Laetoli - 3,5 miljoner år gamla Hominin-fotavtryck i Tanzania

Laetoli är namnet på en arkeologisk plats i norra Tanzania, där fotspåren från tre homininer - forntida mänskliga förfäder och troligen Australopithecus afarensis--bevarades under askfallet i ett vulkanutbrott för 3,63-3,85 miljoner år sedan. De representerar de äldsta fotspår av hominin som hittills upptäckts på planeten. 

Laetoli-fotspåren upptäcktes 1976 och eroderade ur en vik i Nagarusi-floden av teammedlemmar från Mary Leakey-expeditionen till huvudstaden Laetoli.

Lokal miljö

Laetoli ligger i den östra grenen av Great Rift Valley i östra Afrika, nära Serengeti-slätten och inte långt från Olduvai-ravinen. För tre och en halv miljon år sedan var regionen en mosaik av olika ekotoner: montanskogar, torra och fuktiga skogsmarker, trädbevuxna och odlade gräsmarker, allt inom cirka 50 km (31 miles) från fotspåren. De flesta Australopithecine-platser finns i sådana regioner - platser med ett stort antal växter och djur i närheten.

Askan var våt när homininerna gick igenom den, och deras intryck av mjuka tryck har gett forskare djupgående information om mjukvävnad och gång i Australopithecines som inte är tillgängliga från skelettmaterial. Hominin-utskrifterna är inte de enda fotavtryck som bevarats i den våta askan: djur som vandrade genom den våta asken inkluderade elefanter, giraffer, noshörningar och en mängd utrotade däggdjur. Totalt finns det 16 platser med fotavtryck i Laetoli, varav den största har 18 000 fotavtryck, vilket representerar 17 olika djurfamiljer inom ett område på cirka 800 kvadratmeter (8100 kvadratmeter).

Laetoli-fotavtrycksbeskrivningar

Laetoli hominin-fotavtryck är anordnade i två 27,5 meter långa stigar, skapade i fuktig vulkansk aska som senare härdades på grund av uttorkning och kemisk förändring. Tre homininindivider representeras, kallad G1, G2 och G3. Uppenbarligen gick G1 och G2 sida vid sida, och G3 följde med bakom och steg på några men inte alla 31 fotavtryck från G2.

Baserat på kända förhållanden mellan längden på en bipedal fot kontra höfthöjd var G1, representerad av 38 fotavtryck, den kortaste individen av de tre, uppskattad till 1,26 meter (4,1 fot) eller mindre i höjd. Individerna G2 och G3 var större - G3 uppskattades till 1,4 m (4,6 fot) hög. G2: s steg var för dolda av G3: er för att uppskatta hans / hennes höjd.

Av de två spåren är G1: s fotavtryck de bäst bevarade; banan med fotavtryck av både G2 / G3 visade sig vara svår att läsa eftersom de överlappade varandra. En ny studie (Bennett 2016) har gjort det möjligt för forskare att identifiera G3: s steg bortsett från G2 mer tydligt och ompröva homininhöjderna - G1 vid 1,3 m (4,2 fot), G3 vid 1,53 m (5 fot).

Vem gjorde dem?

Minst två uppsättningar av fotspåren har definitivt kopplats till A. afarensis, för, liksom fossilerna i afarensis, indikerar Laetoli-fotavtryck inte en motsatslig stortå. Vidare är det enda homininet som är förknippat med Laetoli-området vid den tiden A. afarensis.

Vissa forskare har vågat hävda att fotspåren är från en vuxen man och kvinna (G2 och G3) och ett barn (G1); andra säger att de var två män och en kvinna. Tredimensionell avbildning av spåren som rapporterades 2016 (Bennett et al.) Antyder att G1s fot hade en annan form och djup på hälen, en annan hallux-bortföring och en annan definition av tårna. De föreslår tre möjliga skäl; G1 är ett annat hominin än de andra två; G1 promenerade vid en annan tid än G2 och G3 när askan var tillräckligt annorlunda i struktur och producerade olika formade intryck; eller skillnaderna är ett resultat av fotstorlek / sexuell dimorfism. Med andra ord kan G1 ha varit, som andra har hävdat, ett barn eller en liten kvinna av samma art.

Även om det är en viss pågående debatt, tror de flesta forskare att Laetoli-fotavtryck visar att våra Australopithecine förfäder var helt tvåfaldiga och promenerade på ett modernt sätt, häl först och sedan tå. Även om en ny studie (Raichlen et al. 2008) antyder att hastigheten med vilken fotavtryck gjordes kan påverka den typ av gång som krävs för att göra märkena; en senare experimentell studie som också leddes av Raichlen (2010) ger ytterligare stöd för bipedalism vid Laetoli.

Sadiman-vulkanen och Laetoli

Den vulkaniska tuffen där fotspåren gjordes (kallas Footprint Tuff eller Tuff 7 vid Laetoli) är ett 12-15 centimeter tjockt ask ask som föll på detta område från utbrottet av en närliggande vulkan. Homininerna och en mängd andra djur överlevde utbrottet - deras fotavtryck i den leriga asken bevisar att - men vilken vulkan som utbröt har inte fastställts.

Fram till relativt nyligen ansågs källan till vulkanisk tuff vara Sadiman-vulkanen. Sadiman, som ligger cirka 20 km sydost om Laetoli, är nu vilande, men var aktivt mellan 4,8 och 3,3 miljoner år sedan. En ny undersökning av utflöden från Sadiman (Zaitsev et al 2011) visade att Sadimans geologi inte passar perfekt med tuffen vid Laetoli. 2015 bekräftade Zaitsev och kollegor att det inte var Sadiman och föreslog att förekomsten av nefelinit i Tuff 7 pekar på den närliggande vulkanen Mosonic, men medger att det inte finns något avgörande bevis än.

Konserveringsfrågor

Vid tidpunkten för utgrävningen begravdes fotavtryck mellan några cm till 27 cm (11 tum) djup. Efter utgrävningen begravdes de igen för att bevara dem, men frönen från ett akaciaträd begravdes i jorden och flera akacior växte i regionen till höjder på över två meter innan forskare märkte.

Undersökning visade att även om dessa akacia-rötter störde några av fotspåren, var att begrava fotavtryck överlag en bra strategi och skyddade mycket av banan. En ny bevarandeteknik påbörjades 1994 bestående av applicering av en herbicid för att döda alla träd och borst, placering av biobarriärmask för att hämma rottillväxt och sedan ett lager lavablock. En övervakningsgrav installerades för att hålla ett öga på underjordisk integritet. Se Agnew och kollegor för ytterligare information om bevarandeverksamheten.