Evoluce lidského skeletu Jak a proč skelet nacházíme – tafonomie Doc. Václav Vančata katedra biologie a ekologické Ped F UK Nálezy skeletu a jejich interpretace Metody studia evoluce primátů • Doklady o evoluci hominidů můžeme rozdělit na: • 1) doklady přímé, tedy fosilizované zbytky těla hominidů, zpravidla skeletu, a jejich produkty, • 2) doklady nepřímé, tedy takové, které získáváme výzkumem biologie, ekologie a etologie současných populací lidí i nonhumánních primátů, • 3) doklady teoretické, které získáváme teoretickou analýzou paleontologického i neontologického materiálu. Metody analýzy fosilního materiálu • Morfoskopická analýza • Morfometrická analýza • Analýza a-DNA • Analýza chrupu a zubů • Paleoekologická analýza • Fylogenetická a systematická analýza Teoretické metody - příklady Datování nálezů • Relativní datování - biostratigrafie • Relativní datování - paleomagnetismus • Absolutní datování - uhlík 14C - organické látky, nebo termoluminiscence nebo elektronová spinová rezonance – anorganické látky - absorpce nebo vyzařování elektronů v minerálech • Absolutní datování vrstev – isotopy - K-Ar, Ar-Ar - tufy • Absolutní datování vrstev - rozpad uranu 238U - fission-track • Absolutní datování vrstev - uranové řady Globání faktory ovlivňující Zemi a evoluci Průběch glaciací je ovlivněn střídáním Dansgaard–Oeschger cyklů D/O cycles – cyklus trvá zhruba 7 tisíc let Heinrichových eventů chladové pulsy během cyklů nebo mezi nimi Biostratigrafie a paleomagnetismus • Mohou se vyžívat pouze srovnatelné lokality • Metody se dnes obvykle kombinují • Samy o sobě nejsou schopny určit čas, ale jsou schopny hodně vypovídat o ekologii Uhlík 14C • Organické látky - přesnost maximálně do 100 000 let K-Ar - Ar-Ar metody Využívá rozpadu argonu datuje miliony až desítky milionů let - sopečné tufy Absorbce nebo vyzařování elektronů v minerálech • Termoluminiscence - jednorázová metoda • Elektronová spinová rezonance - ESR Poměry isotopů kyslíku jako indikátory klimatických změn • Do atmosféry se odpařuje voda s „lehkým“ isotopem kyslíku • V ledovcích se usazuje voda s „těžkým“ isotopem kyslíku • V moři je směs vody s „těžkým“ a „lehkým“ isotopem kyslíku Procesy glaciace a deglacializace • Glaciace znamená – chlad a vodu v mírném pásu – velké sucho v tropech • Deglacializace znamená – Rozšíření zelených ekosystémů včetně pralesů mírného pásu – Vznik tropických deštných pralesů a lesostepí v tropickém pásu Rekonstrukce klimatu a kombinace metod Tafonomické faktory i cíle výzkumu se liší podle jednotlivých etap evoluce primátů ???Purgatorius????Archiprimates? Euprimates Antropoidea Platyrrhina/Catarrhina Hominoidea Hominidae Homo Dryopithecidae Jak a proč se skelety ukládají • Skelety se ukládají podle podmínek v nichž se „vytvářejí“ – může jít o místo smrti, místo sekundárního uložení (šelmy, pohřeb) nebo místo na které se „mrtvola“ nebo její části dostávají různým způsobem • Skelety se ukládají, protože jsou to nejtrvanlivější tkáně v těle, které mají navíc přirozenou schopnost obohatit se minerály – fosilizovat • Nejlépe se zachovávají zuby a čelisti, v některých případech i velké kosti jako pánev a femur. • Kosti malé, čelisti a zuby se nacházejí „jinak“ než kosti velké – mohou působit různé „ekologické“ a geologické faktory – zejména pak voda Co je a co není tafonomie • Tafonomie je vědní obor, původně obor paleontologický, který se zabývá problematikou jak a proč se ostatky organismů dostaly na místo svého nálezu • Tafonomie nemá nic společného se způsobem pohřbívání nebo dokonce pohřebními rýty. Toto jsou spekulativní, často velmi nepřesné faktory. • Tafonomie je to, co se odehraje po pohřbení (analogicky uložení skeletu přirozeným způsobem, například po zabití, náhlém úmrtí nebo přesunutí těla na místo jeho nálezu) Přesné datování a geologická analýza – základ jakékoliv tafonomické studie • Nález je naprosto nezbytné kvalitně zajistit, zabránit kontaminaci – jak anorganické, tak organické. • Při odkrývání jakéhokoliv skeletu je naprosto nutné zajisti kvalifikovaně okolí • Po zdokumentování skeletu se provede datování – absolutní i relativní, tedy v případě historických nálezů také zajištění všech možných vodítek pro datování a případné geologické změny – např. povodně a záplavy, eventuálně sekundární manipulace Tafonomie a „forensní“ tafonomie • Tafonomie, a může se jednat i o relativně recentní nálezy“, se zabývá tím, jak to, že jsme našli skelety v daném stavu a daném místě. • Zásadním tafonomie faktorem je čas, nikoliv příčina smrti, etc. Tedy se tam dostal po povodni a pod bahnem se rozložil. • „Forensní“ tafonomie se naopak zásadně zabývá příčinou smrti, tedy proč se dané tělo dostalo na toto místo a v jakém stavu. Tedy co se stalo mezi skutečným úmrtím a nálezem. Vrah oběť uškrtil a odvlekl na místo a vyhodil ji pak z vrtulníku. • Vrtulníky ani uškrcení antropologického tafonoma nezajímají, ale důležité je to, co se děje, když takovou „mrtvolu“ policie čirou náhodou nenajde“, dokonce ani „Kůstka“ ne. Lidská tafonomie není výjimkou • S výjimkou klasického pohřbívání není lidská tafonomie nijak odlišná od tafonomie paleontologické, tedy je-li kvalitní. • Pohřební rýty však nemají s tafonomií nic společného, je to stejné jako způsob zabíjení lvů – tedy vznik mrtvoly. Hromadné hroby známe i u zvířat – ovekilling například • I lidský tafonom musí znát geologii naleziště, například kvůli povodním a sekundárním přemísťování koster Možné ovlivnění polohy skeletu Faktory ovlivňující „polohu“ kostry v protohistorických a historických hrobech • Způsob uložení a charakter okolí (voda, písek, les, hory atd.), délka intaktního uložení, klimatické podmínky, seismická činnost, povodně, svahové pohyby, charakter podloží, bioturbace, zvětrávání díky částečnému odkrytí hrobu. • Primární a sekundární manipulace s kosterními pozůstatky (rušení a obnovování hřbitovů a hrobek, vylupování, hanobení hrobů, specifika židovských hrobů a hřbitovů, atd), jiné typy manipulací např. „zoomanipulace“ (psi, lišky, vlci). Kate Behrensmeyer Tafonomie Koobi Fora Podmínky pro ukládání skeletů jezero versus řeka Analýza ekologie a geologie lokality Analýza kostí a druhů (event. pohlaví) V různých podmínkách různé výsledky – vliv vody, specifika jeskyní, vliv a vlhkost prostředí, bioturbance Rozklad kadaveru v přírodních podmínkách Ale co jeskyně?? Dolní Věstonice – single hroby Mytologie a tafonomie – proč jsou pokrčená kolena??? Šamanka a náčelník ??? Dolní Věstonice - trojhrob Trojhrob poloha skeletů Je přirozená? Trojhrob tafonomie nebo kultura ??? Žena nebo muž? Tafonomie versus genetika Rising Star caves - Dinaledi Chamber – chybná tafonomická analýza Homo naledi - žil společně s archaickým Homo sapiens Původní odhad stáří přes 2 miliony let, bylo díky nepřesvědčivé tafonomické analýze zpochybňováno a Homo naledi by mohl být mladší Pleistocenní tafonomie – Homo naledi • Berge a jeho skupina se na základě nepřímých dokladů domnívali, že se jedná o spodní pleistocén • Nedávný podrobný výzkum stratigrafie a tafonomie ukázal stáří necelých 300 tisíc let • Analýza kamenopádů a ESR (spinová rezonance) zubů prokázala chybu v předchozím datování.