Amélie Beaudet, investigadora do CNRS, e os seus colegas ingleses e sul-africanos acabam de tornar pública a primeira reconstrução digital da cara de Pé PequenoO fóssil deAustralopithecus o mais completo descoberto até hoje. O estudo acaba de ser publicado na revista de acesso aberto Relatórios Palevol.
O fóssil, que representa mais de 90% do esqueleto deAustralopithecusfoi descoberto enterrado em sedimento que lhe causou danos crânioincluindo fraturas e deformações. Isto torna a análise da região facial particularmente difícil. Esta situação é problemática para a ciência, porque esta anatomia é essencial para compreender as adaptações de nossos ancestrais ao seu ambiente.
O você sabia ?
“ Pé Pequeno » foi descoberto em 1994 em Sterkfontein, África do Sul. Este esqueleto data de 3,67 milhões de anos e representa o mais antigo hominídeo conhecido na África do Sul e o espécime mais bem preservado deAustralopithecuscom mais de 90% de seu esqueleto encontrado.
É neste contexto que a ideia de uma reconstrução digital se revelou necessária. Um projeto que foi concluído após mais de cinco anos de trabalho.
Concretamente, o crânio foi primeiro transportado para o síncrotron Fonte de luz diamanteno Reino Unido, onde foi cuidadosamente digitalizado. A equipe de pesquisa isolou virtualmente os fragmentos ósseos usando métodos semiautomáticos e supercomputadores. Graças ao seu trabalho de realinhamento, conseguiram obter uma reconstrução 3D de um resolução impressionantes 21 mícrons, representando um avanço significativo na área de paleoantropologia. Esta abordagem inovadora ilustra como a utilização de ferramentas digitais permite superar as limitações físicas dos fósseis.Marte: tardígrados Experimento revela armadilha química em solo marciano
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Como aponta Amélie Beaudet, “ a análise comparativa desta reconstrução com vários grandes símios atuais e três outros espécimes deAustralopithecus revela que o rosto de Pé Pequeno está mais próximo, em termos de dimensões e formas corporaisespécimes do Australopithecus da África Oriental do que da África do Sul “.
Esta descoberta levanta questões sobre as relações entre estas diferentes populações e sobre a cronologia dos processos evolutivos que remodelaram a face destes hominídeos, particularmente no que diz respeito à região orbital, que parece ter sofrido fortes pressões selectivas.
Este avanço científico abre assim perspectivas importantes sobre a evolução humana e as relações entre diferentes populações de hominídeos, potencialmente ligadas a migrações ou interações entre estes grupos.
O crânio e um úmero de Pé Pequeno atualmente sendo escavado na caverna Silberberg em Sterkfontein (África do Sul). Liberar os ossos deste australopiteco, presos na matriz rochosa, exige grande destreza: o menor movimento falso pode danificar irreparavelmente este fóssil único. © Laurent Bruxelas, Inrap
Uma palavra de Amélie Beaudet, Professora Júnior Cátedra do Laboratório do CNRS PaleontologiaEvolução, Paleoecossistemas, Paleoprimatologia (UMR 7262), Poitiers (França).
Futura: Quais foram as principais etapas da reconstrução digital e quais técnicas específicas você utilizou para isolar e realinhar os fragmentos ósseos?
Amélie Beaudet : Primeiro escaneamos o crânio em alta resolução (21 mícrons) usando o síncrotron Fonte de luz diamante, na Inglaterra. Transportamos e escaneamos o crânio em 2019. Essas imagens nos permitiram isolar virtualmente, usando programas imagem e supercomputador, os fragmentos que compunham o rosto. Em seguida, devolvemos os fragmentos à sua posição anatômica original.
Futura: Quais foram as principais dificuldades técnicas ou científicas encontradas durante a digitalização e reconstrução da face, tendo em conta as fraturas e deformações do crânio?
Amélie Beaudet : A principal limitação que encontramos foi a qualidade das imagens resultantes do processo de digitalização. Com os métodos tradicionais de digitalização (microtomografia laboratorial), estávamos limitados a uma resolução de cerca de 90 mícrons e um baixo contraste entre os diferentes materiais (ossos e sedimentos que preenchem o crânio após fossilização). Portanto, optamos por escanear o crânio usando radiação síncrotron.
Futura: Quais são as implicações dos seus resultados em relação à morfologia do Pé Pequeno em comparação com outros Australopithecus e grandes macacos? O que essas diferenças morfológicas significam em termos de evolução? Você pode explicar com mais detalhes as pressões de seleção que identificou na região orbital e sua importância no contexto evolutivo dos hominídeos?
Amélie Beaudet : O órbitas de Pé Pequeno são relativamente altos e ocupam uma proporção significativa da face. Se estes caracteres, partilhados com espécimes contemporâneos na África Oriental, tiverem realmente uma valor adaptativoé possível que o sentido da visão ainda seja central para Australopithecus – o que parece consistente com nosso estudo anterior de córtex visual de Pé Pequeno das impressões digitais de cérebro preservado em osso que é mais desenvolvido que o nosso hoje. É difícil saber a natureza das pressões selectivas em jogo e se são de facto responsáveis por estas características.
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Futura: Como esta reconstrução poderia influenciar a nossa compreensão da evolução humana e das adaptações ambientais do Australopitecos ?
Amélie Beaudet : São poucos os exemplares deste período que preservam uma face tão completa. Apresentamos aqui primeiras análises, tanto das dimensões como da forma do rosto, o que nos permite testar hipóteses sobre a cronologia das mudanças que afectaram o rosto dos nossos antepassados. Concluída esta primeira etapa, esperamos que esta reconstrução também ajude outras equipes de pesquisa que tenham acesso a material de comparação diferente do nosso ou outras abordagens metodológicas a realizar novos estudos e enriquecer nosso conhecimento sobre as adaptações dos hominídeos.
Futura: Quais são os próximos passos da sua pesquisa? Você está planejando estudar outras regiões do crânio ou outros espécimes fósseis semelhantes?
Amélie Beaudet : Continuaremos nosso estudo do crânio usando essas mesmas imagens para restaurar sua forma original ao resto do crânio, em particular ao caixa de caveira que está distorcido de uma forma plásticoisto é, não há fragmentação, mas uma modificação da forma. Neste caso teremos que corrigir esta distorção. Uma vez reconstruído o crânio, seremos capazes de estimar a forma do cérebro do Pé Pequenoo que nos permitirá compreender como era o cérebro dos nossos antepassados naquela época e o quanto ele difere do nosso hoje.