Homo afarensis kon rechtop lopen, maar klom beter; Een oerheld met toch wel erg korte beentjes

In 1974 vond de Amerikaanse paleontoloog Donald C. Johanson in de Afarwoestijn in Ethiopië een antropoïde (mensachtig) skelet dat bij benadering 3,5 miljoen jaar oud was. Uit de heupbeenderen kon worden afgeleid dat het om een vrouw ging, van 25 à 30 jaar oud. Johanson noemde deze misschien wel oudste rechtop lopende voorouder van de mens Lucy, naar het Beatles-lied "Lucy In The Sky With Diamonds'.

De vondst bracht felle meningsverschillen onder vakgeleerden teweeg. Johanson kwam zelfs openlijk in conflict met de bekende paleontologen Richard en Mary Leakey, omdat hij in Lucy en andere fossiele vondsten een en dezelfde soort meende te herkennen: de Australopithecus afarensis. Uit deze gemeenschappelijke voorouder zouden alle latere hominiden zijn geëvolueerd.

Enkele maanden geleden zijn Johanson en medewerkers van het Institute of Human Origins (IHO) uit Berkeley naar de Afarwoestijn teruggekeerd. Op de plaats waar veertien jaar geleden Lucy werd gevonden, zijn opnieuw verschillende kaken, tanden, schedelfragmenten en een deel van een bovenarm opgegraven. Hoewel het nog te vroeg is om conclusies te trekken - in september is er bovendien nog een vervolgexpeditie gepland - kan uit de beenderen van de bovenarm worden afgeleid dat afarensis over zeer krachtige armspieren moet hebben beschikt. Leefden Lucy en haar soortgenoten dan toch in de bomen?

Voor de Neanderthaler - lange tijd gedoodverfd als onze voorouder, maar thans eerder beschouwd als een zijtak van de menselijke stamboom - bestond de Homo erectus. Als je die in een net pak zou steken en in de ondergrondse zou zetten, zou hij waarschijnlijk met niet meer dan enige argwaan worden aangekeken, schrijft Johanson in zijn bestseller "Lucy: het begin van de mensheid'. Een werkelijk primitieve vorm was zijn voorloper, de Homo habilis.

Volgens Johanson zou de volgende halte in het verleden iets als Lucy kunnen zijn. Nee, beweerde Richard Leakey, de gemeenschappelijke voorouder van alle latere hominiden (soorten die meer op mensen lijken dan op apen) moeten veel eerder hebben geleefd, maar ook weer zijn uitgestorven, en wel in de periode dat zij in plaats van op vier op twee benen gingen lopen, circa acht tot zes miljoen jaar geleden. De australopithecinen (zuidelijke aapmensen) en onze eigen directe voorouders moeten vier miljoen jaar geleden allang in twee groepen zijn gesplitst, waarbij Lucy tot de australopithecinen-lijn zou hebben behoord.

Deze discussie sudderde nog een aantal jaren door, totdat de toch al twistzieke paleoantropologische gemeenschap werd opgeschrikt door weer nieuwe controverses: zo bleek de ouderdom van enkele van Richard Leakey's fossielen niet te kloppen, ontstond er onenigheid over nieuwe vertakkingen aan het evolutionaire struikgewas en verschilde men driftig van mening over de vraag of raciale kenmerken zijn ontstaan in Afrika of pas veel later op andere continenten (het Out of Africa-model versus het Multiregionale model). Lucy dreigde hierdoor enigszins in de vergetelheid te raken, hoewel Johanson met zijn vondst onbedoeld een doorbraak in de evolutietheorie had bewerkstelligd.

Het onderzoek naar de Australopithecus was al in 1924 in het slop geraakt. In Europa had men de Cro-Magnon mens en de Neanderthaler ontdekt. Later breidde het onderzoek zich uit naar Java en China. Niemand had tot dan toe in Afrika naar bewijzen voor de aanwezigheid van hominiden gezocht. Totdat Raymond Dart, professor in de anatomie te Johannesburg, in Zuid-Afrika een fossiel van een aapmens ontdekte. Hij gaf het de naam Australopithecus africanus - de zuidelijke (Australo) mensaap (pithecus) uit Afrika. Het fossiel gaf aan dat aangezicht en tanden al menselijk waren, hoewel de herseninhoud nog heel klein was. Ook elders in Zuid-Afrika werden bewijzen voor het bestaan van deze soort gevonden. Toch bleef er twijfel bestaan over de identiteit van africanus. Was het geen chimpansee?

In 1959 kwam er verandering in de opstelling van geleerden door het werk van het Oostafrikaanse paleontologen-echtpaar Louis en Mary Leakey (de ouders van Richard). In de Olduvai-kloof in Tanzania - een diepe insnijding door een pakket rivier- en meerafzettingen - vonden zij behalve skeletdelen ook primitieve stenen werktuigen. Nog later werd een fossiele hominide gevonden die voldoende menselijk leek om zich van de Australopithecinae af te splitsen. Het echtpaar Leakey doopte deze "mens' Homo habilis (handige mens). Die zou langzaam zijn geëvolueerd tot Homo erectus, de voorloper van Homo sapiens.

De meeste hominide vondsten waren op dat moment 1 tot 2 miljoen jaar oud. Nog oudere skeletdelen werden echter gevonden in de Omo-vallei in Ethiopië, een gebied dat rijk is aan dierlijke fossielen. Op dat moment veronderstelde men dat de hominiden 15 miljoen jaar geleden van de mensapen waren afgesplitst en 5 miljoen jaar geleden waren geëvolueerd tot twee of drie verschillende vormen.

Rechtop lopende wezens

Donald Johanson, die na een studie aan de Universiteit van Illinois voor de paleontoloog T. Clark Howell was gaan werken, zette die laatste theorie op zijn kop nadat hij aan de oever van de rivier de Awash, honderdvijftig kilometer ten noordoosten van Addis Abeba, een paar wervels, een stuk van een bekken, een dijbeen en een aantal ribben vond - de delen van één enkel skelet: Lucy.

"Eerdere gissingen over het al dan niet bestaan van rechtop lopende wezens in een vroeg stadium van de menselijk evolutie, de oude strijdvraag of Australopithecus africanus schuifelend, waggelend dan wel voorovergebogen liep, werd in één klap van de tafel geveegd,' schreef Johanson. "Hier had men een wezen met de hersens van een mensaap en een bekken en benen, die vrijwel net zo functioneerden als bij de moderne mens.'

Nadat hij nog verschillende andere skeletdelen had gevonden, kwam Johanson tot de conclusie dat Lucy en haar soortgenoten niet alleen onze oudste voorouders waren, maar ook dat alle hominide soorten uit deze Australopithecus afarensis waren geëvolueerd. Halverwege de jaren tachtig moesten zelfs de Leakey's hun verzet tegen wat zij noemden Johanson's "anagenetische denken' (anagenetica: genetische ontwikkeling langs één enkele lijn) opgeven. Lucy werd de moeder van alle hominiden.

Toch bleven tal van vragen onbeantwoord. Een van de grootste leemten in de Lucy-collectie was het ontbreken van een complete schedel van afarensis. Johanson's medewerkers hadden wel een schedel gereconstrueerd op basis van verschillende fragmenten van individuen die ongeveer dezelfde grootte hadden, maar vakgeleerden vonden dat gevaarlijk. Theoretisch was het nog altijd mogelijk dat er meerdere afarensis-soorten waren en dan zou de schedel niet representatief zijn. Deze discussie laaide weer eens op nadat in 1985 de paleo-antropoloog Alan Walker de circa 2,6 miljoen jaar oude Black Skull-schedel had opgegraven, waarmee zowel afarensis als latere hominiden grote overeenkomst vertoonden. Maar ook deze vondst veranderde weinig aan de opvatting dat afarensis kan worden beschouwd als voorloper van de latere hominiden.

Onopgelost is de vraag wat Lucy nu precies was: mensaap of een tussenvorm van mensaap en aapmens? Dat haar soortgenoten rechtop hebben gelopen staat vast. Hun voetstappen zijn in 1976 gevonden in een laag van vulkanisch gesteente in Laetoli in Tanzania en verschillen nauwelijks van onze eigen voetafdrukken. Zowel de hiel als de grote teen zijn duidelijk zichtbaar: chimpansees en gorilla's laten heel andere afdrukken achter. Een andere aanwijzing dat Lucy meer mens dan aap was, zijn haar kniegewrichten. Anders dan bij apen is bij de mens het onderste uiteinde van het dijbeen in het kniegewricht plat. Dit is bij Lucy ook het geval. Toch geloven wetenschappers dat Lucy's bipedale gang nog erg primitief moet zijn geweest. Lucy's benen waren in verhouding tot haar armen veel te kort, zo stelden onderzoekers van de State University van New York in Stony Brook in 1983. Zou het niet veel logischer zijn als Lucy die lange armen had gebruikt om zich van tak naar tak te slingeren? Was zij geen boombewoner, die zich slechts zo nu en op twee voeten voortbewoog?

Vakgeleerden kunnen het hierover maar niet eens worden. Het belangrijkste geschilpunt zijn de vleugels van het darmbeen, het bovenste gedeelte van het heupbeen. Bij apen is het darmbeen groot en aan de voorkant plat. Chimpansees kunnen daardoor weliswaar rechtop lopen, maar niet over lange afstanden, omdat de bilspieren die van het bekken naar het been lopen het wandelen niet echt ondersteunen. Daarvoor zouden vleugels van het darmbeen, in plaats van opzij te steken, net als bij de mens naar voren moeten worden gedraaid, zodat het bekken meer de vorm van een kom aanneemt en de bilspieren korter worden. Bij Lucy is het darmbeen weliswaar een flink eind naar voren gedraaid, zelfs het sacrum of heiligbeen is aanzienlijk verbreed, maar sommige wetenschappers menen dat Lucy's bekken nog niet voldoende was geëvolueerd om rechtop te kunnen lopen.

Grote teen

Dat is dan wel weer in tegenspraak met de overtuigende voetafdrukken van afarensis die men in Laetoli heeft gevonden. Of is daar soms ook wat mee aan de hand? Chimpansees verplaatsen tijdens het rechtop lopen hun gewicht van de binnen- naar de buitenkant van de voet, bij de mens is dat net andersom. Dit verklaart ook waarom de mens aan de binnenkant van de voet een grote teen heeft zitten, want daarmee kan hij zich afzetten. De teen en hiel moeten derhalve diepe afdrukken in het zand achterlaten, en dat zou niet Laetoli niet overtuigend het geval geweest zijn. Mogelijk steunde afarensis gedeeltelijk met de buitenkant van de voet op de grond, net zoals apen dat doen. Dat Lucy niet kon hardlopen, staat als een paal boven water. Het robuuste skelet wijst eerder op kracht dan snelheid. De tegenwoordige mens is lichter en sneller.

Johanson had zijn onderzoekingen in Ethiopië willen voortzetten, maar kreeg daartoe geen kans. Eerst moesten de ruim tweehonderd fossielen die hij in Ethopië had verzameld worden schoongemaakt, gesorteerd en geanalyseerd. Tot ver in de jaren tachtig is over deze vondsten gepubliceerd. Verder kreeg Johanson een dagtaak aan het besturen van het in 1981 opgerichte Institute for Human Origins. Dit onderzoekscentrum, dat is gevestigd in het gebouw van de Church Divinity School of the Pacific in Berkeley, niet ver van de campus van de Universiteit van Californië, verrichte de laatste jaren uiteenlopende geochronologische studies en organiseerde expedities naar o.a. de Olduvai-kloof in Tanzania, waar een bijna compleet skelet van een Homo habilis werd opgegraven (Johanson schreef hierover in zijn tweede boek "Lucy's Child'). In China werden hominide fossielen uit de Mioceen-periode bestudeerd en dit jaar assisteert het instituut bij opgravingen van Neanderthalers in Israel.

Toch was Johanson waarschijnlijk onmiddellijk naar Ethopië vertrokken als niet acht jaar lang een verbod op paleo-antropologisch onderzoek had gegolden. De Ethiopische regering wilde dit eerst reguleren voordat onderzoekers nog meer waardevolle fossielen mee naar huis zouden nemen. "Gelukkig bleek de oude vindplaats nog zeer produktief', zegt William H. Kimbel van het Institute for Human Origins. "Natuurlijk hadden we verwacht fossiele skeletdelen te vinden, maar we waren verbaasd over de kwantiteit.' Doel van de reis was van het zoeken naar een complete schedel van afarensis en het verzamelen van bodemmonsters voor geomagnetische datering (voor sedimenten die niet voldoende kalium of uranium bevatten). De schedel werd niet gevonden, maar wel een deel van een bovenarm. De aanhechtingsranden op de beenderen verraden dat afarensis zeer krachtige armspieren had. "Het gaat om spieren die worden gebruikt om het lichaam op te trekken',' legt Kimbel uit. "De mens heeft die spieren ook, maar ze zijn lang niet zo sterk ontwikkeld als bij Lucy.'

Houdt dit nu in dat Lucy in boomtoppen heeft geleefd? Kimbel durft daar vooralsnog geen uitspraken over te doen. Het is heel goed mogelijk dat afarensis rechtop liep en daarnaast ook nog in bomen klom. Vergelijkend anatomisch onderzoek met andere klimmende en niet-klimmende primaten zal hierover meer duidelijkheid moeten verschaffen. Nieuwe fossiele vondsten zullen dat waarschijnlijk niet doen, zo zegt Kimbel. "Naarmate we meer fossielen vinden, wordt het beeld van afarensis steeds troebeler. Het is nog maar de vraag of alle raadsels rond Lucy kunnen worden opgelost. Genetisch onderzoek heeft bijvoorbeeld aangetoond dat mensen en mensapen al miljoenen jaren zijn gesplitst, maar onze gezamenlijke voorouder is nog altijd niet gevonden. Naar alle waarschijnlijkheid leefden deze mensapen in bossen, waar de voorwaarden voor fossilisatie nu eenmaal minder gunstig zijn.'