Los dientes de estos cráneos de Australopithecus africanus contienen evidencia importante sobre la nutrición de estos individuos a medida que crecían. Crédito:Luca Fiorenza, Autor proporcionado
Antepasado lejano de los humanos Australopithecus africanus tenía un enfoque único para criar a sus crías, como se muestra en nuestra nueva investigación publicada hoy en Naturaleza .
El análisis geoquímico de cuatro dientes muestra que amamantaron exclusivamente a bebés durante aproximadamente 6-9 meses, antes de complementar la leche materna con distintas cantidades de alimentos sólidos hasta los 5-6 años. El equilibrio entre la leche y los alimentos sólidos en este período varió cíclicamente, probablemente en respuesta a los cambios estacionales en la disponibilidad de alimentos.
Este conocimiento es útil en varios frentes. Desde un punto de vista evolutivo, nos ayuda a comprender las adaptaciones biológicas y conductuales particulares de Australopithecus africanus en comparación con otros ancestros humanos extintos y humanos modernos.
Sin embargo, La lactancia materna durante un período de hasta 5 a 6 años es metabólicamente costosa:requiere un cierto aporte de calorías para la madre lactante. El uso de leche como alimento complementario para la descendencia mayor puede haber obstaculizado la capacidad de la A. africanus especies para sobrevivir con éxito durante un período de cambio climático sustancial.
Quizás esta forma de vida aceleró la extinción de A. africanus hace unos 2 millones de años.
Un homínido desconcertante
A. africanus fue descubierto por primera vez en 1924 por el científico nacido en Australia Raymond Dart en Taung en Sudáfrica, y representó el primer antepasado humano temprano identificado en África.
Ilustración de una madre Australopithecus africanus y su joven descendencia. Crédito:Jose Garcia y Renaud Joannes-Boyau
Un siglo de excavación e investigación después, Taung y otros sitios en Sudáfrica produjeron un rico registro de los primeros antepasados humanos. Esta región es ahora un sitio del patrimonio mundial de la UNESCO conocido como "La cuna de la humanidad".
Esta especie de homínido, un miembro del linaje evolutivo humano, tenía una mezcla de características simiescas y más especializadas. Solo se ha recuperado de sitios fósiles en Sudáfrica que datan de hace entre 3 y 2 millones de años.
Debido a que solo existen unos pocos especímenes, tenemos poca información sobre cómo A. africanus vivió y su relación con otras especies de homínidos fósiles, como las especies de África oriental de Australopithecus , el robusto Paranthropus , y nuestro propio género, Homo .
Zapping dientes
Nuestra investigación aprovecha las técnicas analíticas de vanguardia. Usamos un láser para eliminar pequeños trozos de dientes fósiles, y luego usó un instrumento llamado espectrómetro de masas para determinar su composición química.
Esto es mucho menos destructivo que los métodos tradicionales que requieren que la muestra sea triturada y disuelta antes del análisis. Esto la convierte en una técnica crucial para especímenes raros como los de A. africanus .
Diagrama esquemático del uso del análisis de ablación con láser para mapear la concentración de estroncio y uranio dentro de un diente. Crédito:Renaud Joannes-Boyau, Autor proporcionado
Nuestro método láser también nos permitió trazar un mapa de la composición de una muestra en toda la superficie de un diente, iluminando los cambios en la dieta, movilidad o clima a través del tiempo. Este es un avance importante, ya que puede revelar información que ha sido imposible de establecer utilizando métodos paleontológicos convencionales.
En este estudio, mapeamos cambios en la concentración de bario, estroncio y litio en dientes fósiles de dos individuos. Las cantidades de estos elementos en nuestro cuerpo pueden cambiar significativamente dependiendo de nuestra dieta. y estos cambios se reflejan en la composición de nuestros huesos y dientes.
Mientras nuestros huesos continúan cambiando de composición a medida que se remodelan durante nuestras vidas, nuestros dientes no cambian después de formarse durante la niñez. Los dientes son, por tanto, una cápsula del tiempo química perfecta de nuestra dieta infantil.
Mapeo de una dieta variada
La concentración de bario en la leche materna es muy alta, por lo que los dientes infantiles que se forman durante la lactancia también tendrán una alta concentración de este elemento. Esta concentración cae gradualmente a medida que se introducen otras fuentes de alimentos.
Las muestras que analizamos de A. africanus mostrar un patrón diferente, con fluctuaciones cíclicas en la concentración de bario. Esto sugiere que las madres aumentarían o reducirían la cantidad de alimento adicional, probablemente dependiendo de la disponibilidad de otros recursos. Esta es una adaptación al estrés alimentario que también utilizan los orangutanes modernos.
Australopithecus africanus canine mostrando un primer período de comportamiento de enfermería seguido de una señal cíclica en el litio, distribución de estroncio y bario. Crédito:Renaud Joannes-Boyau
La concentración de litio en estos dientes también varía cíclicamente, aunque no siempre al mismo tiempo que el bario. La causa precisa de las variaciones de litio aún no está clara, pero parece estar relacionada con las variaciones en las reservas de grasa corporal o la cantidad de proteína que se ingiere.
Esta sugerencia A. africanus enfrentó regularmente el estrés alimentario, provocando que su dieta y / o reservas de grasa cambien con las estaciones.
Comparamos los resultados de A. africanus a los animales modernos de regiones de bioma de sabana similares, lo que apoyó nuestros resultados al mostrar que la señal cíclica vinculada a las variaciones estacionales se mezcla con otra señal interpretada como la lactancia materna cíclica que también se observa en los orangutanes modernos.
Cerca de casa
También investigamos la composición de isótopos de estroncio de estos dientes para ayudar a comprender dónde A. africanus se movía por el paisaje. Los isótopos del mismo elemento se pueden distinguir por su masa.
Los isótopos de estroncio se utilizan a menudo para este propósito en paleontología, ya que las diferentes regiones tienen valores isotópicos característicos que se absorben a través de la comida y la bebida.
Relación isotópica de estroncio a lo largo del eje de crecimiento de un diente de Australopithecus africanus. Crédito:Renaud Joannes-Boyau
Los dos A. africanus Los individuos de nuestro estudio parecían haber vivido la mayor parte de sus vidas cerca de la cueva de Sterkfontein donde se encontraron sus restos.
Vivir en una región con recursos alimenticios limitados significaba que estos primeros homínidos habrían comido muchos tipos diferentes de alimentos recolectados de diferentes hábitats para sobrevivir.
Nuestra investigación proporciona la primera comprensión del comportamiento de enfermería de A. africanus . Ahora sabemos que este homínido tuvo un período prolongado de lactancia materna complementado con cantidades variables de alimentos sólidos que causaron que sus reservas de grasa fluctuaran significativamente.
Esto probablemente fue parte de una estrategia de supervivencia en gran medida exitosa para la especie.
Pero como los ecosistemas cambiaron con el clima hace unos 2 millones de años, el estrés metabólico de las madres puede haber contribuido a la eventual extinción de esta especie.
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original. 
