Fins aproximadament l’any 2010, tots els estudis semblaven apuntar que els homínids arcaics i els primers representants del gènere Homo tenien una dieta basada en aliments durs, que podien incloure nous, llavors o altres fruits amb una coberta més o menys rígida. “Però en els darrers anys alguns estudis havien començat a plantejar dubtes sobre aquesta hipòtesi”, explica Jordi Marcé-Nogué, professor del Departament d’Enginyeria Mecànica de la Universitat Rovira i Virgili (URV) i investigador associat a l’Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP). “De fet, els darrers estudis que s’han fet analitzant el rastre que deixen els aliments sobre les dents i estudis fets amb isòtops apuntaven a tot el contrari”, comenta l’investigador.

Per tal de tancar el debat, un equip de recerca encapçalat per Marcé-Nogué durant la seva etapa coma investigador a la Universitat d’Hamburg, amb la col·laboració d’altres col·legues d’Hamburg i de la Universitat d’Oxford va optar per abordar el tema des d’una perspectiva absolutament diferent: a partir de l’estudi de la morfologia de la mandíbula i de la biomecànica del seu aparell mastegador. Per fer-ho, l’equip de recerca ha comparat dades de geometria morfomètrica i biomecàniques d’anàlisi d’elements finits de 30 espècies de primats actuals i 8 espècies fòssils. “El nom d’aquestes tècniques és força enrevessat, però bàsicament consisteixen en estudiar com de diferents són la geometria i el comportament biomecànic de les mandíbules utilitzant mètodes computacionals que ens permeten analitzar una alta quantitat de dades”, diu Marcé-Nogué.

Imatge 1. Resultats obtinguts utilitzant el Mètode dels Elements Finits per a les mandíbules dels homínids fòssils en relació a la seva situació en l’arbre filogenètic

El resultat de l’estudi dona suport a la hipòtesi que els homínids arcaics com els australopitecs, els parantrops o Homo erectus —el primer representant del gènere Homo— consumien majoritàriament aliments tous, com poden ser fruits amb cobertes toves  “Aquests resultats són coherents amb els darrers estudis que s’han fet utilitzant altres aproximacions i que van suposar un canvi radical en el coneixement que teníem dels nostres ancestres”, comenta l’investigador. La dieta és un dels elements clau de cara a estudiar les diferències ecològiques i de comportament en els primats actuals i extints.

Les tècniques de geometria morfomètrica i d’anàlisi d’elements finits no s’havien aplicat mai fins ara en aquest camp en combinació amb tècniques d’aprenentatge automàtic (machine learning, en anglès). “El fet de poder disposar de tantes dades del comportament biomecànic dels primats actuals ens ha permès utilitzar-les per a entrenar l’ordinador amb suficient exactitud i que després aquest hagi pogut fet les prediccions amb fiabilitat utilitzant tècniques d’aprenentatge automàtic”, explica l’investigador. De fet, l’equip amb qui treballa Marcé-Nogué són els únics que actualment estan utilitzant la combinació d’aquestes tècniques innovadores per estudiar el registre fòssil.

Les espècies d’hominins analitzades a l’estudi són Australopithecus afarensis, A. africanus, A. sediba, Pranthropus robustus i P. boisei, Homo rudolfensis i Homo erectus. La recerca ha estat publicada avui a la revista Scientific Reports.

Imatge principal: Rèpliques de cranis de diferents espècies utilitzades en l’estudi (Jordi Marcé-Nogué)

Article original: Marcé-Nogué, J, Püschel, T.A., Daasch, A., Kaiser, T.M. Broad-scale morpho-functional traits of the mandible suggest no hard food adaptation in the hominin lineage, Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-020-63739-5