A moderna área da paleoantropologia começou com o descobrimento do Neandertal e evidências de outros "homens das cavernas" no século 19. A ideia de que os humanos eram similares a certos macacos era óbvia para alguns há algum tempo. Mas, a ideia de evolução biológica das espécies em geral não foi legitimizada até à publicação de A Origem das Espécies por Charles Darwin em 1859. Apesar do primeiro livro de Darwin sobre evolução não abordar a questão da evolução humana, era claro para leitores contemporâneos o que estava em jogo. Debates entre Thomas Huxley e Richard Owen focaram na ideia de evolução humana, e quando Darwin publicou seu próprio livro sobre o assunto (A descendência do Homem e Seleção em relação ao Sexo), essa já era uma conhecida interpretação da sua teoria — e seu bastante controverso aspecto. Até muitos dos apoiadores originais de Darwin (como Alfred Russel Wallace e Charles Lyell) rejeitaram a ideia de que os seres humanos poderiam ter evoluído sua capacidade mental e senso moral pela seleção natural.
Desde o tempo de Lineu, alguns grandes macacos foram classificados como sendo os animais mais próximos dos seres humanos, baseado na similaridade morfológica. No século XIX, especulava-se que nossos parentes mais próximos eram os chimpanzés e gorilas. E, baseado na distribuição natural dessas espécies, supunha-se que os fósseis dos ancestrais dos humanos seriam encontrados na África e que os humanos compartilhavam um ancestralcomum com os outros antropóides africanos.
Foi apenas na década de 1890 que fósseis além dos de Neandertais foram encontrados. Em 1925, Raymond Dartdescreveu o Australopithecus africanus. O espécime foi Bebé de Taung, um infante de Australopithecus foramen magnum foi uma evidência da locomoção bípede. Todos esses traços convenceram Dart de que o "bebê de Taung" era um ancestral humano bípede, uma forma transitória entre "macacos" e humanos. Mais 20 anos passariam até que as reivindicações de Dart fossem levadas em consideração, seguindo a descoberta de mais fósseis que lembravam o achado de Dart. A visão prevalente naquele tempo era a de que um cérebro grande desenvolveu-se antes da locomoção bípede. Pensava-se que a inteligência presente nos humanos modernos fosse um pré-requisito para o bipedalismo descoberto em Taung, África do Sul. Os restos constituíam-se de um crânio muito bem preservado e de um molde endocranial docérebro do indivíduo. Apesar do cérebro ser pequeno (410 cm³), seu formato era redondo, diferentemente daqueles dos chimpanzés e gorilas, sendo mais semelhante ao cérebro do homem moderno. Além disso, o espécime exibia dentescaninos pequenos e a posição do Os Australopithecíneos são agora vistos como os ancestrais imediatos do gênero Homo, o grupo ao qual os homens modernos pertencem. Tanto os Australopithecines quanto o Homo pertencem à família Hominidae, mas dados recentes têm levado a questionar a posição do A. africanus como um ancestral direto dos humanos modernos; ele pode muito bem ter sido um primo mais distante. Os Australopithecines foram originalmente classificados em dois tipos: gráceis e robustos. A variedade robusta de Australopithecus tem, desde então, sido reclassificada como Paranthropus. Na década de 1930, quando os espécimes robustos foram descritos pela primeira vez, o gênero Paranthropus foi utilizado. Durante a década de 1960, a variedade robusta foi transformada em Australopithecus. A tendência recente tem-se voltado à classificação original como um gênero separado
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