Forskare har analyserat proteiner från 2 miljoner år gamla tänder från Paranthropus robustus, vilket avslöjar oväntade genetiska variationer och könsskillnader bland fossilerna. Denna paleoproteomikstudie tyder på att arten kan representera en blandning av populationer snarare än en enda enhetlig grupp. Resultaten ger några av de äldsta molekylära data från afrikanska homininfossil.
Paranthropus robustus, en robust hominin-kusin till tidiga människor känd för sina kraftfulla käkar och tjocka tandemalj, har fascinerat forskare sedan dess fossil först upptäcktes 1938. Anpassad för att tugga tuff mat levde denna upprätt gående art i södra Afrika från cirka 2,25 miljoner till 1,7 miljoner år sedan. Sydafrikas rika fossilregister, inklusive platser som Swartkrans Cave i Cradle of Humankind, har bevarat rester av olika tidiga människosläktingar, från Australopithecus-arter till senare Homo-former, som markerar nyckelevolutionssteg som tvåbening, verktygsanvändning och hjärnexpansion.
Traditionell genetisk analys har varit utmanande på grund av dålig bevarande av gammal DNA i Afrikas varma klimat. För att hantera detta använde ett team av afrikanska och europeiska forskare, inklusive huvudutredarna Jesper V. Olsen, Rebecca R. Ackermann och Enrico Cappellini, paleoproteomik—studiet av forntida proteiner. De extraherade proteiner från emaljen på fyra P. robustus-tänder från Swartkrans Cave. Proteiner, som binder sig hårt till emalj och motstår nedbrytning bättre än DNA, gav användbara molekylära data över 2 miljoner år gamla.
Analysen fastställde individernas kön: två hanar och två honor. Mer slående var upptäckten av variationer i amelinin-genen, som producerar ett nyckelemaljbildande protein. Två fossil delade en aminosyrasekvens vanlig hos människor, schimpanser och gorillor, medan de andra hade en unik version som bara setts hos Paranthropus. Ett prov visade till och med heterozygoti, med båda varianterna—det första sådana beviset i så gamla proteiner.
Dessa genetiska skillnader utmanar synen på P. robustus som en enda art och antyder mångsidiga ursprung inom populationen. Genom att integrera dessa molekylära data med morfologiska studier siktar forskarna på att förfina den tidiga hominin-familjeträdet. Teamet, som inkluderade lokala afrikanska experter, följde strikta regler för att minimera skador på fossilerna, främjande dekoloniserad paleontologi och byggande regional kapacitet.
Framtida analyser av fler P. robustus-exemplar från andra sydafrikanska platser kan bekräfta dessa insikter och erbjuda en fullständigare bild av människans evolutionära komplexitet.