Beginn und Entwicklung des Fleischkonsums früher Hominini - Die Position Plio-Pleistozäner Vormenschen in Afrikanischen Paläonahrungsnetzen basierend auf der Stickstoffisotopie ihres Zahnschmelzes

• Antragstellerin: Dr. Tina Lüdecke
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 452171077

Die Veränderung der Ernährung, insbesondere Fleischkonsum, wird als ein Schlüsselereignis für die menschliche Evolution und den Erfolg der Gattung Homo angesehen, jedoch fehlen bis heute direkte Nachweise dafür. Hinweise auf ersten Fleischkonsum liefern Steinwerkzeuge und mutmaßliche Schnittspuren an fossilen Knochen (3,4 - 3,3 Ma). Jedoch sind deren Herkunft umstritten, ebenso wie die Annahme, dass Australopithecus Werkzeuge nutzte, bevor es die Gattung Homo gab. Damit bleiben Beginn und Evolution des Fleischkonsums früher Hominini bisher ungeklärt.Die Isotopie des Stickstoffs (N), gemessen an Kollagen aus Knochen oder Dentin, kann wertvolle Informationen über die Ernährungsweise von Arten in modernen Ökosystemen und der jüngeren geologischen Vergangenheit (<120 kyr) liefern. Durch die diagenetische Veränderung des organischen Materials (OM) ist dessen Analyse jedoch auf besonders gut erhaltene Fossilien begrenzt. Im Gegensatz zum Kollagen, ist das OM im Zahnschmelz gegen diese Veränderungen durch die es umgebende Mineralstruktur geschützt. Es kann seine zu Lebzeiten eingelagerte Isotopensignatur über Millionen von Jahre bewahren. Die sehr geringe Konzentration von OM im Zahnschmelz verhinderte jedoch bisher dessen Stickstoffisotopen-Analyse.Jüngst habe ich mit Kollegen eine neue Methode zur Messung der Isotopenzusammensetzung von mineralgebundenem Stickstoff in Zahnschmelz entwickelt, die 100-mal weniger Stickstoff als traditionelle Analysetechniken benötigt. Wir zeigen, dass diese N Isotopen-Werte die Ernährungsweise sowohl in Fütterungsexperimenten als auch in natürlichen Ökosystemen widerspiegelt. In einer Pilotstudie habe ich bereits ein frühpleistozänes Nahrungsnetz mit Australopithecinen und deren Belgleitfauna aus dem Sterkfontein Member 4 (~2,6 bis 2,2 Ma) rekonstruiert. Die Australopithecinen zeigen eine große Variation der Zahnschmelz 15N/14N-Werte, die aber in allen Individuen niedriger bleiben als die Werte sympatrisch lebender Karnivoren, was auf eine pflanzenbasierte Ernährung hindeutet. Unser Datensatz bietet somit einen ersten Einblick in die Position von Vormenschen im frühpleistozänen Nahrungsnetz.Ich plane mit Hilfe von Stickstoffisotopen-Datensätzen die systematische Rekonstruktion des Beginns und der Evolution des Fleischkonsums von 14 Arten der Gattungen Australopithecus, Kenyanthropus, Paranthropus und Homo. Dazu generiere ich stabile Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffisotopendaten des Zahnschmelzes von 4,2 bis 1,4 Millionen Jahre alten Hominini (ca. 130 Individuen) und der mit ihnen assoziierten Fauna (einschließlich Fleisch-, Pflanzen, und Allesfresser, ca. 2000 Individuen) aus dem Ostafrikanischen Graben und der südafrikanischen Wiege der Menschheit. Dieser einzigartige Datensatz wird maßgeblich zu unserem Verständnis von regionalen, zeitlichen und taxonomischen Unterschieden in der Anpassung der Ernährungsweise unserer frühen Vorfahren in einer Zeit mit überregionalen klimatischen Veränderungen beitragen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen
• Internationaler Bezug: Südafrika
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Marion Bamford