I dag för fyrtio år sedan gjorde en ung amerikansk paleoantropolog vid namn Donald Johanson sitt livs upptäckt i det torra, dåliga landskapet i Etiopiens avlägsna Afar-region: ett 3.2 miljoner år gammalt skelett av en småhjärnig varelse som gick upprätt som vi gör. Det var en primitiv hominin, en medlem av människofamiljen. För forskarna är den känd som AL 288-1, ett kvinnligt exemplar av arten Australopithecus afarensis. Men de flesta människor känner henne som Lucy. Jag satte mig nyligen ner med Johanson, grundande direktör för Institute of Human Origins vid Arizona State University, för att prata med honom om den ödesdigra dagen och den vetenskap som har vuxit fram ur hans extraordinära fynd. (Fullständigt avslöjande: Jag skrev en bok om Lucy tillsammans med Johanson för några år sedan). Nedan följer en redigerad utskrift av vårt samtal.
KATE WONG: Hur hittade du Lucy?
DONALD JOHANSON: Det var den 24 november 1974. Vi var inne på vår andra fältsäsong av forskning vid Hadar. Vi hade varit där 73 då jag hittade en knäled, men vi kunde inte säga till vilken art knäleden hörde eller om det kanske till och med var en ny art, eftersom vi hade att göra med äldre lager än vad någon hade arbetat med i Östafrika, med undantag för några exponeringar i södra Etiopien, där isolerade tänder hade hittats. Den här gången hoppades vi verkligen på att hitta något mycket mer imponerande och komplett.
Jag var inte särskilt sugen på att gå ut den dagen, men Tom Gray, min doktorand på den tiden, som ansvarade för kartläggningen, ville återvända till en fossillokal som vi tidigare hade hittat så att han kunde rita in den exakt på vår karta. Så vi åkte tillbaka till platsen, upp på en liten platå, och markerade platsen. Sedan gick vi runt och letade efter fossiler. Jag håller alltid ögonen på marken – det är det enda sättet att hitta saker där. Tom var på min vänstra sida, och jag tittade över min högra axel och såg den här perfekt bevarade armbågsändan av ett underarmsben, ulna. Jag funderade på om det kunde ha varit en aphjuls armbåge – vi hade hittat fossil av babianer, colobus och andra apor i regionen – men den hade inte den förlängda utbuktning på baksidan som aphjuls armbågar har. Jag visste att det var en hominin armbåge.
Tom var mycket tveksam till min bedömning. Men sedan såg jag skärvor av en skalle bredvid hans fot. Och för fan om fyndet inte visade sig vara ett partiellt skelett. När vi tittade uppför sluttningen kunde vi se dessa benbitar som bara glittrade och som kom ner i nästan en rak linje – biten av käken, ett lårben och så vidare. Vi samlade in ett par bitar och tog med dem tillbaka till lägret. Tom skulle vara väldigt cool, tyst och lugn, men han kunde inte låta bli att tuta i hornet, köra in i lägret och säga: ”Don har hittat hela jävla saken!”
Det här var naturligtvis en vändpunkt i min karriär. Jag visste direkt att skelettet var äldre än tre miljoner eftersom grisarna och elefanterna från den nivån var över tre miljoner. Fram till den tidpunkten i historien om vårt område paleoantropologi hade alla fossil av mänskliga förfäder som var äldre än tre miljoner kunnat rymmas i handflatan, och inget av dem var tillräckligt diagnostiskt för att man skulle kunna säga vilken art de tillhörde. Vi hade både kraniala och postkraniella kvarlevor.
Det är ett mycket litet exemplar. Jag trodde att det tillhörde Australopithecus-gruppen, till stor del på grund av hjärnans storlek, som man kunde uppskatta utifrån bakhuvudbenet. Bågen i det benet var så liten att man inte kunde stoppa in något som var större än en grapefrukt. Och det fanns egenskaper i tänderna, särskilt i den första kindtanden, som tydde på att detta kunde vara en ny art. Men det beslutet fattades inte riktigt förrän i december 1977, när vi sa: ”Nu är det dags, vi måste fiska eller lägga ner betet. Det är en ny art. Låt oss definiera den.” Vi kallade den Australopithecus afarensis, för att hedra Afar-folket i Afar-regionen i Etiopien.
KW: Hur blev Lucy en sådan ikon?
DJ: Jag visste från början att hon skulle bli viktig. Men i efterhand har hon också fått rätt smeknamn. En medlem av expeditionen föreslog att om hon var en kvinna, vilket vi misstänkte, varför inte kalla henne Lucy, efter Beatles-låten ”Lucy in the Sky with Diamonds”, som spelades på min lilla svarta Sony-kassettbandspelare den kvällen efter att vi hade hittat henne. Med den enkla repliken ”Varför kallar ni henne inte Lucy?” fick vi ett totalt engagemang från alla i teamet vid frukosten nästa dag. ”När ska vi åka tillbaka till Lucy-platsen?” frågade folk. ”Hur gammal tror du att Lucy var när hon dog?” Hon blev genast en person.
Jag tror att det är en del av det som ledde till att hon blev en sådan ikon, att ge henne detta kärleksfulla namn som folk kunde identifiera sig med. När de såg fotografier var det inte en bit käk eller ens en skalle som stirrade med tomma ögonhålor – det var en individs ansikte.
Detta har varit särskilt effektivt när det gäller att locka unga barn till detta område. Barn skriver till mig hela tiden och säger: ”Vi gör ett projekt om Lucy. Tror du att hon var gift? Vad åt hon?”
KW: Under årens lopp har du faktiskt kunnat besvara dessa frågor, åtminstone när det gäller Lucys arter, om inte Lucy själv.
DJ: Vi har nu närmare 400 exemplar av Lucys arter från Hadar – en skattkammare för vetenskapliga studier. Vi vet från studier av stabila isotoper i hennes tänder att hon i stort sett var vegetarian. Hon åt förmodligen gräs samt frukter och blad. Jag misstänker att hon också åt saker som termiter och små ryggradsdjur. Hon kan ha tillbringat tid vid sjöstranden för att samla sköldpadds- och krokodilägg också – fossila sköldpaddsägg och krokodilägg har båda dykt upp i ungefär samma lager där Lucy hittades.
Afarensis levde i grupper med flera män och kvinnor, som förmodligen inte skilde sig nämnvärt från vad vi ser i schimpansentrupper i Afrika i dag. Intressant är dock att afarensis uppvisar en minskning av hörntändernas storlek. Hos schimpanser och gorillor använder hanarna sina stora hörntänder för att slåss. Vissa har tolkat de mindre hörntänderna hos afarensis som ett bevis på minskad aggression inom gruppen, så att hanarna inte nödvändigtvis konkurrerade lika aggressivt om tillgången till honor. Minskad aggression inom gruppen är fördelaktigt eftersom förtroendet och engagemanget inom gruppen ökar.
KW: Du har hävdat att afarensis intar en ganska viktig plats i släktträdet – ankral till vårt släkte, Homo. Hur kom du fram till den slutsatsen?
DJ: Jag skulle säga att Lucys art är den sista gemensamma förfadern till två olika adaptiva utstrålningar som följde efter henne. Det är alltid mycket svårt att göra ett en-till-en orsakssamband mellan klimatförändringar och artförändringar, men vi vet att när afarensis försvann från fossilregistret vid cirka 3 miljoner år, så skedde mycket snart därefter en allmän nedkylning och uttorkning av östra Afrika. Vissa ättlingar till Lucy i östra Afrika utvecklades genom saker som Australopithecus aethiopicus, som hade ett utskjutande ansikte som afarensis, men som också hade en enorm kam på huvudet och enormt expanderade bakre tänder. Den här typen av anpassningar till växtätande djur förebådar andra egenskaper hos en annan art, Australopithecus boisei. Så jag tror att linjen afarensis-aethiopicus-boisei är en spårbar linje i Östafrika.
Å andra sidan var afarensis inte alltför specialiserad för att vara en förfader till Homo också. När man väl får saker som Australopithecus africanus i Sydafrika är de redan ganska specialiserade och ser ut som idealiska förfäder för den sydafrikanska arten A. robustus. Men afarensis hade en generaliserad karaktär, så jag tror att den också gav upphov till Homo. I Hadar går Homo tillbaka till 2,4 miljoner år sedan.
KW: Ett föreslaget alternativ till det scenariot har kommit från den nyligen gjorda upptäckten i Sydafrika av en tidigare okänd hominart, Australopithecus sediba, av Lee Berger från University of the Witwatersrand och hans kollegor. De har föreslagit att denna art kan ha gett upphov till Homo.
DJ: Australopithecus sediba är daterad till för 1,9 miljoner år sedan, vilket är 500 000 år efter Homo i östra Afrika. Det ser inte ut som om det finns några exemplar av Homo som är så gamla i södra Afrika. Jag tror att sediba bara är ännu en Australopithecus-art, en som inte har något som helst med Homo att göra. Den kan mycket väl ha varit en utlöpare av Australopithecus africanus.
Vad som är intressant med de nya sydafrikanska fossilerna är att de har ett märkligt amalgam av drag, kombinationer av vad som verkar vara klassiska Australopithecus-egenskaper och några som kanske påminner om Homo. Jag tror att det vi tittar på när vi utvecklar ett mer komplett fossilregister är det naturliga urvalets stora uppfinningsrikedom. Den gamla synen på linjär utveckling längs en linje har sedan länge övergivits av de flesta forskare. Men vi ser kombinationer av egenskaper som skrämmer oss.
KW: Under de senaste decennierna har ett antal andra nya homininarter kommit fram i ljuset. Några av dem delade till och med planeten med Homo sapiens inom de senaste 50 000 åren. Kan Lucys art ha stött på andra typer av människor också?
DJ: Det finns ett par kandidater för andra arter under afarensis regeringstid för 4 miljoner till 3 miljoner år sedan. En av dem är Kenyanthropus . Det finns en del specialister som anser att det egentligen bara är en mycket förvrängd afarensis-kalle. Men det är absolut möjligt att det fanns en parallell människoart där.
Den andra utmanaren representeras av denna fossila fot som hittades i Waranso-Mille-området i Etiopiens Afar-region av Yohannes Haile-Selassie från Cleveland Museum of Natural History. Till skillnad från Lucys fot, där stortåen stod i linje med de andra tårna, hade den här foten en avvikande stortå, vilket skulle ha varit bra för att klättra i träd. Med en ålder på 3,4 miljoner år levde ägaren till den här foten mitt under afarensis’ regeringstid. Exemplaret har hänvisats till arten Ardipithecus ramidus , som i sin tur har kopplats till den äldre arten Ardipithecus kadabba. Detta skulle kunna vara en släktlinje som var parallell med Australopithecus. Så vi ska inte bli förvånade om vi ser ett ökande antal arter som överlappade varandra i tiden.
KW: Som vi sa i början av den här diskussionen är detta 40-årsdagen av upptäckten av Lucy. Varför har du och dina kollegor fortsatt att åka tillbaka till Hadar under alla dessa år?
DJ: Tja, vi hade ett uppehåll på nio år under den etiopiska revolutionen, men vi har fortsatt att åka tillbaka till Hadar eftersom erosionen fortsätter. Fossiler eroderar ut på ytan som kanske har varit begravda bara en halv tum eller mindre under marken. Det finns alltid nya saker som dyker upp. Och efter slutet av expeditionsserien på 70-talet hade vi fortfarande inget kranium av A. afarensis. Detta var en gnagande insikt för oss alla. Vi hade ett sammansatt kranium som satts ihop från flera olika individer, men vi hade inte ett komplett kranium från en enda individ. Det är i skallen som några av de viktigare och mer diagnostiska förändringarna i anatomin sker, främst på grund av kosten, men också på grund av att hjärnans storlek ökar och så vidare. Så på 90-talet var vårt mål att hitta ett kranium. Lyckligtvis hittades en manlig skalle och nu finns det också en ganska komplett kvinnlig skalle.
KW: För några år sedan tillkännagav forskarna att man hade upptäckt skelett av djurben med snittmärken från en plats mycket nära Hadar som heter Dikika, som tidigare hade gett ett fantastiskt skelett av en afarensis småbarn. Vad antyder dessa snittmärken om Lucys art?
DJ: Ett av människans viktigaste beteendemässiga kännetecken är allätande. Vid något tillfälle i människans förflutna började våra förfäder utvidga sin traditionella vegetariska kost till att bli mer regelbundet beroende av kött. Om du ska stödja ett viktigt organ som är så stort som vår hjärna vill du ha ett livsmedel som har ett högt innehåll av aminosyror och energi, kalorier och så vidare.
Stengångsverktyg, som är användbara för att bearbeta kött, har hittats så långt tillbaka som till 2,6 miljoner år i Etiopien. Men vi har nu indikationer på att slakteriet började före det. Zeresenay Alemseged från California Academy of Sciences hittade ett litet antal 3,4 miljoner år gamla däggdjursben vid Dikika som hade inskärningar. Dessa undersöktes mycket noggrant av Curtis Marean, en arkeolog vid Institute of Human Origins, och andra, som drog slutsatsen att de var avsiktliga skärmärken som gjorts av den vassa kanten på en sten. Om det nu är sant betyder det att afarensis redan började experimentera och tillverka stenredskap. Detta skjuter kulturens början 800 000 år bakåt i tiden, då homininer började tillverka verktyg av stenar för att skaffa sig en ny födokälla, nämligen kött. Det betyder inte nödvändigtvis att de jagade, men de kan säkert ha varit mycket effektiva asätare, särskilt om de var vaksamma på att lära sig vad köttätare gör med sina dödade djur, som leoparder som tar med sig sina måltider upp i träden. När leoparden var borta kunde homininerna dra nytta av det.
För tillfället håller vi på att avsluta ett program för att systematiskt titta på alla fossil som samlades in på 70- och 90-talen från Hadar för att se om vi kan dokumentera fler snittmärken.
Kan det vara så att kulturen sträcker sig så långt tillbaka i tiden? Tja, andra saker skjuts tillbaka i tiden som vi trodde inte hände förrän senare i evolutionen. Och vi vet att det i Västafrika finns vissa grupper av schimpanser som använder en teknik med hammare och städ för att bryta upp nötter. Det är inget stort steg att se ett verkligt aha-upplevelsemoment när en av dessa protomänniskor bryter nötter på det sättet och skär sig i fingret på kanten av en vass flisa som lossnar och tänker: ”Åh!” Så enkelt kan det vara.
KW: Vilka är de brännande frågorna om människans utveckling som fortfarande återstår att besvara?
DJ: Homos ursprung är det som verkligen griper tag i den paleoantropologiska forskargemenskapen i dag. Min gissning är att Homo uppstod någonstans för mellan 2,4 och 3 miljoner år sedan. Det finns grupper från Institute of Human Origins som har fått tillstånd att arbeta i områden där geologiska avlagringar av dessa åldrar exponeras, och de har hittat fossiler. De är inte lika fossilrika som Hadar, till exempel, eller många av dessa andra platser. Men jag tror att det bara är en tidsfråga innan de börjar hitta fossila homininer. Det kommer att berätta något om det tidsintervallet och kanske ge oss länken mellan afarensis och Homo linjen.
Frågan om verktygstillverkning är en annan fråga som är av särskilt intresse för alla, för i slutändan är en av de viktigaste sakerna som skiljer människan från andra människor vår förmåga att vara oändligt uppfinningsrik. Chimpanser har en viss nivå av kultur. En schimpans kan ta bort blad och kvistar från en pinne för att göra ett verktyg för att fånga termiter. Men den kommer aldrig att dekorera verktyget, som en människa skulle kunna göra.
Det mest intressanta är att homininer under lång tid endast tillverkade mycket rudimentära verktyg. Vår art har inte funnits så länge, om man tänker på Homo sapiens ålder på 200 000 år. Kulturen började som ett långt, tungt godståg som bara tuffade ut från stationen, och när det sedan tog fart var det som att vi helt plötsligt landade på månen, och människor bär på datorer i sina höftfickor som tidigare upptog en fjärdedel av ett kvarter i New York City. Vilka krafter var det som fick anatomiskt och beteendemässigt moderna människor att helt plötsligt göra kvantsprång?
Det är en av människans mest unika egenskaper, och jag tror att det i slutändan möjliggörs av förvärvet av symboliskt tänkande och språk. Samarbete är också en nyckelfaktor. Försök att ge en person uppgiften att bygga en raket för att skicka en människa i rymden. Det kräver samarbete bortom all förståelse, även efter det att den är gjord.
Att undersöka de evolutionära rötterna till vad som verkligen gör oss till Homo sapiens är ett av de nuvarande målen för Institute of Human Origins. Och därför är vår forskning bokstavligen upptagen av uppkomsten av vårt eget släkte och förfiningen av detta släkte till att bli den mest inflytelserika varelsen på planeten.