‘İnsanlığın Beşiği’ndeki Fosiller, Bir Milyon Yıl Daha Eski Olabilir

Yeni bir tarihleme yöntemi, Sterkfontein Mağaraları bölgesinde bulunan fosillerin bazılarının yaşını bir milyon yıldan fazla geriye itti.

Bilim insanları on yıllardır bu erken insan atalarının ve onların uzun süredir kayıp olan akrabalarının fosillerini incelediler. Şimdi, Purdue Üniversitesi’nden bir jeolog tarafından geliştirilen bir tarihleme yöntemi, Sterkfontein Mağaraları bölgesinde bulunan bu fosillerin bazılarının yaşını bir milyon yıldan fazla geriye itti. Bu, o fosilleri dünyanın en ünlü Australopithecus fosili Lucy olarak da adlandırılan Dinkinesh’ten daha yaşlı yapıyor.

“İnsanlığın Beşiği”, Sterkfontein Mağaraları da dahil olmak üzere çeşitli fosil içeren mağara yataklarından oluşan Güney Afrika’daki bir UNESCO Dünya Mirası Alanı. Sterkfontein, 1936’da eski bir hominin olan ilk yetişkin Australopithecus’un keşfiyle ünlendi. Homininler, insanları ve atalarımızın akrabalarını içerir, ancak diğer büyük maymunları içermez. O zamandan beri orada, ünlü “Bayan Ples” olarak bilinen ve neredeyse eksiksiz iskeletiyle “Küçük Ayak” olarak bilinen fosil de dahil olmak üzere yüzlerce Australopithecus fosili bulundu.

(İlgili: ‘Küçük Ayak’ Kafatası, İnsan Atasının Nasıl Yaşadığını Gösteriyor)

Paleoantropologlar ve diğer bilim insanları, son 4 milyon yılda insan ve çevresel evrime ışık tutmak için Sterkfontein ve İnsanlığın Beşiği’ndeki diğer mağara alanlarını on yıllarca incelediler.

Purdue Üniversitesi Fen Fakültesi’nde dünya, atmosfer ve gezegen bilimleri profesörü olan Darryl Granger, uluslararası bir ekibin parçası olarak çalışan bu bilim insanlarından biri. Granger, mağaralardakiler de dahil olmak üzere jeolojik tortuların tarihlendirilmesinde uzmanlaştı. Doktora öğrencisiyken, gömülü mağara çökellerini tarihlemek için şu anda dünyanın her yerindeki araştırmacılar tarafından kullanılan bir yöntem geliştirdi. Sterkfontein’deki önceki çalışması, “Küçük Ayak” iskeletini yaklaşık 3,7 milyon yıl öncesine tarihlendirdi, ancak bilim insanları hala sahadaki diğer fosillerin yaşını tartışıyorlar.

Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan bir çalışmada, Granger ve bir grup bilim insanı, yalnızca Küçük Ayak’ın değil, tüm Australopithecus fosillerini içeren mağara çökellerinin, bilim insanlarının daha önce teorileştirdiği 2-2,5 milyon yıldan ziyade, yaklaşık 3,4 ila 3,7 milyon yaşında olduğunu keşfettiler. Bu tarih, bu fosilleri, Australopithecus döneminin sonuna değil, başlangıcına doğru yerleştiriyor. Etiyopya’dan gelen Dinkinesh 3,2 milyon yıl öncesine ve türü Australopithecus africanus, yaklaşık 3,9 milyon yıl öncesine tarihlendi.

Sterkfontein, bölgenin uzun bir hominin iskanı tarihini koruyan derin ve karmaşık bir mağara sistemi. Kayalar ve kemikler yerdeki derin bir deliğin dibine yuvarlandığından ve mağara çökellerini tarihlemenin birkaç yolu olduğundan, buradaki fosillerin tarihlerini anlamak zor olabilir.

Birçok hominin fosilinin bulunduğu Doğu Afrika’da, Büyük Rift Vadisi yanardağları tarihlenebilecek kül katmanları bırakır. Araştırmacılar, bir fosilin kaç yaşında olduğunu tahmin etmek için bu katmanları kullanıyor. Güney Afrika’da – özellikle bir mağarada – bilim insanlarının böyle bir lüksü yok. Tipik olarak, yaşlarını veya mağarada biriken kalsit akıştaşlarını tahmin etmek için kemiklerin çevresinde bulunan diğer hayvan fosillerini kullanıyorlar. Ancak mağarada kemikler yer değiştirebilir ve daha geç bir zamanda oluşan akışlar eski tortuda birikebilir, bu da bu yöntemleri potansiyel olarak yanlış hale getirir. Daha doğru bir yöntem, fosillerin bulunduğu gerçek kayaları tarihlendirmektir. Breş adı verilen fosili gömen beton benzeri matris, Granger ve ekibinin analiz ettiği malzemeydi.

Granger, “Sterkfontein, dünyanın herhangi bir yerinden daha fazla Australopithecus fosiline sahip. Ama onları iyi bir şekilde tarihlemek zor. İnsanlar yanlarında bulunan hayvan fosillerine baktılar ve mağara özelliklerinin yaşlarını karşılaştırdılar ve bir dizi farklı tarih aldılar. Verilerimizin yaptığı, bu tartışmaları çözmek. Bu fosillerin eski olduğunu gösteriyor – ilk başta düşündüğümüzden çok daha eski.” diyor.

Granger ve ekibi, kayalardaki radyoaktif nüklidleri ölçmek için hızlandırıcı kütle spektrometrisinin yanı sıra jeolojik haritalama ve mağara çökellerinin Sterkfontein’deki Australopithecus içeren çökellerin yaşını belirlemek için nasıl biriktiğine dair özel bir anlayış kullandı.

Granger ve Purdue Nadir İzotop Ölçüm Laboratuvarı’ndaki (PRIME Lab) araştırma grubu, kozmojenik nüklidleri ve bunların fosillerin tarihi, jeolojik özellikleri ve kaya hakkında neler ortaya çıkarabileceklerini araştırıyor. Kozmojenik nüklidler, kozmik ışınlar tarafından üretilen son derece nadir izotoplardır – yani sürekli olarak yeryüzüne düşen yüksek enerjili parçacıklar. Gelen bu kozmik ışınlar, mineral kristalleri içinde yeni, radyoaktif izotoplar oluşturarak, yer yüzeyindeki kayaların içinde nükleer reaksiyonlara neden olmak için yeterli enerjiye sahiptir. Bir örnek alüminyum-26’dır: bir nötronu eksik olan ve milyonlarca yıl boyunca magnezyuma dönüşmek için yavaşça bozunan alüminyum. Alüminyum-26, bir kaya yüzeye çıktığında oluştuğundan ama bir mağaraya gömüldükten sonra değil, PRIME laboratuvar araştırmacıları, başka bir kozmojenik nüklid, berilyum-10 ile birlikte alüminyum-26 seviyelerini ölçerek mağara çökeltilerini (ve içindeki fosilleri) tarihlendirebilirler.

Sterkfontein’deki kozmojenik nüklidlere dayalı yeni tarihlere ek olarak, araştırma ekibi mağara çökellerin dikkatli haritalarını çıkardı ve 1930’larda ve 1940’larda yapılan kazılarda farklı yaşlardaki hayvan fosillerinin nasıl birbirine karıştığını ve önceki zamanlarda nasıl kafa karışıklığına yol aç gösterdi. Granger, “Umduğum şey, bunun insanları bu tarihleme yönteminin güvenilir sonuçlar verdiğine ikna etmesi. Bu yöntemi kullanarak, eski insanları ve akrabalarını Afrika’da ve dünyanın başka yerlerinde doğru zaman dilimlerine daha doğru bir şekilde yerleştirebiliriz.” diyor.

Fosillerin yaşı önemli, çünkü bilim insanlarının zamanın yaşayan ortamını anlamalarını etkiler. İnsanların nasıl ve nerede evrimleştikleri, ekosisteme nasıl uydukları ve en yakın akrabalarının kimler olduğu önemli ve karmaşık sorulardır. Sterkfontein’deki fosilleri uygun bağlamlarına yerleştirmek, tüm bulmacayı çözmeye yönelik bir adım.

Purdue University. 27 Haziran 2022.

Makale: Darryl E. Granger et al. 2022. Cosmogenic nuclide dating of at Sterkfontein, South Africa. Proceedings of the National Academy of Sciences.