransport hranesmanjena izloženost tijela solarnoj radijaciji (do 60% manja nego kod četveronožnog hodanja)

Spolni dimorfizam

spolni dimorfizam kod ranijih hominida naglašeniji je nego kod pripadnika roda Homoprimjer: kod A. africanus prosječna žena nema više od 60% prosječne težine muškarcadanašnji prosjek – žena ima 88% težine muškarcaA. afarensis muškarci 1,5 m i 45 kg, žene 1 m i 30 kg

Najraniji hominidi

Ardipithecus ramidus – prethodi ranim australopitecinamaprvi put otkriveni na nalazištu Aramis u Etiopiji (Berhane Asfaw, Gen Suwa, Tim White) starost 4.4 milijuna godina2001. otkriveni su novi fosili stari 5.8 mil. g. Toumai (Čad) – 6-7 mil. g. (?)

Ardipithecus ramidus → Australopithecusanamensis → A. afarensis

Kenyanthropus platyops – otkriven 1999.g. na zapadnom dijelu jezera Turkana u sjevernoj Kenijistarost: 3.5 mil.potpuno nova grana u ranoj fazi razvoja ljudskog stabla? (Meave Leakey)

AustralopitecineA. anamensisA. afarensisA. africanusA. robustusA. boisei

često se koriste kolokvijalni termini: gracilne i robusne australopitecine

A. afarensis

Laetoli (sjeverna Tanzanija)Hadar (Etiopija)

Laetoli Hadar

3.8 – 3.6 mil. g. Mary Leakeyfosilizirane kosti i otisci stopala dvonožnih hominida (1979.)tri osobe i različite životinje

3.3 – 3.0 mil. g.Donald Johanson, M. Taiebostaci 35-65 individua“Lucy” – sačuvano 40% cjelokupnog skeleta

Južna Afrika

A. africanusA. robustus

Australopithecus africanusAustralopithecus robustus

Raymond Dart1924. Taungjužnoafričke australopitecine živjele su između 3 i 2 mil. godinanedostaju nam apsolutni datumistarost utvrđena na temelju stratigrafije

odnos između gracilnih i robusnih australopitecina nije još uvijek riješenmoguće je da su se razvile iz A. afarensis ili neke južnoafričke varijante A. afarensiszasebne vrste koje se vremenski preklapaju

vrsta starost (mil. g.p.s.) rasprostranjenost nalazišta težina (kg) veličina

mozga (cm3)

Homo sapienssapiens

100 000 do danas 60 1350

Pan troglodytes(čimpanza) suvremena 42 390

A. boisei 2.3-1.4 ist. AfrikaOlduvai,

ist. Turkana

39 490

A. robustus 1.8-1.0? juž. Afrika Kromdraai, Swartkrans 37 540

A. africanus 3.0-2.0 juž. AfrikaTaung,

Sterkfontein

36 490

A. afarensis 4.0-3.0 ist. Afrika Hadar, Laetoli 35 430

A. anamensis 4.2 -3.9 ist. Afrika Kanapoi - -

Ardipithecus ramidus 5.0-4.4 ist. Afrika Aramis - -

Apsolutno datiranje afričkih nalazišta

OH 5 (robusni australopitecin) je prvi apsolutno datirani nalaz (K-Ar)K/Ar metoda (40K→40Ar) – vulkanske stijene, lava, tuf)Ar/Ar metoda (39Ar→40Ar) – preciznija; zahtijeva manje uzorkefission-track metoda (temelji se na prirodnoj fisiji 238U)kronologija tefri u ist. Africi

Klimatske promjene

tri glavne klimatske promjene mogu se korelirati s ranim fazama evolucijskih promjena hominida:prije 10-5 mil. g. - hladnije i suše; širenje travnatih područja; pojava dvonožnosti; širenje bovida; produbljivanje Velike rasjedne dolineprije 3-2 mil. g. – hladnije i suše (s brojnim oscilacijama); formiranje ledenih kapa Arktika i Antarktika; pojava australopitecina i ranih pripadnika roda Homo; pojava prvih kamenih alatki

prije 1.7 mil. g. – još suše; širenje otvorenih staništa s C4 travama; okvirno vrijeme pojave Homo erectusa a uskoro nakon toga i ašelejenske industrije; pojava prvih hominida izvan Afrike (Dmanisi, Mojokerto, Ubeidya) događa se okvirno u ovo vrijeme ili kratko nakon toga

zapadno od rasjeda prostor je vlažan i šumovitistočno: suh i travnat (savana)kao rezultat toga dolazi do podjele zajedničkih predaka hominida i čovjekolikih majmuna

Rekonstrukcija paleookoliša

jezgre dubokomorskih sedimenata i izotopi kisikakopnena prašina u dubokomorskim bušenjimaizotopi ugljika u zemljanim karbonatimaizotopi ugljika u kostima i zubimapaleobotanički pokazateljifosilni životinjski ostaci

Jezgre dubokomorskih sedimenata i izotopi kisika

sadrže ljušture mikroskopskih morskih organizama (foraminifera) u kojima su vidljive globalne klimatske promjenena temelju omjera izotopa 16O i 18O moguće je razlikovati glacijale i interglacijale

Kopnena prašina u bušenjima dubokomorskih sedimenata

nošena vjetrom tijekom sušnih razdobljapovećane koncentracije u određenim razdobljima (prije 2.8, 1.7 i 1 milijuna godina)

Izotopi ugljika u zemljanim karbonatima

omjer izotopa ugljika 12C i 13C mogu ukazivati na omjer tzv. C3 i C4 biljakanjihov omjer indikator je zatvorenog ili otvorenog okoliša

Izotopi ugljika u kostima i zubima

omjer izotopa ugljika u kostima biljojeda pokazatelj je relativnog odnosa C3 i C4 biljaka u prehrani, a prema tome i okoliša

Paleobotanika i fosilni životinjski ostaci

fosilni polen, sjemenke, drvo, lišće, fitoliti mogu nam dati važne podatke o biljnim zajednicama koje su postojale u određenom prapovijesnom kontekstufosilni životinjski ostaci na temelju analogija sa suvremenim životinjskim zajednicama daju nam podatke o okolišu analize izotopa

Strategije preživljavanja kod australopitecina

temelj je hrana biljnog porijeklalov malih i sporih životinja?

lešinarenje

zubalo nam ukazuje na snažno žvakanjedugotrajno, snažno žvakanje dovelo je do promjene i prilagodbe pretkutnjaka i kutnjakana nove uvjetemasivni zubi, čeljusti te facijalne i kranijalnestrukture sugeriraju snažno drobljenje i mljevenje

rod Homo

zašto, kako i kad se dogodilo razdvajanje australopitecina i pripadnika roda Homo?još uvijek ne znamo

različiti modeli različito objašnjavaju ovo razdvajanje

Johanson & White (1979): A. afaransis se cijepa u dvije grupejedna grupa, preci pripadnika roda Homo, pojavljuje se kasnije kao H. habilistermin H. habilis uvode L. i M. Leakey za prvog pripadnika roda Homo, i direktnog pretka H. erectusadruga grupa razvija se u različite vrste australopitecina

Homo habilis

c. 1.9 – 1.6 mil. g. p.s.rani pripadnici roda Homo i A. boiseikoegzistiraju u istočnoj Africi

KNM-ER 1470

1972. Richard Leakey & Bernard NgeneoKoobi Foraovaj nalaz privukao je veliku pažnjuneobična kombinacija velikog obujma mozga (775 cm3) i vrlo velikih molaranisu pronađeni postkranijalni ostaci

KNM-ER 1813 KNM-ER 1470

Interpretacija

R. Leakey ga ubraja u pripadnika roda Homo, ne pripisujući određenoj vrsti, a većina autora u to doba ubraja ga u H. habilismozak → Homokutnjaci → hiperrobusne australopitecinestarost: 1,8 mil. godina

Homo rudolphensis (1986)

Homo habilis ↔ Homo rudolphensis

rudolphensis je živio ranije i predak je habilisuvisoki stupanj spolnog dimorfizma: muški i ženski predstavnik iste vrste (H. habilis)različite vrste koje koegzistiraju vremenski i prostornoneki smatraju da se radi o neobičnom obliku australopitecinadebata se nastavlja!jedini sigurni zaključak je da nekoliko različitih vrsta hominida živi u Africi prije i nakon pojave roda Homo

Klanac Olduvai

100 m dubok, 50 km dug klanac u sjevernoj Tanzanijiprvi ga opisuje entomolog Wilhelm Kattwinkel 1911.Hans Reck poduzima prva istraživanja 1913.L. i M. Leakey utvrdili su stratigrafski slijed do starosti od 1.85 mil.godina (Bed I)

Osteodontokeratofirska kulturaRaymond Dart (1893-1988) – definirao i pripisao australopitecinamafaunističke nalaze pronađene zajedno s njihovim ostacima smatrao je alatkamanjegova teorija je srušenatafonomske analize pokazale su da su ostaci pronađene faune plijen grabežljivaca

Tafonomija je znanstvena disciplina koja na osnovi oštećenja kostiju rekonstruira procese koji su na njih djelovali od trenutka deponiranja na nalazištu do samog pronalaska

Upotreba ili proizvodnja

do upotrebe određenih predmeta kao alatki moglo je doći i prije nego što su alatke izrađivanevažno je razlikovati uporabu od proizvodnje alatki

Najstarije alatke

Bouri (Etiopija):lubanja australopiteka (A. garhi) u kontekstu

sa životinjskim kostima (antilope i konji) koje su rezane i razbijane kamenim alatkamaotkriveno 1999.indirektan dokaz o upotrebi kamenih alatki prije 2.5 mil. g.ovaj kontekst ne znači da je alatke koristio baš taj australopitecin

Najstarije alatke

Gona (Etiopija):1997. Sileshi Semaw obznanio je pronalazak najstarijih alatkipronađeno je c. 1000 alatki s dva nalazišta, a prikupljen je i veliki broj na površini oko mjesta iskopavanjajezgre i odbojcistarost: 2.6-2.5 mil. godina prije sadašnjostidatiranje: K/Ar i paleomagnetizam

Oldovanska litička industrija

1931. g. L. i Mary Leakey u klancu Olduvaj pronalaze jednostavne alatke i uvode termin oldovanska industrijatipične alatke su sjekač (chopper) i odbojci odbijeni od oblutka sjekač je jednostrano obrađen, a kad se radi o dvostranoj obradi govorimo o sjeckalu (chopping tool)najstarije alatke iz Olduvaja datirane su prije 1.8 mil. godina

Nalazišta oldovanske industrije u istočnoj AfriciEtiopija Kenija Tanzanija Uganda

Gona (2.6-2.5) *

Omo (Shungura E, F) (2.4-2.3)

Fejej (2.3) zap. Turkana (Lokalalei) (2.3)

Hadar (2.3) Kaanjera (2.2)

ist. Turkana (Koobi Fora) (1.9-1.3)

Olduvai (1.85-1.35)

Chesowanja (1.5) Peninj (1.6-1.4) Nyabusosi (1.5)

*brojevi u zagradama označavaju starost u milijunima godina

Nalazišta oldovanske industrije u sjevernoj Africi

Ain Hanech i El-Kherba (Alžir) 1.8 mil.Casablanca slijed (Maroko)?

Ain Hanech

Nalazišta oldovanske industrije u centralnoj Africi

Senga 5A (Kongo) 2.3 – 2?Mwimbi (Malavi) 1.6oba nalazišta datirana su na temelju korelacije faune

Tipologija

M. Leakey (1971):heavy-duty toolslight-duty toolsutilized artifactsdebitagemanuports

ova tipologija vrlo često je korištena u izvornom obliku ili je prilagođena od strane mnogih istraživača

prema M. Leakey u klancu Olduvaj mogu se razlikovati:

1. oldovanska industrija s dominantnim sjekačima

2. razvijena oldovanska industrija (strugala, zašiljeni komadi, viši postotak sferoida i subsferoida na nekim nalazištima, mali broj loše izrađenih ručnih klinova/šačnika)

većina znanstvenika danas olodovan i razvijeni oldovan grupira u oldovanski industrijski kompleks

varijacije koje se javljaju u oldovanskoj industriji mogu se objasniti različitim svojstvima korištenog sirovinskog materijala na različitim nalazištima (veličina, oblik i svojstva lomljenja) i različitim stupnjem redukcije

Olduvai – ostaci izumrlih slonova i olodovanskih rukotvorinaKoobi Fora – ostaci nilskog konja i olduvanskih alatkiNicholas Toth i Kathy Schick pokazali su svojim eksperimentom da su eksperimentalno izrađeni odbojci primjenom najstarije tehnologije vrlo djelotvorne alatke, a ne otpadni materijal kako se dugo mislilo

Mikroskopske analize rukotvorina

Koobi Fora analizirana su 54 artefakta starosti 1.9 – 1.4 mil. g.9 artefakata imalo je tragove korištenjaodbojci i ulomci odbojakafunkcija: mesarenje, obrada drveta, rezanje biljaka

Tko izrađuje oldovanske alatke

australopitecine, H. habilis, H. rudolphensis, H. ergaster/erectus?eksperimenti s modernim čovjekolikim majmunima pokazali su da imaju kognitivne i biomehaničke sposobnosti za izradu i upotrebu alatki, pa prema tome i rani dvonožni hominidi su imali najmanje jednake sposobnosti

Nalazišta – kako nastaju

riječne terase, rukavci, jezera, delte rijeka, krške pećine (južna Afrika)kako nastaju ove koncentracije?M. Leakey & Glynn Isaac: staništa slična onima suvremenih lovaca i sakupljača (“home base”)Glynn Isaac – “central place foraging” –mjesta otkud hominidi odlaze u potragu za hranom i kamo se vraćaju procesuirati i konzumirati hranu

Lewis Binford: ostaci mesojeda koje zaposjedaju hominidi, prvenstveno u potrazi za koštanom sržiRichard Potts: “stone cache” – ostavljanje sirovinskog materijala u područjima gdje ga nema ili u blizini područja u kojima se kreću u potrazi za hranomRobert Blumenschine: mjesta gdje hominidi donose svoj lešinarski plijen i procesuiraju ga

Kathy Schick: “favored places” – kosti i rukotvorine su donešene na mjesta koja pružaju određene prednosti (sjena, zaštita, voda ili neki drugi izvori)

Lovci ili lešinari

kontekst kamenih rukotvorina i životinjskih kostijupočetkom 80-ih godina 20.st. počelo se debatirati o značenju ovog kontekstaprije 80-ih: zajednička pojava rezultat je lova i jedenja mesahipoteza “Man the Hunter” pojavljuje se 60 ih godina 20.st. kako bi objasnila pojavu kostiju na nalazištima

Lewis Binford (1981): pretpostavka o lešinarenjus vremenom sve više znanstvenika zastupa Binfordovu hipotezu R. Blumenschine snažan je zagovornik koji svoje stavove gradi na empirijskom istraživanju grabežljivaca i lešinara u ist. Africi, kao i na proučavanju oldovanskih nalazišta

Early Access model

Henry Bunn, Manuel Dominguez-Rodrigo, Travis Pickering lov i lešinarenjekosti na nalazištima često predstavljaju najhranjivije dijelove životinjskog kostura (gornje dijelove ekstremiteta, lubanje), a tragovi rezanja ukazuju na odstranjivanje velikih mesnatih mišića

prema ovo modelu rani hominidi su efikasni dobavljači hrane s ranim ili primarnim pristupom životinjskim truplima, prije nego lešinari s kasnijim ili sekundarnim pristupom već opustošenom truplu

Upotreba vatre

Swartkrans – spaljene kosti u slojevima s kamenim rukotvorinama i kostima s tragovima rezanjaKoobi Fora (FxJj 20) – nekoliko mrlja spaljenog sedimenta; nekoliko artefakata također pokazuje tragove gorenjarezultat prirodnog gorenja?