29. Mai. 2019
Blick auf den Malawisee in der Nähe von Karonga.

Blick auf den Malawisee in der Nähe von Karonga.

In der Entstehungsphase der Gattung Homo hatten nicht nur die frühen Menschen einen ausgesprochen umfangreichen Speisezettel. Auch die jüngsten Vertreter der Schwestergattung Paranthropus, die gleichzeitig mit ihnen die Savannen und Wälder Afrikas bevölkerten und wegen ihrer imposanten Kaumuskulatur auch Nussknackermenschen genannt wurden, waren nicht wählerisch und konnten sich folglich gut an wechselnde Klimabedingungen anpassen.

Das lesen Wissenschaftlerinnen der Senckenberg-Gesellschaft für Naturforschung in Frankfurt jedenfalls aus Isotopenuntersuchen ab, die sie an den 2,5 Millionen Jahre alten Homininen-Funden in Malawi durchgeführt haben. Die Ergebnisse wurden in den Abhandlungen der US-Akademie der Wissenschaften publiziert. Auf dem DFG-Tiefbohrkolloquium in Köln stellte Hauptautorin Tina Lüdecke sie ihren Kollegen vor. Sie arbeitet am Biodiversity and Climate Research Center, das Senckenberg und die Universität Frankfurt gemeinsam betreiben.

In die fragliche Zeit, die den Wechsel vom Plio- ins Pleistozän umspannt, fällt in Afrika der Wechsel von feuchtwarmem zu kühlerem und trockenerem Klima, der an vielen Orten einen Wechsel der Ökosysteme nach sich zog. Dichte Baumsavannen wurden dort abgelöst von offenen Grassavannen, und das Nahrungsangebot wechselte von leicht kaubaren Blättern und Früchten zu härteren Gräsern und Knollen. "Das nördliche ostafrikanische Rift hat vor ungefähr zweieinhalb Millionen diesen Schwung gemacht von einer Baumsavanne zur Grassavanne, aber in Malawi ist es nicht so", betont Lüdecke. In dem ostafrikanischen Binnenstaat blieb die Baumsavanne bis heute prägend. Die frühen Menschen und auch ihre nächsten Verwandten von der Art Paranthropus boisei blieben daher bei einem vor allem von Früchten und Blättern bestimmten Speiseplan.

Vegetationswechsel lassen sich auch nach Jahrmillionen erkennen

Der Vegetationswechsel vor 2,5 Millionen Jahren lässt sich noch heute in den Funden aus der damaligen Zeit erkennen, denn bei Bäumen – in der Physiologie als C3-Pflanzen bezeichnet – funktioniert die Photosynthese in einer etwas anderen Art und Weise als bei den moderneren Gräsern – den C4-Pflanzen. Das schlägt sich in einem höheren Anteil des schweren Kohlenstoff-Isotops C-13 in der pflanzlichen Biomasse nieder, den man im Labor messen kann. Genau das hat Tina Lüdecke in zahlreichen Grabungen bei Karonga in Nord-Malawi getan. Dort haben die sogenannten Chiwondo-Beds die Geschichte der Region bis tief ins Pliozän gespeichert. Es sind Ablagerungen des Malawisees und der Flüsse, die in ihn mündeten, die sich in sauberen Schichten erhalten haben. In ihnen hat Lüdecke Proben genommen und daraus die Vegetationsgeschichte Nord-Malawis rekonstruiert. "Ich bin um die vier Millionen zurück gegangen, ins mittlere Pliozän", so die Geowissenschaftlerin, "habe mich dann aber vor allen Dingen auf die Epoche der frühen Hominiden vor 2,4 Millionen Jahren konzentriert."

Tina Lüdecke beschriftet am Malawi-See eine Probe und wird dabei von Kindern aus dem Dorf beobachtet.

Tina Lüdecke beschriftet am Malawi-See eine Probe und wird dabei von Kindern aus dem Dorf beobachtet.

Bild: Tina Lüdecke
Die Chiwondo-Beds bei Karonga in Nordmalawi.

Die Chiwondo-Beds bei Karonga in Nordmalawi.

Bild: Tina Lüdecke
Eine Grabung in den Chiwondo-Beds in Nordmalawi.

Eine Grabung in den Chiwondo-Beds in Nordmalawi.

Bild: Tina Lüdecke
Wissenschaftler auf dem Weg zu ihrer Grabung in den Chiwondo-Beds in Nordmalawi.

Eine Grabung in den Chiwondo-Beds in Nordmalawi.

Bild: Tina Lüdecke
Tina Lüdecke mit Kindern aus dem Ort ihrer Grabung in Nordmalawi.

Tina Lüdecke mit Kindern aus dem Ort ihrer Grabung in Nordmalawi.

Bild: Tina Lüdecke
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Tina Lüdecke beschriftet am Malawi-See eine Probe und wird dabei von Kindern aus dem Dorf beobachtet.

Bild: Tina Lüdecke

Die Chiwondo-Beds bei Karonga in Nordmalawi.

Bild: Tina Lüdecke

Eine Grabung in den Chiwondo-Beds in Nordmalawi.

Bild: Tina Lüdecke

Eine Grabung in den Chiwondo-Beds in Nordmalawi.

Bild: Tina Lüdecke

Tina Lüdecke mit Kindern aus dem Ort ihrer Grabung in Nordmalawi.

Bild: Tina Lüdecke

Lüdecke hat mithilfe von Karbonaten, die sich in den Bodenschichten bildeten, die Vegetationsgeschichte rekonstruiert, denn die unterschiedlichen C-13-Profile von Bäumen und Gräsern haben sich in den Chiwondo-Beds erhalten. Und da man ist, was man isst, lässt sich in den Knochen jeden Pflanzenfressers, also auch des Menschen, erkennen, wovon er sich hauptsächlich ernährt hat. "Diese Isotopensignatur bleibt über Millionen Jahre erhalten und daran kann ich sehen, ob es eher eine Baumsavanne war, also eine feuchte und geschlossene Savanne, oder eher eine Grassavanne, das heißt offene Grasflächen", so Lüdecke.

Paranthropus boisei kam in Wald- und Grassavanne zurecht

Das interessante ist allerdings nicht so sehr die Tatsache, dass Malawi damals so bewaldet war wie heute, sondern, dass der dort lebende Paranthropus boisei problemlos damit zurechtkam. "Gerade der Paranthropus boisei wurde bisher als ein reiner C4-Spezialist eingestuft", so Lüdecke. Für seinen Artgenossen, der rund 1000 Kilometer entfernt in Tansania lebte, trifft das auch zu, denn er musste dort in einer trockenen Grassavanne leben. "Daran sieht man, dass schon vor zweieinhalb Millionen Jahre auch der boisei und nicht nur der homo rudolfensis anpassungsfähig waren und nicht weit wandern mussten, sondern sich vor Ort von Sachen ernähren konnten, die dort dominant und einfach zu bekommen waren", erklärt die Geologin.

Malawi stellt so eine Art Verbindung zwischen den beiden Zentren der Menschheitsentwicklung in Ost- und Südafrika dar, obwohl die Zahl der menschlichen Überreste noch überschaubar ist. "Ich kann immer so schön sagen, ich habe alle Funde aus Malawi beprobt", meint Lüdecke nicht ohne Ironie. Tatsächlich gibt es drei Funde, die Senckenberg-Paläontologen dort seit 1983 entdeckt haben: "Man hat den Unterkiefer 501 von homo rudolfensis, der relativ bekannt ist", zählt Lüdecke auf, "man hat ein Oberkieferstück mit Zahn von Paranthropus boisei, also von einer anderen Art. Und man hat dann noch einen Einzelzahn, der auch dem homo rudolfensis zugeordnet wird." Homo rudolfensis ist einer der frühesten Vertreter der Gattung homo, zu der auch der moderne Mensch gehört. Paranthropus ist dagegen eine Schwesterform, die sich ebenfalls aus den Australopithecinen entwickelte, aber nur zur weiteren Menschenverwandtschaft gehört. Die direkte Entwicklungslinie zum heutigen Menschen lief an ihm vorbei. Von Paranthropus sind drei verschiedene Arten bekannt, die in Äthiopien, Tansania und Malawi sowie in Südafrika entdeckt wurden. Spätestens vor 1,3 Millionen Jahren verschwand die Gattung aus der fossilen Überlieferung.

Doch offenbar war es nicht eine extreme Nahrungsspezialisierung, die den Paranthropus aussterben ließ. Schließlich überlebte die Art rund eine Million Jahre in einer Zeit, in der sich die Vegetation in Südostafrika häufig und drastisch verändert haben dürfte. Bohrkernproben aus dem Malawisee aus viel späteren Zeiten haben Tina Lüdecke Hinweise geliefert, wie schnell in der Region die Wechsel zwischen Baum- und Grassavanne ablaufen können. "Es gab Intervalle mit extrem vielen C4-Pflanzen", so Lüdecke, "in diesen Zeiten, in denen es in Malawi extrem trocken war, hat auch die Vegetation darauf reagiert und man sieht, dass sich dann trockene Grassavannen ausbilden." Da diese Proben allerdings aus dem Zeitraum von vor 175.000 bis 75.000 Jahren stammen, ist es problematisch, weitreichende Schlüsse für die viel weiter zurückliegende Periode von Paranthropus boisei zu ziehen.