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Der Unterschied sind kräftige Hände zum präzisen Zupacken

Kategorie: Forschung
23.01.2015 -   MPG, TU Wien / CS

Frühe menschliche Vorfahren nutzten ihre Hände bereits wie moderne Menschen

Die menschliche Hand unterscheidet sich in mancher Hinsicht von der Hand anderer Primaten. Mit ihr können wir Gegenstände präzise greifen und sie unter Kraftanwendung gebrauchen. Doch wie verwendeten unsere frühen menschlichen Vorfahren ihre Hände?

Beispiel für das für den Menschen typische kraftvolle aber präzise Zugreifen: Im Griff befindet sich der erste Metakarpal des Daumens eines Australopithecus africanus. (Abb.: Tracy Kivell & Matthew Skinner)

Beispiel für das für den Menschen typische kraftvolle aber präzise Zugreifen: Im Griff befindet sich der erste Metakarpal des Daumens eines Australopithecus africanus. (Abb.: Tracy Kivell & Matthew Skinner)

Erste Metakarpal-Knochen des Schimpansendaumens (obere Reihe), fossiler Australopithecinen und eines Menschen. Computertomografie-Aufnahmen derselben Fossilien (unten). Im Querschnitt die Trabekel. (Abb.: Tracy Kivell)

Erste Metakarpal-Knochen des Schimpansendaumens (obere Reihe), fossiler Australopithecinen und eines Menschen. Computertomografie-Aufnahmen derselben Fossilien (unten). Im Querschnitt die Trabekel. (Abb.: Tracy Kivell)

Diese Frage war unter Wissenschaftlern lange umstritten. Anthropologen der University of Kent und des University College London, des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und der Technischen Universität Wien konnten bestätigen, dass Australopithecus africanus vor drei bis zwei Millionen Jahren bereits Steinwerkzeuge nutzte. Er setzte dazu seine Hände auf dieselbe Art und Weise ein wie moderne Menschen heute.

Es war ein entscheidender Moment in der menschlichen Evolution, als unsere Vorfahren ihre Hände nicht mehr zum Klettern, sondern zum Gebrauch von Werkzeugen eingesetzt haben. Kraftvolles Zugreifen und die präzise Dosierung der eingesetzten Kraft waren dafür entscheidend. Wann genau die Hände nicht mehr zur Fortbewegung, sondern zum Gebrauch von Gegenständen eingesetzt wurden, ist jedoch unklar.

Mit neuen Untersuchungstechniken haben Matthew Skinner und Tracy Kivell vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie und der University of Kent analysiert, wie bereits ausgestorbene Arten ihre Hände benutzten. Dazu analysierten sie die interne Struktur von Handknochen. Die schwammartige Struktur der sogenannten Trabekel im Inneren der Knochen wird im Laufe des Lebens ständig umgebaut und spiegelt so das Verhalten eines Individuums wider. "Diese Strukturen richten sich so aus, dass sie die täglich auftretenden Belastungen möglichst gut aufnehmen können", sagt Prof. Dieter Pahr vom Institut für Leichtbau und Struktur-Biomechanik der TU Wien, an dem das Knocheninnere in einem Computertomographen untersucht wurde. Neben anderen Einflussfaktoren ist die mechanische Belastung hauptsächlich für die Veränderung des Knochens beim einzelnen Individuum verantwortlich.

Zunächst untersuchten die Forscher die Trabekelstruktur in Handknochen von Menschen und Schimpansen. Dabei fanden sie deutliche Unterschiede: Im Gegensatz zu Schimpansen können Menschen einen Gegenstand kräftig und präzise mit dem Daumen und den anderen Fingern greifen und dabei umschließen. Diese für den Menschen einzigartige Fähigkeit konnte zuvor bereits für andere fossile Menschenarten, die nicht in Bäumen lebten und Steinwerkzeuge verwendeten, belegt werden, z.B. für die Neandertaler.

Die neuen Forschungsergebnisse zeigen, dass die Trabekelstruktur des Daumens und die der Mittelhandknochen in der Handfläche von Australopithecus africanus ähnlich beschaffen sind wie bei modernen Menschen. Dies befähigte diese Art zum kraftvollen Zugreifen und Umschließen eines Gegenstandes mithilfe des Daumens und der restlichen Finger, wie es für den Gebrauch von Werkzeugen nötig ist. Von der Art Australopithecus africanus, die vor drei bis zwei Millionen Jahren in Südafrika lebte, hatte man lange Zeit angenommen, dass sie für gewöhnlich keine Werkzeuge herstellte. "Mithilfe der neuen Belege können wir das Verhalten unserer frühen Vorfahren jetzt noch besser verstehen. Sie waren uns in einigen Aspekten ähnlicher als bisher gedacht", sagt Matthew Skinner vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie und der University of Kent.

Darüber hinaus bestätigen die Ergebnisse der aktuellen Studie zuvor veröffentlichte archäologische Belege zum Steinwerkzeuggebrauch bei Australopithecinen. Sie liefern neue Skelettbefunde dafür, dass unsere frühen Vorfahren die für Menschen typische Handhaltung viel früher und häufiger anwendeten als bisher bekannt. "Es gibt mehr und mehr Belege dafür, dass die Entstehung der Gattung Mensch nicht auf der Entstehung völlig neuer Verhaltensweisen, sondern vielmehr auf einer Akzentuierung der bereits bei Australopithecus vorhandenen Eigenschaften fußte, einschließlich der Werkzeugherstellung und des Fleischverzehrs", sagt Jean-Jacques Hublin, Direktor am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie.

Publikation

Matthew M. Skinner, Nicholas B. Stephens, Zewdi J. Tsegai, Alexandra C. Foote, N. Huynh Nguyen,Thomas Gross, Dieter H. Pahr, Jean-Jacques Hublin,Tracy L. Kivell
Human-like hand use in Australopithecus africanus
Science, 23. Januar 2015, DOI: 10.1126/science.1261735