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Über Gesicht: Warum Neandertaler anders aussehen als moderne Menschen

Abgebildet: Der Unterschied in der Schädel- und Nasenform bei den drei menschlichen Spezies wurde getestet. Der Luftstrom ist für die Temperatur farbcodiert (wärmere Farben = wärmere Luft, kühlere Farben = kältere Luft). Linien weisen darauf hin, dass Neandertaler und moderne Menschen wahrscheinlich von einem Vorfahren abwichen, der dem Homo heidelbergensis sehr nahe stand.Wissenschaftler haben sich lange gefragt, warum sich die körperlichen Merkmale von Neandertalern, den Vorfahren des modernen Menschen, stark vom heutigen Menschen unterscheiden. Insbesondere haben die Forscher über die Faktoren nachgedacht, die das vorspringende Gesicht und die übergroße Nase des frühen Menschen erforderten. Nun, ein internationales Forschungsteam, das Assistant Professor Jason Bourke, Ph.D., (ein Anatomie und Fluiddynamik-Experte am NYIT College of Osteopathic Medicine (NYITCOM) an der Arkansas State University (A-State)) und wird von einem Professor an der University of New England in Australien geleitet, kann die Antwort haben. Ihre Forschung wurde im April veröffentlicht 4 Ausgabe der Royal Proceedings Society B.

Anerkannt als die ursprünglichen „Höhlenmenschen“ lebten die Neandertaler vor 60.000 Jahren. Ihre fossilen Überreste (die ersten fossilen Menschen, die entdeckt wurden) wurden ursprünglich im frühen 19. Überreste zeigten, dass diese Vorfahren kürzer und robuster und muskulöser waren als der heutige Durchschnittsmensch. Vielleicht am auffälligsten, Neandertaler hatten eine viel größere Nase und ein längeres Gesicht, Der mittlere Teil des Gesichts ragte dramatisch nach vorne. „Die physischen Unterschiede zwischen dem modernen Menschen und den ‚Höhlenmenschen‘ haben dazu geführt, dass Neandertaler historisch als barbarisch, schwach und dem zeitgenössischen Menschen in fast jeder Hinsicht unterlegen charakterisiert wurden“, sagte Bourke. „Wenn wir jedoch mehr über ihre Ernährung, ihren spirituellen Glauben und ihr Verhalten erfahren, stellen wir fest, dass Neandertaler wahrscheinlich raffinierter waren als bisher angenommen und sich abgesehen von ihrer Gesichtsstruktur möglicherweise nicht so radikal von den heutigen Menschen unterschieden. Nun stellt sich die Frage, warum sahen sie so anders aus?“

Um diese Frage zu beantworten, wendeten die Forscher ausgefeilte computergestützte Methoden und Simulationen an, um das physiologische Verhalten des Neandertalers mit dem heutigen Menschen zu vergleichen. Die Studie ist die erste, die mechanische Simulationen von Neandertalerbissen umfasst, sowie die erste, die eine vergleichende Analyse des Luftstroms und der Wärmeübertragung in den Nasengängen mehrerer ausgestorbener menschlicher Verwandter liefert.

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Luftstromvergleich zwischen einem modernen Menschen (links) und einem Neandertaler (rechts) beim Einatmen von Luft bei 0 ° C (32 ° F), wobei wärmere Farben einen wärmeren Luftstrom und kühlere Farben einen kälteren Luftstrom darstellen. Wie gezeigt, waren Neandertaler besser geeignet, große Mengen kalter Luft zu konditionieren als heutige Menschen.Dreidimensionale virtuelle Modelle von Neandertalern und modernen Menschen wurden aus Computertomographen (CT) erstellt. Die Modelle führten dann Simulationen durch, um Gesichtsreaktionen auf verschiedene Alltagssituationen zu replizieren, einschließlich Beißen an den Vorderzähnen und Einatmen kalter Luft durch die Nase. Darüber hinaus simulierten die Forscher einen primitiveren frühen Menschen, Homo heidelbergensis, um vorherzusagen, wie sich der Vorgänger des Neandertalers verhielt, und die Richtung der Evolution zu bestimmen.

„Homo heidelbergensis lieferte uns einen evolutionären Kompass“, erklärte Bourke. „Es erlaubte uns herauszufinden, welche Merkmale Neandertaler im Vergleich zur neuartigen Anatomie ihrer Spezies geerbt haben.“ Dieser Ansatz ermöglichte es den Forschern, den starken Brauenkamm der Neandertaler (ein ererbtes Merkmal) zu ignorieren und sich mehr auf ihre vergrößerte Nase zu konzentrieren, was ein einzigartiges Merkmal der Art ist. Bestehende Theorien deuten darauf hin, dass die große Gesichtsstruktur des Neandertalers es ihnen ermöglichte, einen stärkeren Biss zu haben, um härteres Essen zu kauen, aber die technischen Tests deuteten auf einen anderen Grund für diese Besonderheiten hin. Im Gegensatz zu den heutigen Menschen, die durch eine Kombination von Nase und Mund atmen, basierend auf dem Aktivitätsniveau, Neandertaler, es scheint, stützte sich mehr auf ihre Nase zum Atmen — eine Funktion, die ein prominenteres Mittelgesicht erfordert hätte. „Während unsere Daten zeigten, dass Neandertaler bei der Konditionierung von Luft etwas weniger effizient sind als die heutigen Menschen, übertrafen sie die heutigen Menschen in ihrer Fähigkeit, große Luftmengen durch den Nasengang in und aus der Lunge zu transportieren, erheblich“, sagte Bourke. Tatsächlich zeigten die Simulationen des Forscherteams, dass die Nase eines Neandertalers doppelt so viel Luft in die Lunge transportieren konnte wie ein Mensch heute. Diese „Superkraft“ hätte den anstrengenderen und energischeren Lebensstil eines Neandertalers antreiben können, um große Tiere zu jagen und zu jagen. Die Fähigkeit, große Mengen Sauerstoff bei kälteren Temperaturen zu konditionieren, hätte es den Neandertalern auch ermöglicht, in eiszeitlichen Umgebungen warm und aktiv zu bleiben.

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