Das 'Lucy'-Fossil schrieb die Geschichte der Menschheit neu

Vor vierzig Jahren, an einem Sonntagmorgen Ende November 1974, grub ein Team von Wissenschaftlern an einem abgelegenen Ort in der Region Afar in Äthiopien.

Bei der Untersuchung des Gebiets entdeckte der Paläoanthropologe Donald Johanson ein kleines Stück eines Ellbogenknochens. Er erkannte sofort, dass es von einem menschlichen Vorfahren stammte. Und es gab noch viel mehr. „Als ich die Hänge zu meiner Linken hinaufschaute, sah ich Teile des Schädels, ein Stück des Kiefers, ein paar Wirbel“, sagt Johanson.

Es war sofort klar, dass das Skelett ein bedeutsamer Fund war, denn die Sedimente an der Fundstelle sind bekanntermaßen 3,2 Millionen Jahre alt. „Mir war klar, dass dies ein Teil eines Skeletts war, das älter als drei Millionen Jahre war“, sagt Johanson. Es war der älteste Frühmensch – oder Hominin – der je gefunden wurde. Später stellte sich heraus, dass es auch das vollständigste war: 40 % des Skeletts waren erhalten geblieben.

Könnte Lucy unser direkter Vorfahre sein, eine fehlende Lücke im menschlichen Stammbaum?

Am Lagerplatz der Gruppe in dieser Nacht spielte Johanson eine Beatles-Kassette ab, die er mitgebracht hatte, und der Song „Lucy in the Sky with Diamonds“ wurde abgespielt. Zu diesem Zeitpunkt dachte Johanson, dass das Skelett weiblich war, weil es klein war. Also sagte jemand zu ihm: „Warum nennst du es nicht Lucy?“ Der Name blieb sofort hängen. „Plötzlich“, so Johanson, „war sie ein Mensch.“

Es sollte noch vier Jahre dauern, bis Lucy offiziell beschrieben wurde. Sie gehörte zu einer neuen Spezies namens Australopithecus afarensis, und es war klar, dass sie eines der wichtigsten Fossilien war, die je entdeckt wurden.

Am Morgen nach der Entdeckung wurde die Diskussion auf dem Campingplatz jedoch von Fragen beherrscht. Wie alt war Lucy, als sie starb? Hatte sie Kinder? Wie war sie so? Und könnte sie unsere direkte Vorfahrin sein, eine fehlende Lücke im menschlichen Stammbaum? Vierzig Jahre später beginnen wir, Antworten auf einige dieser Fragen zu finden.

Obwohl Lucy eine neue Spezies war, war sie nicht der erste Australopithecus, der gefunden wurde. Das war das Taung-Kind, der versteinerte Schädel eines Kleinkindes, das vor etwa 2,8 Millionen Jahren in Taung, Südafrika, lebte. Das Taung-Kind wurde 1924 entdeckt und von dem Anatomen Raymond Dart untersucht. Er erkannte, dass es zu einer neuen Spezies gehörte, die er Australopithecus africanus nannte.

Das Taung-Kind wurde als gewöhnlicher Menschenaffe ohne große Bedeutung bezeichnet.

Dart schrieb: „Ich wusste auf einen Blick, dass das, was ich in Händen hielt, kein gewöhnliches Menschenhirn war. Hier in kalkverfestigtem Sand lag die Nachbildung eines Gehirns, das dreimal so groß war wie das eines Pavians und wesentlich größer als das eines erwachsenen Schimpansen…“ Die Zähne des Taung-Kindes ähnelten eher denen eines Menschenkindes als denen eines Affen. Dart kam auch zu dem Schluss, dass es wie ein Mensch aufrecht gehen konnte, weil der Teil des Schädels, an dem das Rückenmark auf das Gehirn trifft, menschenähnlich war.

Das Taung-Kind war der erste Hinweis darauf, dass der Mensch aus Afrika stammt. Doch als Dart im folgenden Jahr seine Analyse veröffentlichte, wurde er heftig kritisiert. Damals galten Europa und Asien als die entscheidenden Drehscheiben der menschlichen Evolution, und die Wissenschaftler akzeptierten nicht, dass Afrika ein wichtiger Ort war. Der prominente Anatom Sir Arthur Keith bezeichnete das Taung-Kind als bloßen Affen ohne große Bedeutung.

In den nächsten 25 Jahren tauchten weitere Beweise auf, die zeigten, dass Dart von Anfang an Recht gehabt hatte. Als Lucy auftauchte, akzeptierten die Anthropologen, dass es sich bei den Australopithecinen um frühe Menschen und nicht nur um Affen handelte. Mit ihrer Entdeckung wurde Lucy also zum ältesten potenziellen Vorfahren aller bekannten Homininenarten. Die Frage, die sich sofort stellte, war: Wie sah sie aus?

Lucy hatte eine „unglaubliche Mischung aus primitiveren und abgeleiteten Merkmalen, die man zuvor noch nicht gesehen hatte“, sagt Johanson. Ihr Schädel, ihr Kiefer und ihre Zähne waren affenähnlicher als bei anderen Australopithecus. Auch ihr Gehirn war sehr klein, nicht größer als das eines Schimpansen. Sie hatte einen kräftigen Kiefer, eine niedrige Stirn und lange, baumelnde Arme.

Es gibt kein anderes Säugetier, das so geht wie wir

Für Johanson war es auf dem Feld in Hadar sofort klar, dass Lucy aufrecht ging, wie das Taung-Kind. Das liegt daran, dass die Form und Position ihres Beckens einen völlig aufrechten Gang widerspiegelt. Lucys Knie und Knöchel waren ebenfalls erhalten und scheinen auf einen zweibeinigen Gang hinzuweisen. Spätere Studien an den Füßen von A. afarensis lieferten sogar noch mehr Beweise.

Als aufrechter Geher bestärkte Lucy die Vorstellung, dass das Gehen einer der wichtigsten Selektionsfaktoren war, die die menschliche Evolution vorantrieben. Die ersten Homininen brauchten keine größeren Gehirne, um sich von den Affen abzusetzen. Erst über eine Million Jahre später, mit dem Auftauchen des Homo erectus, wurden die Gehirne vergrößert. Obwohl große Gehirne später zweifellos wichtig waren, bleibt das Laufen eines der Merkmale, die uns einzigartig machen.

„Es gibt kein anderes Säugetier, das so läuft wie wir“, sagt William Harcourt-Smith vom American Museum of Natural History in New York. „Ohne Zweibeinigkeit würde man sich fragen, was mit unserer Abstammung geschehen wäre. Hätte es uns überhaupt gegeben?“

Sie mag zwar wie ein Mensch gelaufen sein, aber Lucy verbrachte zumindest einen Teil ihrer Zeit oben in den Bäumen, wie es Schimpansen und Orang-Utans auch heute noch tun. Möglicherweise hat sich der aufrechte Gang in den Bäumen entwickelt, um an Ästen entlang zu gehen, die sonst zu biegsam wären.

Es ist nicht klar, warum Lucy die Sicherheit der Bäume verließ und sich auf den Boden begab. Es wird vermutet, dass sich die Savannen allmählich öffneten, so dass die Bäume weiter auseinander standen. Aber der eigentliche Grund für die Flucht auf den Boden könnte die Nahrungssuche gewesen sein, meint Chris Stringer vom Natural History Museum in London, Großbritannien. Im Einklang mit dieser Idee deuten neuere Beweise darauf hin, dass sich die Ernährung der Australopithecinen änderte.

Lucy selbst könnte Eier aus einem See gesammelt haben

Studien der Nahrungsreste, die auf konservierten Homininenzähnen eingeschlossen sind, zeigen, dass mehrere Arten, darunter auch Lucy, ihre Ernährung vor etwa 3,5 Millionen Jahren erweitert haben. Sie ernährten sich nicht mehr hauptsächlich von Baumfrüchten, sondern auch von Gräsern und Seggen und möglicherweise von Fleisch. Diese Ernährungsumstellung könnte es ihnen ermöglicht haben, sich weiter zu verbreiten und in einer sich verändernden Umwelt effizienter zu reisen.

Lucy selbst könnte Eier aus einem See gesammelt haben. Versteinerte Krokodil- und Schildkröteneier wurden in der Nähe ihres Skeletts gefunden, was die Vermutung nahelegt, dass sie bei der Nahrungssuche gestorben ist.

Ein Affe mit Metzgerfähigkeiten

Wie haben die Australopithecinen all diese neuen Nahrungsmittel verarbeitet? Von späteren Arten wie dem Homo erectus ist bekannt, dass sie einfache Steinwerkzeuge benutzten, aber von so weit zurückliegenden Arten wurden noch keine Werkzeuge gefunden. Im Jahr 2010 entdeckten Archäologen jedoch Tierknochen mit Markierungen, die offenbar von Steinwerkzeugen stammten. Das deutet darauf hin, dass Lucy und ihre Verwandten Steinwerkzeuge benutzten, um Fleisch zu essen.

Schimpansen lernen den Gebrauch von Werkzeugen von ihren Müttern

Seitdem gibt es heftige Debatten darüber, ob die Markierungen wirklich von Werkzeugen stammen oder nicht. Aber wenn sie es waren, ist es nicht wirklich überraschend, sagt Fred Spoor vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, Deutschland.

Spoor weist darauf hin, dass moderne Schimpansen mehrere Werkzeuge benutzen, zum Beispiel um Nüsse zu knacken. Wenn Schimpansen dazu in der Lage sind, so Spoor, könnten wir erwarten, dass A. afarensis – der im Grunde ein „zweibeiniger Schimpanse“ war – dies ebenfalls konnte. Schimpansen lernen den Gebrauch von Werkzeugen von ihren Müttern, und Lucy könnte es auf ähnliche Weise gelernt haben.

Noch beeindruckender wäre es, wenn Lucys Art auch Werkzeuge hergestellt hätte, aber dafür gibt es keine Beweise. „Schnittspuren bedeuten nicht, dass ein Stein schön zu einem Messer modelliert wurde“, sagt Spoor. „Es könnte sich um einen scharfen Stein handeln, mit dem Muskeln und Fett von einem Knochen abgeschabt wurden.“

Lucy lernte ihre Fertigkeiten nicht nur von ihrer Mutter, sondern möglicherweise auch von anderen A. afarensis. Spätere Fossilienfunde aus dem Hadargebiet und Vergleiche mit anderen Primaten legen nahe, dass Lucy in einer kleinen sozialen Gruppe lebte. Auch Schimpansen leben in Gruppen von ein paar Dutzend Individuen, und A. afarensis könnte dieses System beibehalten haben.

Lucys Kindheit war viel kürzer als unsere

Lucy war im Vergleich zu den Männchen ihrer Art klein. Das hat einige Forscher zu der Annahme veranlasst, dass ihre Gesellschaft von Männern dominiert wurde. Möglicherweise war sie sogar polygam, wie heutige Gorillagruppen. Im Allgemeinen sind die Männchen nur bei Arten, bei denen ein Männchen mehrere Weibchen kontrollieren kann, deutlich größer als die Weibchen. Lucy könnte also in einer Gruppe gelebt haben, die von einem dominanten Männchen beherrscht wurde, das „einen Harem oder eine Gruppe von Weibchen um sich herum hatte“, sagt Spoor.

Es scheint auch, dass Lucys Kindheit viel kürzer war als unsere, und dass sie von klein auf für sich selbst sorgen musste.

Wir wissen, dass Lucy eine ausgewachsene Erwachsene war, weil sie Weisheitszähne hatte und ihre Knochen verwachsen waren. Aber im Gegensatz zu modernen Menschen scheint sie sehr schnell zu voller Größe herangewachsen zu sein und war nur etwa 12 Jahre alt, als sie starb. Eine Studie aus dem Jahr 2006 an einem dreijährigen A. afarensis deutet darauf hin, dass ihr Gehirn viel früher seine volle Größe erreicht hat als das unsere.

Alles in allem sieht Lucy aus wie ein Zwischending zwischen Affen und Menschen. Sie hatte ein affenähnliches Aussehen und ein großes Gehirn, aber sie konnte aufrecht gehen wie die fortgeschritteneren Homininen, die später lebten. Wo genau passt sie also in unseren Stammbaum?

Es gab viele Arten von frühen Homininen, die oft nebeneinander lebten

Als sie entdeckt wurde, wurde Lucy als der älteste direkte Vorfahre des modernen Menschen gefeiert. „A. afarensis hat uns einen kleinen Schritt näher an den gemeinsamen Vorfahren gebracht, den wir mit den Schimpansen teilen“, sagt Tim White von der University of California, Berkeley. „Wir wussten, dass wir den Schimpansen genetisch unglaublich nahe standen, wobei der letzte gemeinsame Vorfahre, den wir mit ihnen teilten, schätzungsweise vor etwa sechs Millionen Jahren lebte. Lucy hatte eine Lücke in unserem Wissen geschlossen.“

Jetzt sieht es so aus, als ob Lucy uns nicht so nah an unseren gemeinsamen Vorfahren mit den Schimpansen heranführte, wie alle dachten. Die neuesten genetischen Studien deuten darauf hin, dass wir uns schon viel früher von den Schimpansen abgespalten haben, vielleicht schon vor 13 Millionen Jahren. Wenn das stimmt, kam die 3 Millionen Jahre alte Lucy ziemlich spät in der Geschichte der menschlichen Evolution an. Ältere Fossilien, wie der von White und seinen Kollegen beschriebene 4,4 Millionen Jahre alte Ardipithecus, liegen näher an unseren Affenvorfahren.

Ein größeres Problem für die Vorstellung, dass A. afarensis unsere direkten Vorfahren waren, ist jedoch, dass sich unsere Abstammung als sehr kompliziert erwiesen hat. Es gab viele frühe Homininenarten, die oft nebeneinander lebten und sich möglicherweise sogar kreuzten. Als Lucy gefunden wurde, waren etwa sieben frühe Homininenarten bekannt. Heute gibt es mindestens 20. Wir wissen einfach nicht, welche von ihnen schließlich zum Homo sapiens führten und welche evolutionäre Sackgassen waren.

Es ist nicht einmal klar, wo in Afrika der moderne Mensch entstanden ist. Lucy legte nahe, dass Äthiopien ein entscheidender Ort war. Doch 2008 wurde in Südafrika eine weitere Art von Australopithecus, A. sediba, entdeckt. Sie lebte vor etwa 2 Millionen Jahren, also etwa zu der Zeit, als die Gattung Homo erstmals auftauchte. Das Taung-Kind stammte ebenfalls aus demselben Gebiet, so dass der Fund darauf hindeutet, dass Südafrika der Geburtsort unserer Spezies gewesen sein könnte.

Möglicherweise werden wir unseren wahren Vorfahren nie finden

Trotz dessen sagt White, dass Lucys Spezies immer noch der beste Kandidat für einen direkten Vorfahren ist, dass aber mehr fossile Beweise aus dieser Zeit benötigt werden. „Ich bin zuversichtlich, dass die Fossilien in diesem Intervall gefunden werden, denn ich weiß, dass es in Äthiopien bereits vier Untersuchungsgebiete mit fossilen Sedimenten dieses Alters gibt“, sagt er.

Auch andere Arten wie Kenyanthropus platyops, der vor 3,5 Millionen Jahren lebte, könnten der Vorfahre sein, sagt Stringer. Es könnte auch ein Fossil sein, das wir noch nicht gefunden haben.

Spoor ist noch vorsichtiger und sagt, dass wir unseren wahren Vorfahren vielleicht nie finden werden, weil wir immer nur einen Bruchteil des Lebens finden werden, das einst existierte. Aber Lucy kommt sicherlich „ziemlich nahe“, sagt er.

Lucys Entdeckung markierte einen Wendepunkt in unserem Verständnis der menschlichen Evolution. Noch heute lernen Wissenschaftler von ihr. Paläoanthropologen können sie im äthiopischen Nationalmuseum in Addis Abeba besuchen, um weitere Analysen mit neuen Technologien durchzuführen. „Ihr Platz in der menschlichen Evolution ist ihr sicher

Nach Johanson bestand ihr vielleicht wichtigster Beitrag darin, eine Forschungswelle auszulösen, die zur Entdeckung vieler neuer Arten wie Ardipithecus und A. sediba geführt hat. Die Zahl der bekannten Arten hat sich seit Lucy mehr als verdoppelt, aber viele Teile der Geschichte müssen noch aufgeklärt werden, sagt Johanson. „

Dank all dieser Entdeckungen wissen wir heute, dass der evolutionäre Prozess, der zu uns geführt hat, nicht linear verlief. Auf dem Weg dorthin gab es eine Menge Variationen und Experimente, und viele Arten wurden zum Aussterben gebracht – am bekanntesten sind die Neandertaler. Johanson meint, dass der moderne Mensch trotz all seiner Fähigkeiten das Glück hatte, das Ganze zu überleben.

Mitglieder seines Teams werden bald in der Afar-Region in Äthiopien, in der Nähe von Lucys Heimat, nach Fossilien graben, wie sie es jedes Jahr tun. Es ist wahrscheinlich, dass dieses Gebiet mehr Fossilien zu bieten hat. Selbst wenn dies nicht der Fall ist, wurden seit 1974 viele Fossilien gefunden, die vollständiger und viel älter sind als Lucy. Dennoch sagt Stringer, dass „ihr Platz in der menschlichen Evolution langfristig gesichert ist.“

Donald Johanson sprach mit Radio 4’s BBC Inside Science. Hören Sie sich das vollständige Interview an.