Sima de los Huesos, en nøgle til menneskelig udvikling

Sima de los Huesos ("Pit of Bones" på spansk og typisk forkortet til SH) er en lavere paleolitisk site, en af ​​flere vigtige sektioner af Cueva Mayor-Cueva del Silo hulesystem i Sierra de Atapuerca i det nordlige centrale Spanien. Med i alt mindst 28 individuelle hominidfossiler nu fast dateret til 430.000 år gamle, er SH den største og ældste samling af menneskelige rester, der endnu er opdaget.

Knoggropen ved Sima de los Huesos er i bunden af ​​hulen, under en pludselig lodret skaft, der måler mellem 2-4 meter (6,5-13 fod) i diameter og placeret ca. 0,5 kilometer (~ 1/3 km) fra Cueva Mayor indgang. Denne skaft strækker sig nedad ca. 13 m (42,5 fod) og slutter lige over Rampa ("Rampa"), et 9 m (30 ft) langt lineært kammer, der er skråtstillet omkring 32 grader.

Ved foden af ​​denne rampe kaldes Sima de los Huesos, et glat aflangt kammer, der måler 8x4 m (26x13 ft) med uregelmæssige lofthøjder mellem 1-2 m (3-6,5 ft). I taget på den østlige side af SH-kammeret er en anden lodret skaft, der strækker sig opad omkring 5 m (16 ft), hvor det er blokeret af hulkollaps.

Webstedets arkæologiske aflejringer inkluderer en knoglebærende breccia blandet med mange store faldne blokke af kalksten og mudderaflejringer. Knoglerne er hovedsageligt sammensat af mindst 166 mellempleistocen hulebjørner (Ursus deningeri) og mindst 28 individuelle mennesker, repræsenteret af mere end 6.500 knogledragmenter inklusive over 500 tænder alene. Andre identificerede dyr i gropen inkluderer uddøde former for Panthera leo (løve), Felis silvestris (vild kat), Canis lupus (grå ulv) Vulpes vulpes (rød ræv), og Lynx pardina splaea (Pardel lynx). Relativt få af dyre- og menneskebenene er artikuleret; nogle af knoglerne har tandmærker, hvorfra kødædende har tygget dem.

Den nuværende fortolkning af, hvordan stedet blev, er, at alle dyr og mennesker faldt i hulen fra et højere kammer og var fanget og ikke i stand til at komme ud. Det stratigrafi og udformningen af ​​knogleaflejringen antyder, at mennesker på en eller anden måde blev deponeret i hulen før bjørnerne og andre rovdyr. Det er også muligt - i betragtning af den store mængde mudder i gropen - at alle knogler ankom på dette lave sted i hulen gennem en række mudderstrømme. En tredje og ganske kontroversiel hypotese er, at akkumulering af menneskelige rester muligvis er resultatet af mortuary-praksis (se diskussionen af ​​Carbonell og Mosquera nedenfor).

Et centralt spørgsmål for SH-webstedet har været og fortsætter med at være, hvem var de? Var de Neanderthal, Denisova hominin, Tidlig moderne menneske, en blanding, som vi endnu ikke har anerkendt? Med de fossile rester af 28 individer, som alle levede og døde for ca. 430.000 år siden, har SH-webstedet potentiale til at lære os en hel del om menneskelig udvikling og hvordan disse tre populationer krydsede hinanden i forbi.

Sammenligninger af ni menneskelige kranier og adskillige kraniale fragmenter, der repræsenterede mindst 13 individer, blev første gang rapporteret i 1997 (Arsuaga et a.). En stor variation i kranial kapacitet og andre egenskaber blev detaljeret i publikationerne, men i 1997 blev webstedet antaget at være omkring 300.000 år gammelt, og disse lærde konkluderede, at Sima de los Huesos-befolkningen evolutionært var relateret til neandertalerne som en søstergruppe og bedst kunne passe ind i den dengang raffinerede art af Homo heidelbergensis.

Denne teori blev understøttet af resultater fra en noget kontroversiel metode, der redaterede webstedet til 530.000 år siden (Bischoff og kolleger, se detaljer nedenfor). Men i 2012 hævdede paleontolog Chris Stringer, at de 530.000 år gamle datoer var for gamle, og baseret på morfologiske egenskaber, repræsenterede SH-fossilerne en arkaisk form af neandertaler end H. heidelbergensis. De seneste data (Arsuago et al. 2014) svarer på nogle af Stringers tøven.

Undersøgelser af hulbjørnebene rapporteret af Dabney og kolleger afslørede, at overraskende nok var mitokondrielt DNA blevet bevaret på stedet, meget ældre end noget andet hittil fundet noget sted. Yderligere undersøgelser af de menneskelige rester fra SH rapporteret af Meyer og kolleger redigerede stedet til nærmere 400.000 år siden. Disse undersøgelser leverer også den overraskende opfattelse af, at SH-befolkningen deler noget DNA med Denisovans, snarere end neandertalerne, de ser ud (og selvfølgelig ved vi ikke rigtig, hvordan en Denisovan ser ud endnu).

Arsuaga og kolleger rapporterede en undersøgelse af 17 komplette kranier fra SH, der var enige med Stringer om, at på grund af adskillige neandertal-lignende karakteristika ved crania og mandibles, gør befolkningen det ikke passer til H. heidelbergensis klassifikation. Men befolkningen er ifølge forfatterne markant forskellig fra andre grupper som dem på Ceprano og Arago huler, og fra andre neandertaler, og Arsuaga og kolleger hævder nu, at en separat takson bør overvejes til SH fossiler.

Sima de los Huesos er nu dateret til 430.000 år siden, og det placerer det tæt på den forudsagte alder, da opdelingen i hominidarter, der skabte Neanderthal- og Denisovan-linierne, forekom. SH-fossiler er således centrale for undersøgelserne om, hvordan det kunne have sket, og hvad vores evolutionære historie kan være.

Dødelighedsprofiler (Bermudez de Castro og kolleger) af SH-befolkningen viser en høj repræsentation af unge og primæralderen og en lav procentdel af voksne mellem 20 og 40 års alder. Kun en person var under 10 år på dødsfaldet, og ingen var over 40-45 år gamle. Det er forvirrende, for selv om 50% af knoglerne var gnagemærket, var de i ret god stand: statistisk, siger de lærde, skulle der være flere børn.

Carbonell og Mosquera (2006) hævdede, at Sima de los Huesos repræsenterer en målrettet begravelse, delvis baseret på genoprettelsen af ​​en enkelt kvartsit Acheulean håndak (Tilstand 2) og den komplette mangel på litisk affald eller andet beboelsesaffald overhovedet. Hvis de er korrekte, og de er i øjeblikket i mindretal, ville Sima de los Huesos være det tidligste eksempel på målbevidste menneskelige begravelser, der er kendt til dato, med ca. 200.000 år eller deromkring.

Der blev rapporteret om bevis på, at mindst en af ​​individerne i pit døde som følge af interpersonel vold i 2015 (Sala et al. 2015). Cranium 17 har flere slagfrakturer, der opstod nær dødsøjeblikket, og forskere mener, at denne person var død på det tidspunkt, hvor han / hun blev tabt i skaftet. Sala et al. hævder, at placering af kadavre i gropen faktisk var en social praksis for samfundet.

Uran-serien og Electron Spin Resonance datering af de menneskelige fossiler rapporteret i 1997 indikerede en minimumsalder på omkring 200.000 og en sandsynlig alder på mere end 300.000 år siden, hvilket omtrent svarede til alderen på pattedyr.

I 2007 rapporterede Bischoff og kolleger, at en TIMS-analyse med høj præcision af termisk ionisering massespektrometri definerer minimum af indskudets alder som 530.000 år siden. Denne dato førte forskere til at postulere, at SH-hominiderne var i begyndelsen af ​​den Neanderthals evolutionære afstamning snarere end en moderne, beslægtet søstergruppe. I 2012 hævdede paleontolog Chris Stringer imidlertid, at SH-fossilerne baseret på morfologiske egenskaber repræsenterer en arkaisk form af neandertaler snarere end H. heidelbergensis, og at den 530.000 år gamle dato er for gammel.

I 2014 rapporterede gravemaskiner Arsuaga et al. Nye datoer fra en pakke med forskellige dateringsteknikker, herunder Uran-serien (U-serie) datering af speleothems, termisk overført optisk stimuleret luminescens (TT-OSL) og post-infrarød stimuleret luminescens (pIR-IR) datering af sedimentært kvarts og feltspatkorn, elektronspindresonans (ESR) datering af sedimentær kvarts, kombineret ESR / U-serie datering af fossile tænder, paleomagnetisk analyse af sedimenter og biostratigrafi. Datoer fra de fleste af disse teknikker samlet omkring 430.000 år siden.

De første menneskelige fossiler blev opdaget i 1976 af T. Torres og de første udgravninger inden for denne enhed blev foretaget af Sierra de Atapuerca Pleistocene lokalitetsgruppe i retning af E. Aguirre. I 1990 blev dette program gennemført af J. L. Arsuaga, J. M. Bermudez de Castro og E. Carbonell.

Arsuaga JL, Martínez I, Gracia A, Carretero JM, Lorenzo C, García N og Ortega AI. 1997. Sima de los Huesos (Sierra de Atapuerca, Spanien). Siden.Journal of Human Evolution 33(2–3):109-127.

Arsuaga JL, Martínez, Gracia A og Lorenzo C. 1997a. Sima de los Huesos crania (Sierra de Atapuerca, Spanien). En sammenlignende undersøgelse. Journal of Human Evolution 33(2–3):219-281.

Arsuaga JL, Martínez I, Arnold LJ, Aranburu A, Gracia-Téllez A, Sharp WD, Quam RM, Falguères C, Pantoja-Pérez A, Bischoff JL et al.. 2014. Neandertal rødder: Kraniale og kronologiske beviser fra Sima de los Huesos. Videnskab 344(6190):1358-1363. doi: 10.1126 / science.1253958

Bermúdez de Castro JM, Martinón-Torres M, Lozano M, Sarmiento S og Muelo A. 2004. Paleodemografi af Atapuerca-Sima de los Huesos-prøven fra Hominin: En revision og nye tilgange til paleodemongrafi for den europæiske mellempleistocenbefolkning. Journal of Anthropological Research 60(1):5-26.

Bischoff JL, Fitzpatrick JA, León L, Arsuaga JL, Falgueres C, Bahain JJ og Bullen T. 1997. Geologi og foreløbig datering af den hominidbærende sedimentære fyld af Sima de los Huesos Chamber, Cueva borgmester i Sierra de Atapuerca, Burgos, Spanien.Journal of Human Evolution 33(2–3):129-154.

Bischoff JL, Williams RW, Rosenbauer RJ, Aramburu A, Arsuaga JL, García N og Cuenca-Bescós G. 2007. U-serien i høj opløsning stammer fra Sima de Journal of Archaeological Science 34(5):763-770.los Huesos hominider udbytter: implikationer for udviklingen af ​​den tidlige neandertaler-afstamning.

Carbonell E og Mosquera M. 2006. Fremkomsten af ​​et symbolsk Kommer Rendus Palevol 5(1–2):155-160.adfærd: gravgraven i Sima de los Huesos, Sierra de Atapuerca, Burgos, Spanien.

Carretero J-M, Rodríguez L, García-González R, Arsuaga J-L, Gómez-Olivencia A, Lorenzo C, Bonmatí A, Gracia A, Martínez I og Quam R. 2012. Staturestimering fra komplette lange knogler i Mellem-Pleistocene mennesker fra Sima de los Huesos, Sierra de Atapuerca (Spanien).Journal of Human Evolution 62(2):242-255.

Dabney J, Knapp M, Glocke I, Gansauge M-T, Weihmann A, Nickel B, Valdiosera C, García N, Pääbo S, Arsuaga J-L et al. 2013. Komplet mitochondrial genomsekvens af en mellempleistocen hulebjørn rekonstrueret fra ultrashort DNA fragmenter.Forløb fra National Academy of Sciences 110(39):15758-15763. doi: 10.1073 / pnas.1314445110

García N og Arsuaga JL. 2011. Sima de Quaternary Science Anmeldelser 30(11-12):1413-1419.los Huesos (Burgos, det nordlige Spanien): palæ-miljø og levesteder for Homo heidelbergensis under Mellem-Pleistocen.

García N, Arsuaga JL og Torres T. 1997. Kødædende rester fra Sima de Journal of Human Evolution 33(2–3):155-174.los Huesos midtpleistocen-sted (Sierra de Atapuerca, Spanien).

Gracia-Téllez A, Arsuaga J-L, Martínez I, Martín-Francés L, Martinón-Torres M, Bermúdez de Castro J-M, Bonmatí A og Lira J. 2013. Orofacial patologi i Homo heidelbergensis: Sagen om kraniet 5 fra Sima de los Huesos-stedet (Atapuerca, Spanien). Quaternary International 295:83-93.

Hublin J-J. 2014. Sådan bygger du et Neandertal. Videnskab 344(6190):1338-1339. doi: 10.1126 / science.1255554

Martinón-Torres M, Bermúdez de Castro JM, Gómez-Robles A, Prado-Simón L og Arsuaga JL. 2012. Morfologisk beskrivelse og sammenligning af tandrester fra Atapuerca-Sima de los Huesos-webstedet (Spanien).Journal of Human Evolution 62(1):7-58.

Meyer, Matthias. "En mitokondrial genomsekvens af en hominin fra Sima de los Huesos." Nature volume 505, Qiaomei Fu, Ayinuer Aximu-Petri, et al., Springer Nature Publishing AG, 16. januar 2014.

Ortega AI, Benito-Calvo A, Pérez-González A, Martín-Merino MA, Pérez-Martínez R, Parés JM, Aramburu A, Arsuaga JL, Bermúdez de Castro JM og Carbonell E. 2013. Evolution af huler i flere niveauer i Sierra de Atapuerca (Burgos, Spanien) og dens forhold til menneskelig besættelse.geomorfologi 196:122-137.

Sala N, Arsuaga JL, Pantoja-Pérez A, Pablos A, Martínez I, Quam RM, Gómez-Olivencia A, Bermúdez de Castro JM og Carbonell E. 2015. Dødelig mellempersonlig vold i mellempleistocen.PLOS ONE 10 (5): e0126589.

Stringer C. 2012. Status for Homo heidelbergensis (Schoetensack 1908).Evolutionsantropologi: spørgsmål, nyheder og anmeldelser 21(3):101-107.