Schon vor 160.000 Jahren dauerte die Kindheit genauso lange wie heute. Dies konnte nun ein internationales Forscherteam vom Leipziger Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie und der französischen European Synchrotron Radiation Facility nachweisen. Die Wissenschaftler kombinierten Synchrotron-Tomographie, hochauflösende Mikrotomographie, mit der Analyse der Zahnentwicklung und konnten so das Zahnwachstum eines fossilen Homo sapiens-Kindes äußerst präzise sichtbar machen. Diese neuen Erkenntnisse und weitere Hinweise deuten darauf hin, dass biologische, verhaltensspezifische und kulturelle Merkmale des modernen Menschen erst relativ spät im Laufe seiner Evolution entstanden sind. Forschungsarbeiten der letzten zwei Jahrzehnte hatten bereits gezeigt, dass die Australopithecus- und frühen Homo-Arten kurze Wachstumsperioden hatten, die denen von Schimpansen ähnlicher sind, als denen heute lebender Menschen. Doch bis jetzt war es noch unklar, wann bei den frühen Menschen das Merkmal einer langen Kindheit erstmals aufgetreten ist.

Abb 1.: A) Der fossile Unterkiefer des nordafrikanischen Kindes zeigt, weiß eingerahmt, den Zahnschmelz eines Schneidezahns. Aufgenommen wurde das Bild mit Hilfe der synchrotronen Mikrotomomgraphie in Grenoble. B) Großaufnahme des Zahnschmelzfragmentes aus Abb. A. C) Synchrotronbild des in Abb. B weiß markierten Bereiches, in dem Wachstumslinien (weiße Pfeile) mit 10 Linien pro Tag (weiße Klammern) zu sehen sind. Der Maßstabsbalken entspricht 0,2 Millimeter. Bild: PNAS

Die Wissenschaftler konnten nun zeigen, dass ein früher Vertreter von Homo sapiens aus Djebel Irhoud, Marokko, mit seinen etwa acht Jahren zum Todeszeitpunkt, ein modernes Wachstumsprofil aufweist. Das Kind aus Marokko lebte vor etwa 160.000 Jahren - die fossilen Überreste seiner Zähne weisen aber einen Entwicklungsstand auf, der dem eines gleichaltrigen heute lebenden Kindes entspricht.

Bei ihrer Studie stützten sich die Wissenschaftler auf Zahnwachstum und -durchbruch des 160.000 Jahre alten Homo sapiens Kindes. Das Wachstum der Zähne, und vor allem das Alter, in dem die ersten Backenzähne durchbrechen, ist einer der besten Hinweise bei der Rekonstruktion von Wachstumsprozessen bei menschlichen Fossilien. Indem man die Wachstumslinien von Zähnen, ähnlich den Jahresringen von Bäumen, analysiert, kann man Entwicklungsrate und -zeit sogar noch Millionen von Jahren nach dem Tod eines Individuums genau feststellen.

Abb 2.: Der fossile Unterkiefer des nordafrikanischen Kindes über einer Darstellung horizontaler Entwicklungslinien eines Schneidezahns. Die Zahnwachstumslinien sind im schwarz-weiß Foto im unteren Teil der Abb. zu sehen. Die neu entwickelte Darstellungstechnik ermöglicht eine akkurate Rekonstruktion und beschädigt dabei das Fundstück nicht. Sie verdeutlicht, wie fossile Zähne wuchsen und wie alt Individuen waren, als sie starben. Das kreisförmige Schema im linken Teil der Abb. zeigt den Aufbau der dritten Synchroton-Generation der französischen European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble, die die ersten "virtuellen zahnhistologischen Bilder" fossiler Menschen geliefert hat. Bild: PNAS

Dafür benutzten die Forscher eine neue Technik: die hochauflösende 3-Phasen-Mikrotomographie mittels Synchroton-Röntgenstrahlung, die das Untersuchungsobjekt dreidimensional aufzeichnet. Diese von Dr. Paul Tafforeau von der französischen European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble entwickelte neue Anwendung ermöglicht es nun, zuvor unzugängliche Entwicklungsmerkmale virtuell freizulegen, ohne das Fundstück dabei zu zerstören. Die Synchrotronbilder enthüllen dabei mikroskopisch kleine Wachstumslinien in den Zahngeweben. Dr. Tanya Smith und Kollegen vom Max-Planck-Institut verglichen anschließend die zum Zahnwachstum des marokkanischen Kindes gewonnenen Informationen mit denen anderer fossiler sowie heute lebender menschlicher Populationen, um herauszufinden, ob das moderne Merkmal einer verlängerten Zahnwachstumsphase vorhanden war.

Während fossile Funde eine komplexe Geschichte der anatomisch-morphologischen Veränderungen im Laufe der Steinzeit Afrikas erzählen, wussten Wissenschaftler bisher allerdings sehr wenig über die Veränderungen in den "Lebensläufen" der Menschen, also dem Ablauf der Wachstumsphase, die zeitliche Einordnung der Geschlechtsreife und die Lebenserwartung selbst. Das Forscherteam vermutet einen Zusammenhang zwischen der ausgedehnten Entwicklungs- und Wachstumsperiode, einer damit verbundenen langen Kindheit und den Ursprüngen sozialer, biologischer und kultureller Veränderungen, die notwendig waren, um von Erwachsenen abhängige Kinder mit besseren Lernmöglichkeiten in ihrer frühen Kindheit auszustatten.

Quelle: Pressemitteilung Max-Planck-Gesellschaft

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