Sima de los Huesos, een sleutel tot menselijke evolutie

De Sima de los Huesos ("Pit of Bones" in het Spaans en meestal afgekort als SH) is een lager paleolithicum site, een van de vele belangrijke delen van het grottenstelsel Cueva Mayor-Cueva del Silo van de Sierra de Atapuerca in Noord-centraal Spanje. Met een totaal van ten minste 28 individuele mensachtige fossielen die nu stevig zijn gedateerd op 430.000 jaar oud, is SH de grootste en oudste verzameling menselijke resten die tot nu toe is ontdekt.

De botkuil bij Sima de los Huesos bevindt zich onderaan de grot, onder een abrupte verticale schacht tussen 2-4 meter (6,5-13 voet) in diameter en ongeveer 0,5 kilometer (~ 1/3 mijl) in van de Cueva Mayor Ingang. Die schacht strekt zich ongeveer 13 m (42,5 ft) naar beneden uit en eindigt net boven de Rampa ("Ramp"), een 9 m (30 ft) lange lineaire kamer die ongeveer 32 graden helt.

Aan de voet van die helling is een afzetting genaamd de Sima de los Huesos, een gladde langwerpige kamer van 8 x 4 m (26 x 13 ft) met onregelmatige plafondhoogten tussen 1-2 m (3-6,5 ft). In het dak van de oostkant van de SH-kamer bevindt zich nog een verticale schacht, die zich tot ongeveer 5 m (16 ft) uitstrekt tot waar hij wordt geblokkeerd door instorting van de grot.

De archeologische afzettingen van de site omvatten een botdragende breccia, vermengd met veel grote gevallen blokken kalksteen en modderafzettingen. De botten bestaan ​​voornamelijk uit ten minste 166 middenpleistoceen holenberen (Ursus deningeri) en ten minste 28 individuele mensen, vertegenwoordigd door meer dan 6.500 botfragmenten, waaronder meer dan 500 tanden alleen. Andere geïdentificeerde dieren in de put omvatten uitgestorven vormen van Panthera leo (leeuw), Felis silvestris (wilde kat), Wolf (grijze wolf), Vulpes vulpes (rode vos), en Lynx pardina splaea (Pardel lynx). Relatief weinig botten van dieren en mensen zijn gearticuleerd; sommige botten hebben tandafdrukken van waaruit carnivoren erop hebben gekauwd.

De huidige interpretatie van hoe de site is ontstaan, is dat alle dieren en mensen vanuit een hogere kamer in de put zijn gevallen en vastzaten en niet konden ontsnappen. De stratigrafie en de lay-out van de botafzetting suggereert dat de mensen op de een of andere manier in de grot waren afgezet voor de beren en andere carnivoren. Het is ook mogelijk - gezien de grote hoeveelheid modder in de put - dat alle botten door een reeks modderstromen op deze lage plek in de grot zijn aangekomen. Een derde en nogal controversiële hypothese is dat de opeenhoping van menselijke resten het gevolg kan zijn van mortuariumpraktijken (zie de bespreking van Carbonell en Mosquera hieronder).

Een centrale vraag voor de SH-site was en blijft wie ze waren? Waren zij Neanderthaler, Denisovan, Vroegmoderne mens, een mengsel dat we nog niet hebben herkend? Met de fossiele overblijfselen van 28 individuen die allemaal ongeveer 430.000 jaar geleden leefden en stierven, heeft de SH-site de potentieel om ons veel te leren over de menselijke evolutie en hoe deze drie populaties elkaar kruisten Verleden.

Vergelijkingen van negen menselijke schedels en talrijke schedelfragmenten die ten minste 13 individuen vertegenwoordigen, werden voor het eerst gerapporteerd in 1997 (Arsuaga et al.). In de publicaties werd een grote verscheidenheid aan schedelcapaciteit en andere kenmerken gedetailleerd beschreven, maar in 1997 werd aangenomen dat de site ongeveer 300.000 jaar oud was, en deze geleerden concludeerden dat de Sima de los Huesos-populatie evolutionair verwant was aan Neanderthalers als een zustergroep, en het best in de toen verfijnde soort van Homo heidelbergensis.

Die theorie werd ondersteund door resultaten van een enigszins controversiële methode om de site terug te brengen tot 530.000 jaar geleden (Bischoff en collega's, zie details hieronder). Maar in 2012 stelde paleontoloog Chris Stringer dat de 530.000 jaar oude dadels te oud waren, en, gebaseerd op morfologische kenmerken, vertegenwoordigden de SH-fossielen eerder een archaïsche vorm van Neanderthaler dan H. heidelbergensis. De meest recente gegevens (Arsuago et al 2014) beantwoorden enkele aarzelingen van Stringer.

Onderzoek naar de holebeerbeenderen gerapporteerd door Dabney en collega's onthulde dat, verbazingwekkend genoeg, mitochondriaal DNA op de locatie was bewaard, veel ouder dan enig ander tot nu toe gevonden. Aanvullende onderzoeken naar de menselijke resten van SH, gerapporteerd door Meyer en collega's, hebben de locatie teruggebracht tot bijna 400.000 jaar geleden. Deze studies leveren ook het verrassende idee dat de SH-populatie wat DNA deelt met de Denisovans, in plaats van de Neanderthalers zien ze eruit (en natuurlijk weten we niet echt hoe een Denisovan eruit ziet nog).

Arsuaga en collega's rapporteerden een studie van 17 complete schedels van SH, in overeenstemming met Stringer dat, vanwege talrijke Neanderthaler-achtige kenmerken van de crania en onderkaken, doet de bevolking dat niet passen de H. heidelbergensis classificatie. Maar de populatie verschilt volgens de auteurs aanzienlijk van andere groepen zoals die van Ceprano en Arago grotten, en van andere Neanderthalers, en Arsuaga en collega's beweren nu dat een apart taxon overwogen moet worden voor de SH fossielen.

Sima de los Huesos is nu gedateerd op 430.000 jaar geleden, en dat brengt het in de buurt van de voorspelde leeftijd toen de splitsing in mensachtige soorten de Neanderthaler en Denisovan-lijnen veroorzaakte. De SH-fossielen staan ​​dus centraal in de onderzoeken naar hoe dat kan zijn gebeurd en wat onze evolutionaire geschiedenis zou kunnen zijn.

Mortaliteitsprofielen (Bermudez de Castro en collega's) van de SH-populatie laten een hoge zien vertegenwoordiging van adolescenten en prime-age volwassenen en een laag percentage volwassenen tussen 20 en 40 leeftijd. Slechts één persoon was op het moment van overlijden jonger dan 10 jaar en geen enkele was ouder dan 40-45 jaar. Dat is verwarrend, want hoewel 50% van de botten geknaagd waren, waren ze in redelijk goede staat: statistisch gezien zeggen de geleerden dat er meer kinderen zouden moeten zijn.

Carbonell en Mosquera (2006) voerden aan dat Sima de los Huesos een doelgerichte begrafenis vertegenwoordigt, gedeeltelijk gebaseerd op het herstel van een enkel kwartsiet Acheulean handaxe (Mode 2) en het volledig ontbreken van lithisch afval of ander woonafval. Als ze juist zijn, en ze zijn momenteel in de minderheid, zou Sima de los Huesos het vroegste voorbeeld zijn van doelbewuste menselijke begrafenissen die tot nu toe bekend zijn, zo'n 200.000 jaar of zo.

Bewijs dat suggereert dat ten minste één van de individuen in de put stierf als gevolg van interpersoonlijk geweld, werd gerapporteerd in 2015 (Sala et al. 2015). Cranium 17 heeft meerdere impactfracturen die plaatsvonden op het moment van overlijden, en geleerden geloven dat deze persoon dood was op het moment dat hij / zij in de schacht werd gedropt. Sala et al. betogen dat het plaatsen van kadavers in de put inderdaad een sociale praktijk van de gemeenschap was.

Uraniumseries en elektronspinresonantiedateringen van de in 1997 gerapporteerde menselijke fossielen wezen op een minimumleeftijd van ongeveer 200.000 en een waarschijnlijke leeftijd van meer dan 300.000 jaar geleden, wat ongeveer overeenkwam met de leeftijd van de zoogdieren.

In 2007 meldden Bischoff en collega's dat een hoge precisie thermische ionisatie massaspectrometrie (TIMS) analyse de minimum leeftijd van de aanbetaling definieert als 530.000 jaar geleden. Deze datum bracht onderzoekers ertoe te postuleren dat de SH-hominiden aan het begin van de Neanderthaler evolutionaire afstamming stonden, in plaats van een eigentijdse, verwante zustergroep. In 2012 betoogde paleontoloog Chris Stringer echter dat SH-fossielen op basis van morfologische kenmerken een archaïsche vorm van Neanderthaler vertegenwoordigen in plaats van H. heidelbergensis, en dat de 530.000 jaar oude datum te oud is.

In 2014 rapporteerden graafmachines Arsuaga et al. Nieuwe data uit een reeks verschillende dateringstechnieken, waaronder Uranium-serie (U-serie) datering van speleothems, thermisch overgedragen optisch gestimuleerde luminescentie (TT-OSL) en post-infrarood gestimuleerde luminescentie (pIR-IR) datering van sedimentair kwarts en veldspaatkorrels, elektronenspinresonantie (ESR) datering van sedimentair kwarts, gecombineerde ESR / U-serie datering van fossiele tanden, paleomagnetische analyse van sedimenten en biostratigrafie. Datums van de meeste van deze technieken zijn ongeveer 430.000 jaar geleden geclusterd.

De eerste menselijke fossielen werden in 1976 ontdekt door T. Torres en de eerste opgravingen binnen deze eenheid werden uitgevoerd door de sitegroep Sierra de Atapuerca Pleistocene onder leiding van E. Aguirre. In 1990 werd dit programma uitgevoerd door J. L. Arsuaga, J. M. Bermudez de Castro en E. Carbonell.

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

Arsuaga JL, Martínez, Gracia A en Lorenzo C. 1997a. De Sima de los Huesos crania (Sierra de Atapuerca, Spanje). Een vergelijkende studie. 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. Neanderthaler: Craniaal en chronologisch bewijs van Sima de los Huesos. Wetenschap 344(6190):1358-1363. doi: 10.1126 / science.1253958

Bermúdez de Castro JM, Martinón-Torres M, Lozano M, Sarmiento S en Muelo A. 2004. Paleodemografie van de Atapuerca-Sima de los Huesos Hominin-steekproef: een herziening en nieuwe toepassing van de paleodemongrafie van de Europese bevolking in het Midden-Pleistoceen. Journal of Anthropological Research 60(1):5-26.

Bischoff JL, Fitzpatrick JA, León L, Arsuaga JL, Falgueres C, Bahain JJ en Bullen T. 1997. Geologie en voorlopige datering van de hominide-dragende sedimentaire vulling van de Sima de los Huesos-kamer, Cueva-burgemeester van de Sierra de Atapuerca, Burgos, Spanje.Journal of Human Evolution 33(2–3):129-154.

Bischoff JL, Williams RW, Rosenbauer RJ, Aramburu A, Arsuaga JL, García N en Cuenca-Bescós G. 2007. U-serie met hoge resolutie dateert uit de Sima de Journal of Archaeological Science 34(5):763-770.los Huesos hominids opbrengsten: implicaties voor de evolutie van de vroege Neanderthaler afkomst.

Carbonell E en Mosquera M. 2006. De opkomst van een symbolisch Comptes Rendus Palevol 5(1–2):155-160.gedrag: de grafkuil van Sima de los Huesos, Sierra de Atapuerca, Burgos, Spanje.

Carretero J-M, Rodríguez L, García-González R, Arsuaga J-L, Gómez-Olivencia A, Lorenzo C, Bonmatí A, Gracia A, Martínez I en Quam R. 2012. Gestalte schatting van volledig lange botten in het Midden-Pleistoceen mensen uit de Sima de los Huesos, Sierra de Atapuerca (Spanje).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. Volledige mitochondriale genoomsequentie van een Midden-Pleistoceen holenbeer gereconstrueerd uit ultrakorte DNA-fragmenten.Proceedings van de National Academy of Sciences 110(39):15758-15763. doi: 10.1073 / pnas.1314445110

García N en Arsuaga JL. 2011. De Sima de Kwartairwetenschappelijke beoordelingen 30(11-12):1413-1419.los Huesos (Burgos, Noord-Spanje): paleomilieu en habitats van Homo heidelbergensis tijdens het Midden-Pleistoceen.

García N, Arsuaga JL en Torres T. 1997. De vleeseter blijft van de Sima de Journal of Human Evolution 33(2–3):155-174.los Huesos Midden Pleistoceen-site (Sierra de Atapuerca, Spanje).

Gracia-Téllez A, Arsuaga J-L, Martínez I, Martín-Francés L, Martinón-Torres M, Bermúdez de Castro J-M, Bonmatí A en Lira J. 2013. Orofaciale pathologie bij Homo heidelbergensis: het geval van Skull 5 van de Sima de los Huesos-site (Atapuerca, Spanje). Quartair Internationaal 295:83-93.

Hublin J-J. 2014. Hoe bouw je een Neanderthal. Wetenschap 344(6190):1338-1339. doi: 10.1126 / science.1255554

Martinón-Torres M, Bermúdez de Castro JM, Gómez-Robles A, Prado-Simón L en Arsuaga JL. 2012. Morfologische beschrijving en vergelijking van de tandresten van de site Atapuerca-Sima de los Huesos (Spanje).Journal of Human Evolution 62(1):7-58.

Meyer, Matthias. 'Een mitochondriale genoomsequentie van een hominine van Sima de los Huesos.' Nature volume 505, Qiaomei Fu, Ayinuer Aximu-Petri, et al., Springer Nature Publishing AG, 16 januari 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 en Carbonell E. 2013. Evolutie van grotten op meerdere niveaus in de Sierra de Atapuerca (Burgos, Spanje) en zijn relatie tot menselijke bewoning.Geomorfologie 196:122-137.

Sala N, Arsuaga JL, Pantoja-Pérez A, Pablos A, Martínez I, Quam RM, Gómez-Olivencia A, Bermúdez de Castro JM en Carbonell E. 2015. Dodelijk interpersoonlijk geweld in het Midden-Pleistoceen.EEN 10 (5): e0126589.

Stringer C. 2012. De status van Homo heidelbergensis (Schoetensack 1908).Evolutionaire antropologie: problemen, nieuws en recensies 21(3):101-107.