Un innovativo metodo di datazione dei fossili sviluppato da Darryl Granger, professore di scienze terrestri, atmosferiche e planetarie presso la Purdue University. College of Science, ha rivelato che i resti fossili multipli dei primi antenati dell’uomo sono stati trovati nel sito delle Grotte di Sterkfontein potrebbero essere molto, molto più vecchio di quanto si pensasse.

In uno studio pubblicato lunedì sulla rivista Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze, un team di scienziati ha utilizzato le particelle spaziali per analizzare le ossa delle grotte di Sterkfontein, parte di un importante sito fossile nel nord del Sudafrica conosciuto come la “Culla dell’umanità”.

Le loro scoperte hanno spinto l’età di alcuni di questi fossili indietro di oltre un milione di anni. Ciò li renderebbe più vecchi di Dinkinesh, noto anche come Lucy, il fossile di australopiteco più famoso al mondo.

Culla della civiltà

Per decenni, paleoantropologi e altri scienziati hanno studiato Sterkfontein e altri siti rupestri nella Culla dell’Umanità per far luce sull’evoluzione umana e ambientale negli ultimi quattro milioni di anni.

Nel 1924, Il professor Robert Burns Young di Buxton Limeworks, nel distretto di Taung, nella provincia nord-occidentale del Sudafrica, ha inviato due casse di fossili da Taung al professor Raymond Dart dell’Università del Witwatersrand di Johannesburg.

Dart riconobbe immediatamente il significato di una piccola abilità fossile appartenente a una creatura che non era né scimmia né uomo. Rappresentava uno dei nostri antenati – un estinto ominino strettamente imparentato con l’uomo – che ha chiamato Australopithecus africanus, che significa “scimmia meridionale dell’Africa.

Da allora, migliaia di fossili, compresi quelli di ominidi, sono stati portati alla luce nella “Culla dell’umanità”, un sito del patrimonio mondiale dell’UNESCO che comprende una varietà di depositi di grotte contenenti fossili, tra cui le Grotte di Sterkfontein. Quest’ultima è stata resa famosa dalla scoperta del primo australopiteco adulto, un antico ominide, nel 1936. Qui sono stati rinvenuti centinaia di fossili di australopiteco, tra cui il nota signora Ples, e la scheletro quasi completo noto come Little Foot.

I fossili sono molto più antichi di quanto si pensasse

Scheletro di Lucy. Fonte: Wikimedia Commons

Ora, Granger e un team di scienziati, tra cui ricercatori del Università del Witwatersrand di Johannesburg, in Sudafrica, e la Università di Tolosa Jean Jaurès in Francia, hanno scoperto che non solo Little Foot, ma tutti i sedimenti delle grotte contenenti Australopithecus risalgono a un’età compresa tra i 3,4 e i 3,7 milioni di anni, e non a 2-2,5 milioni di anni come precedentemente teorizzato dagli scienziati.

Questa età colloca i fossili verso l’inizio dell’era dell’australopiteco, piuttosto che verso la fine. Dinkinesh, che proviene dall’Etiopia, ha 3,2 milioni di anni e la sua specie, Australopithecus africanus, risale a circa 3,9 milioni di anni fa.

“A Sterkfontein ci sono più fossili di Australopithecus che in qualsiasi altra parte del mondo”, ha detto Granger. in una dichiarazione. “Ma è difficile stabilire una datazione precisa. Si sono esaminati i fossili animali trovati nelle vicinanze e si è confrontata l’età di elementi delle grotte come le pietre di flusso, ottenendo una serie di date diverse. I nostri dati risolvono queste controversie. Dimostrano che questi fossili sono antichi, molto più antichi di quanto si pensasse inizialmente”.

Gli scienziati hanno utilizzato la spettrometria di massa con acceleratore per misurare i nuclidi radioattivi presenti nelle rocce.

Attualmente esistono alcuni modi per datare i sedimenti delle grotte. In Africa orientale, , dove sono stati trovati molti fossili di ominini, i vulcani della Great Rift Valley depositano strati di cenere. Gli scienziati usano questi strati per stimare l’età di un fossile. Nelle grotte del Sudafrica, i ricercatori non hanno questo “lusso”. Di solito utilizzano altri fossili animali trovati intorno alle ossa per stimarne l’età o la pietra calcarea depositata nella grotta.

L’errore di questa tecnica sta nel fatto che le ossa possono spostarsi nella grotta e che la pietra fluida giovane può essere depositata in sedimenti vecchi, rendendo questi metodi potenzialmente errati. Un metodo più accurato sarebbe quello di datare le rocce in cui sono stati trovati i fossili. La matrice simile al cemento che incorpora il fossile, chiamata breccia, è il materiale che Granger e il suo team analizzano.

Granger e il suo team hanno utilizzato spettrometria di massa con acceleratore per misurare i nuclidi radioattivi nelle rocce, oltre alla mappatura geologica e a una comprensione più approfondita di come si accumulano i sedimenti delle grotte per determinare l’età dei sedimenti di Australopithecus a Sterkfontein.

Il metodo di datazione fornisce risultati “affidabili

L’équipe ha anche realizzato mappe dettagliate dei depositi della grotta e ha rivelato come fossili di animali di età diverse siano stati mescolati durante gli scavi degli anni ’30 e ’40, il che, in ogni caso, avrebbe portato a decenni di confusione sulle età precedenti.

“Spero che questo convinca le persone che questo metodo di datazione fornisce risultati affidabili”, ha detto Granger. “Utilizzando questo metodo, possiamo collocare con maggiore precisione gli esseri umani antichi e i loro parenti nei periodi corretti, in Africa e altrove nel mondo”.

L’età dei fossili influenza la comprensione del paesaggio vivente dell’epoca da parte degli scienziati. Potrebbe rispondere a diverse domande complesse e pressanti: l’evoluzione degli esseri umani in un particolare luogo, il loro inserimento nell’ecosistema e chi sono e chi erano i loro parenti più prossimi.

La datazione dei fossili di Sterkfontein alla loro giusta età è un passo significativo verso la soluzione dell’intero quadro.

Abstract: Sterkfontein è la fonte singola più prolifica di Australopiteco fossili, la maggior parte dei quali sono stati recuperati dal Membro 4, una breccia di grotta ora esposta dall’erosione e dagli agenti atmosferici alla superficie del paesaggio. Pochi altri Australopiteco i fossili, compreso lo scheletro StW 573, provengono da depositi sotterranei [T. C. Partridge et al.Science 300, 607–612 (2003); R. J. Clarke, K. Kuman, J. Hum. Evol. 134, 102634 (2019)]. Qui riportiamo una data di sepoltura isocrona con nuclidi cosmogenici di 3,41 ± 0,11 milioni di anni (My) nella parte medio-bassa del Membro 4 e date di sepoltura semplici di 3,49 ± 0,19 My nella parte medio-alta del Membro 4 e di 3,61 ± 0,09 My nella Caverna Jacovec. Insieme a una data di sepoltura isocrona precedentemente pubblicata di 3,67 ± 0,16 My per StW 573 [D. E. Granger et al.Nature 522, 85–88 (2015)], questi risultati collocano quasi l’intero Australopithecus a Sterkfontein nella metà del Pliocene, contemporaneo al Australopithecus afarensis in Africa orientale. Le nostre età per la breccia fossile nel Membro 4 sono considerevolmente più vecchie delle età precedenti, da 2,1 a 2,6 circa, interpretate dalle pietre di flusso associate allo stesso deposito. Dimostriamo che queste pietre di flusso precedentemente datate sono stratigraficamente intrusive all’interno del Membro 4 e che quindi sottostimano la vera età dei fossili.

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