"Küçük Ayak" Kafatası, 3 Milyon Yıl Önceki İnsan Atalarının Beyin Metabolizması ve Kafa Hareketliliği Hakkında Günümüze Işık Tutuyor!

Australopithecus, yaklaşık 4 milyon yıl önceden 1 milyon yıl önceye kadar Afrika'da yaşamış insana benzer canlılara verilen cins ismi. Bilinen en eski hominid fosilleri Australopithecus'a aittir. "Küçük Ayak" olarak bilinen fosil örneğine ait kafatasının yüksek çözünürlüklü mikro-BT (Mikro Bilgiyasarlı Tomografi) taraması Australopithecus cinsinin 3 milyon yıl önce nasıl yaşadığının bazı yönlerini ortaya çıkardı.

Titizlikle yapılan kazı çalışmasında, 3.67 milyon yıllık fosile ait kafatasının temizlenmesi ve BT taraması sonuçları yetişkin bir Australopithecus'a ait şimdiye kadarki en eksiksiz birinci servikal omuru ortaya çıkardı. Omurun, Wits Üniversitesi araştırmacıları Dr. Amélie Beaudet ve Sterkfontein ekibi tarafından yapılan çözümlenmesi Scientific Reports’ta yayınlandı.

Birinci boyun omuru (özel ismiyle atlas), omurgalı biyolojisinde kritik rol oynar. Atlas, baş ve boyun arasındaki bağlantıyı sağlamanın yanı sıra, vertebral arterler (omurga atardamarları) üzerinden kanın beyine ulaştırılmasını ve beynin beslenmesini sağlar.

Amélie Beaudet/Wits University

Wits Üniversitesi ekibi, "Küçük Ayak" atlasını Güney ve Doğu Afrika'daki diğer fosillerin yanı sıra, yaşayan insan ve şempanzelerinkilerle karşılaştırarak, Australopithecus'un modern insanlardan farklı birtakım kafa hareketlerini yapabilme yeteneğine sahip olduğunu gösterdi. Çalışmanın baş yazarı Beaudet şöyle diyor:

İlk servikal vertebranın, diğer bir deyişle atlasın morfolojisi organizmanın yaşamsal birçok yönünü bizlere yansıtıyor. Özelikle Küçük Ayak’ın anatomik açıdan neredeyse eksiksiz atlası, baş hareketliliğinin evrimi ve beynin arteriyel beslenmesi gibi konularla insan soyunun aydınlatılmasını yeni bakış açılarıyla sağlama potansiyeline sahip.

RJ Clarke

Atlasın şekli, kafa hareketlerinin açısal genişliğini belirler. Omurlardan kafatasına geçen arterlerin boyutu ise beyni besleyen kan akışı miktarını tahmin etmede kullanışlıdır.

Çalışmamız, Australopithecus türünün biz insanlardan farklı kafa hareketlerini gerçekleştirebilme yeteneğine sahip olduğunu gösteriyor. Bu, Australopithecus'un ağaçlara tırmanma ve hareket etme kabiliyetinin modern insana göre daha fazla olmasıyla açıklanabilir. Ancak, Güney Afrika’da bulunan ve "Küçük Ayak"tan muhtemelen 1 milyon yıl yaş daha genç bir Australopithecus fosili incelendiğinde, bu kabiliyetini kısmen kaybetmiş olduğu ortaya çıktı. Görülen o ki tür, zamanla biz insanlar gibi yerde vakit geçirmeye adapte olmuş olmalı.

"Küçük Ayak" atlasının genel boyutları ve şekli günümüz şempanzelerininkilere benzemektedir. Daha spesifik olarak belirtmek gerekirse, ligament sonlanmaları (kemik çıkıntılarının varlığından ve konfigürasyonundan anlaşılabilir) ile baş-boyun bağlantısını sağlayan Faset eklemlerin (Zigaphofiziyal eklem) morfolojisi gibi anatomik kanıtlar; "Küçük Ayak"ın günlük yaşantısında düzenli olarak ağaçlarda hareket ettiğini göstermekte.

Kafatası ve omurların incelemesi sonucu elde edilen kanıtlar kullanılarak beynin kan akışı mekanizmasının ilk kez tahmin edilebilmesi "Küçük Ayak"ın 3 milyon yıldan fazla süredir çok iyi korunmuş olması sayesinde mümkün olmuştur. Bu tahminler sonucunda kan akımının ve dolayısıyla beynin glikoz kullanımının insanlara kıyasla yaklaşık üç kat daha az olduğu fakat şempanzelerinkine çok yakın olduğu ortaya çıkmıştır.

Australopithecus'un beynine kanlanma azlığından kaynaklanan düşük enerji yatırımının sebebi; fosilin insana kıyasla küçük bir beyne (408 cm³ civarı, bu insan beyninin yaklaşık üçte birine eşdeğerdir) sahip oluşu, besin içeriği bakımından düşük kaliteli bir diyet (düşük porsiyonlarda hayvansal gıda alımı) ve Australopithecus'un diğer enerji maliyetli yüksek olan biyolojik yaşamı (iki ayak üstünde yürüme gibi) ile deneysel olarak açıklanabilir. Bu her durumda, insan beyninin vasküler (damar) beslenme düzeninin varoluş tarihimiz süresince çok daha sonraları gün yüzüne çıktığını düşündürebilir.