[Lüdecke] Early Hominin Adaptation in the Southern East African Rift. Plio-Pleistocene African temperature, ecosystem and early hominin diet patterns across a woodland-grassland savanna boundary

German Title: Adaptation Früher Hominini im Südlichen Teil des Ostafrikanischen Grabens

Abbreviation: 368

Current Status: approved


Main Applicant:Dr. Tina Lüdecke


Resources Recipient


Other Persons


Conveyor Begin: 1 October, 2019
Conveyor End: 30 September, 2019
Conveyor Duration: 12
Year: 2019


Description

In den ersten 10 Monaten des für zwei Jahre geförderten Projektes habe ich neue geochemische Daten aus dem Malawi Rift (Chiwondo Beds, Karonga Becken) ermittelt. Sauerstoff (d18O), Kohlenstoff (d13C) und „Clumped“ (D47) Isotopendaten aus Paläoböden und Zahnschmelz früher Homininen und koexistierender Fauna zeigen eine unerwartete Vielfalt in der Ernährung in den verschiedenen Savannenhabitaten des Ostafrikanischen Grabens. Frühe Individuen von Homo und Paranthropus haben in den Baumsavannen am Ufer des Malawisees eine große Menge an C3 Pflanzen konsumiert.
Rekonstruktionen des Trinkwassers deuten darauf hin, dass Homo rudolfensis und Paranthropus boisei vor ca. 2.4 Ma ortsgebunden an Frischwasserressourcen waren.
Zeitgleich haben weiter nördlich im Rift lebende P. aethiopicus mehr C4 Pflanzen zu sich genommen, eine Adaption die mit der Zeit (< 2 Ma) ausgeprägter wurde, was auf den schrumpfenden Baumbestand in dem Östlichen Rift zurückzuführen ist. Koexistierende Homo in diesem Gebiet haben die Vielfältigkeit in ihrer Nahrungsaufnahme  beibehalten, P. robustus aus dem südlichen Afrika – ähnlich wie die Individuen aus dem Malawi Rift – weißt jedoch eine C3 dominierte Ernährung während des frühen Pleistozäns auf. Das erste Manuskript dieses Projektes („in review“ bei PNAS) zeigt, dass frühe Homo und Paranthropus Opportunisten bei der (pflanzlichen) Nahrungssuche waren und sich schon im Pleistozän an diverse Ökosysteme anpassten.


In dem hier beantragten zusätzlichen Jahr Förderung möchte ich weitere wichtige Fragen über die Adaption Hominiden im Pleistozän beantworten:

  1. Wie viel Fleisch - in Relation zur Pflanzlichen Nahrung - haben Homo und Paranthropus vor ca. 2.4 Ma konsumiert?
  2. Auf welchem Trophieniveau befanden sie sich im Frühpleistozänen östlichen Afrika?
  3. Hat ihre Ernährung auch aquatische Nahrung beinhaltet während dieser entscheidenden Phase der Gehirnevolution?

Diese wesentlichen Wissenslücken können geschlossen werden, indem die schon ermittelten d13C Werte um Stickstoffisotopenmessungen (d15N) erweitert werden, da  letztere Aufschluss über die Position eines Individuums in der (Paläo)Nahrungskette gibt. Bis heute konnten d15N Werte allerdings nur an relativ jungen (<100.000 Jahre)  Fossilien gemessen werden, da eine große Menge an postmortal geochemisch unverändertem Kollagen benötigt wurde. In den letzten Jahren wurde eine neue biogeochemische Methode entwickelt, die es ermöglich, Stickstoffisotope mit höher Präzision an extrem kleinen Probenmengen, und so Pleistozäne Proben, zu messen. Ich  werde zuerst d15N Werte der Fauna, welche den frühen Homininen im Malawi Rift als mögliche Fleischressourcen zur Verfügung standen, bestimmen, um dann den fossilen  Zahnschmelz von H. rudolfensis und P. boisei selbst zu beproben. Diese Stickstoffisotopenwerte werden einzigartig sein und dazu dienen, zum ersten Mal den Fleischkonsum  unserer Vorfahren und damit ihre Position in der Nahrungskette zu rekonstruieren.