Австралопитеците променят възрастта си. Литълфут се оказва по-възрастен от Люси

Роналд Кларк с находката си от 1974 година - черепът на австралопитек, наречен Литълфут

Австралопитекът Литълфут се оказва най-древния хоминид известен на науката днес. Нов метод определя възрастта на останките му на 3,67 милиона години. Това го прави древен “набор” на известната Люси – австралопитек, чиито кости са на възраст около 3,2 милиона години. Смята се, че австралопитеците са наши древни предци и са живели преди между 2 и 4 милиона години.

Костите на Литълфут (Little Foot; наричан още Stw 573) са открити в пещерите Стеркфонтейн, в Южна Африка. Останките са намерени през далечната 1974 година, но изследователите ги приемат за кости на някой от видовете коткоподобни маймуни. През 1994 година костите са открити в чекмеджета, заедно с останки от бозайници и тогава са идентифицирани като останки на австралопитек. През 1998 година са открити и нови фрагменти от скелета.

Роналд Кларк, професор от Университета във Витватерсранд (ЮАР), който е откривателят на скелета на Литълфут смята, че останките му се отнасят към вида Australopithecus prometheus, който се различава от “съвременника си” Australopithecus afarensis, и притежава някои сходства с рода Paranthropus.
“[Останките на Литълфут] сочат, че по-късните хоминиди, например, Australopithecus africanus и Paranthropus не е задължително да са произлезли от Australopithecus afarensis. Разполагаме обаче със съвсем малко на брой находки, а имаме склонността да строим еволюционните си теории само по тези малобройни останки. Новата дата ни напомня, че е напълно възможно да са съществували много видове австралопитеци, разпространени на по-голяма територия в Африка”, казва Роналд Кларк.

Доскоро сред научните среди нямаше консенсус за възрастта на Литълфут. Предишни изследвания сочеха между 2 и 4 милиона години. Палеозоолози, запознати с останките, смятаха, че възрастта на слоя, в който са открити костите на австралопитека е около три милиона години.

Черепът на Литълфут

Новото датиране е извършено с най-съвременната технология за радиоизотопно датиране, разработена от Дарил Грейнджър – професор от Университета Пардю (САЩ). Методът се нарича изохронно датиране на засипани отлагания (isochron burial dating). Използва радиоизотопи от няколко проби от скалите около останките, за да се определи времето, през което са останали засипани под повърхността.
Датирането се извършва по измерване на радиоактивните изотопи на алуминий-26 и берилий-10, които се съдържат в кварцовите кристали на скалите. Тези изотопи се появяват само когато скалните образци са подложени на космически лъчения. Когато камъкът се намира на повърхността, лъченията формират в него изотопите. След като скалния къс бъде покрит от други пластове и остане погребан под земята, изотопите започват да се разпадат с точно известна на учените скорост. Съотношението между запазилите се в образците алуминий-26 и берилий-10 позволява да се установи точно колко време скалата е останала погребана под повърхността.

Съотношението се нанася на графика. Ако данните от различните образци се подреждат (с отчитане на допустимото отклонение) около обща крива, наричана изохрон, то може да се използват за точно датиране.
“Ако имаме само една проба и предположим, че скалният пласт е бил погребан, после отново е излязъл на повърхността и след това вторично е затрупан, то датировката би била грешна, защото при вторичното излизане на повърхността нивото на радиоизотопите ще нарасне. С помощта на новия метод можем да кажем дали това се е случвало или пробата е затрупана заедно с останките. Извличането на няколко проби и обработката им е скъпа и трудоемка процедура, но мисля, че това е бъдещето на датирането на затрупани отлагания, защото [с помощта на описаната процедура]  може да се получат достоверни резултати”, казва Дарил Грейнджър.

В конкретния случай с Литълфут от единадесет проби, взети от мястото на откриване на костите в продължение на десетилетие, девет “попадат” в линията на изохрона. Това е много добър резултат, подчертава професорът.

Изследването, за което става дума, е вторият опит на Дарил Грейнджър да определи възрастта на останките по метода на изохронното датиране. През 2003 година възрастта на костите на Литълфут е определена на четири милиона години плюс-минус няколко хиляди години. Тогава обаче тази датировка е приета скептично, защото изследването не показва как възрастта на останките се съотнася с датировките на други находки от същата пещера. В началото датата беше прекалено голяма и лошо обоснована, признава Грейнджър. Но новата възраст на Литълфут се вмества във времевия интервал, предложен през 2003 година. Грешката на новото датиране е оценена на плюс-минус 160 хиляди години.

професор Дарил Грейнджър

Още през 2003 година професорът използва метода за радиоизотопно датиране по алуминий-26 и берилий-10. Разработването на методиката е започнало през 1997 година и първите тестове са проведени по определяне на измененията на речни дъна, планински формирования и други геоложки обекти.
Тъй като изотопите алуминий-26 и берилий-10 са с много голям период на полуразпад, тези частици позволяват да се измерва времето на обекти, образували се преди милиони години. По-разпространеният метод за датиране с радиовъглерод може да датира предмети на възраст до 50 000 години.

След милиони години в кварцовите кристали се запазват само малки количества от изотопите. Те могат да се “уловят” само с помощта на свръхчувствителни мас-спектроскопски анализи. Лабораторията на Университета Пардю е една от двете лаборатории в САЩ, където може да се извършва датиране по новия метод.

За да се измерят нивата на радиоизотопите в кварца, първо се раздробява скалната проба, смила се и се разтваря в специална течност, която може да се изследва с помощта на ускорител и детектор. Най-сложното в измерванията е “отсяването” на другите изотопи. По-рано, при анализ на пробите с друг детектор, наличието на алуминий-26 е затруднявано от наличието в пробите на магнезий-26. “Почти се бяхме отказали от проекта, защото смятахме, че сме се провалили. Но после беше разработен нов детектор и решихме да си дадем последен шанс”, разказва Грейнджър.

Последният опит е извършен с космическа технология – магнитен детектор, разработен за анализ на частиците в слънчевия вятър, с който сондата Genesis на NASA извършва изследвания. Апаратът обаче не успява да се приземи и капсулата с образците е повредена. Част от тях все пак са спасени, но изследванията със свръхчувствителния детектор се налага да бъдат отложени. През 2014 година все пак е завършен новият магнитен детектор и анализите са приключени. После детекторът се използва за други изследвания.

Новата методика е използвана за датиране и на каменни оръдия, открити в пещерите Стеркфонтейн, но в по-късни слоеве. Възрастта им е определена на около 2,18 милиона години, което ги прави едни от най-древните в Южна Африка. Преди това ги смятаха като оръдия от олдувайската култура. Новата датировка показва, че хоминидите, умеещи да изработват и използват оръдия на труда, са се появили в Южна Африка много по-рано, отколкото се смяташе досега. Вече е ясно, че малкото находки на паметници от олдувайската култура в Африка се обяснява с ограничените изследвания, а не с липсата на хоминиди, смятат учените.