Den 10. september 2015 meddelte forskere formelt, at en ny homininart var blevet opdaget i Rising Star-hulesystemet i det nordlige Sydafrika. Men opdagelsen var langt fra en hemmelighed – holdet havde live-tweetet deres feltsæson tidligere. De navngav arten Homo naledi – for “stjerne” på de lokale Sotho-Tswana-sprog.
Det, som forskerne til dato ved om Homo naledi, stammer fra mere end 2.000 fossilfragmenter, som udgør 21 individer – der spænder over voksne mænd og kvinder samt spædbørn – fra tre forskellige dele af Rising Star-hulesystemet. Arten anslås at være mellem 236.000 og 335.000 år gammel, baseret på flere dateringsmetoder. For en videnskab, der kan tælle knoglerne fra nogle hele fossile homininarter med fingrene på én hånd, er det uden fortilfælde at finde så mange fossiler af én art på ét sted.
Med Homo naledis nyfundne berømmelse inden for palæoantropologien var projektlederne og palæoantropologerne Lee Berger og John Hawks kloge nok til at udnytte situationen til en mulighed for at udfordre branchens status quo. Det National Geographic-støttede Rising Star-projekt satte skub i et nyt sæt sociale skikke og praksisser omkring åbenhed af data, som gjorde det muligt for forskere at arbejde med Homo naledi-materialet på en effektiv, rettidig og professionel måde. Og set i bakspejlet var der mange faktorer, der gjorde Rising Star velegnet til at fremme et skift mod en mere åben adgangspraksis i hele palæoantropologien.
“Vi har en åben invitation til kolleger til at tjekke vores arbejde,” forklarede Lee Berger til Ars. “Og det kan de gøre, da vi har gjort åbent samarbejde til en så vigtig del af Rising Star.” Han holdt en pause i et minut og fortsatte. “Jeg tror, at vi udvider, hvad videnskab, for palæoantropologi, betyder, fordi folk selv kan se stedet og fossilerne for at teste deres konklusioner. Dataene er tilgængelige.”
Menneskehedens vugge
Historien om Homo naledi begynder faktisk millioner af år før Rising Star-ekspeditionen nogensinde slog lejr omkring 25 miles uden for Johannesburg i den sydafrikanske Gauteng-provins.
Huler i dette område af Sydafrika dannes, når vand siver gennem revner og sprækker i regionens dolomitsten og langsomt eroderer stenen væk og danner underjordiske huler af alle former og størrelser. Når vandet strømmer gennem disse huler, efterlader det aflejringer af kalciumkarbonater – let genkendelige som betonhårde breccias eller arklignende aflejringer af flødesten, der findes langs hulens vægge. I Rising Star-hulesystemet resulterede dette i et netværk af kamre, herunder de kamre, hvor forskere har fundet fossiler af Homo naledi.
For forskere, der er ved at samle historien om Sydafrikas gamle miljøer og udvikling, fungerer disse huler som tidskapsler. I løbet af æoner er der blevet fundet plante- og dyrerester (for ikke at nævne homininer) i grotterne. Der blev fundet nok homininknogler til, at denne region i det nordlige Sydafrika – og alle dens fossilfyldte huler – i 1999 blev udpeget som et 180 kvadratkilometer stort UNESCO-verdensarvsområde kaldet Menneskehedens Vugge, der er dedikeret til menneskehedens palæoantropologiske historie.
Disse knogler er kommet ind i hulen ad flere veje. Gnavere slæber for eksempel knogler ind i grotterne, og det har de gjort i årtusinder. Vand fra underjordiske kilder kan flytte knogler fra det sted, hvor et dyr døde, til et helt andet sted i hulesystemet. Selv om disse huler er utrolige kilder til at finde fossiler, er det alt andet end ligetil at forstå, hvordan disse fossiler optræder på deres nuværende steder – for at blive opdaget og udgravet af moderne forskere.
Fra huler til Facebook og Twitter
I august 2013 hyrede professor Lee Berger fra University of Witwatersrand Pedro Boshoff til at undersøge huler i menneskehedens vugge og kortlægge, hvilke huler der havde fossilaflejringer. Boshoff, der er specialist i grotter, udvidede sit team med Rick Hunter og Steven Tucker. Hulegravere havde været i Rising Star-systemet siden 1970’erne, og bevæbnet med et kort fra 1985 som guide begyndte Tucker og Hunter systematisk at udforske det.
“Jeg startede i Rising Star-hulesystemet i 2011 som medlem af Speleological Exploration Club,” forklarede Steven Tucker over e-mail. “Det har altid været en af mine yndlingsgrotter, hvor jeg har været på udkig efter nye og udforskede områder. I midten af 2013 havde jeg brugt langt over hundrede timer derinde.”
Tucker og Hunter fandt ud af, at de kunne sno sig igennem en temmelig skræmmende, ikke kortlagt 18 centimeter lang slids i hulen, så de snoede sig igennem, og det gjorde de. Da de først var kommet igennem spalten og havde forhandlet sig ned ad en rutsjebane, befandt Tucker og Hunter sig i et sidste kammer, der havde et uforholdsmæssigt stort antal fossiler (“Da vi først så underkæben, tænkte vi, at det måske var den sidste fyr, der kom ned i kammeret og ikke klarede sig ud”, jokede Hunter under et interview). Da de viste Berger billeder af fossilerne, blev hans interesse mildest talt vakt.
Fra billederne kunne Berger se, at der var friske skader på knoglerne, sandsynligvis fra andre huleforskere, som ikke var klar over, hvad de trådte på. Efter at have rådført sig med kolleger besluttede Berger, at det var klogt – nødvendigt – at udgrave fossilerne, at kortlægge deres kontekst korrekt og at gøre det hurtigt for at undgå yderligere skader. Med de rette tilladelser på plads og med opbakning fra National Geographic begyndte Berger at samle et hold, der ville have den nødvendige videnskabelige baggrund og erfaring med huleforskning, som var nødvendig for at udføre arbejdet. Han begyndte med at skrive en jobannonce.
“Skal jeg bare sende dette til mine kolleger og bede dem om at distribuere det på normal vis?” Berger skrev i sin bestseller fra 2016 om ekspeditionen, Becoming Human, om ekspeditionen. “Jeg gættede på, at der sandsynligvis ikke var mere end en håndfuld mennesker i hele verden, der passede til beskrivelsen og var tilgængelige med så kort varsel.” Berger besluttede at lægge opslaget på Facebook, og derfra gik det hurtigt gennem Twitterverse. Det underjordiske hold bestod af seks kvinder med stor erfaring inden for arkæologi og huleforskning – Marina Elliott, K. Lindsay Hunter neé Eaves, Elen Feuerriegel, Alia Gurtov, Hannah Morris og Becca Peixotto.
“Det tog mig 45 minutter at komme ned til Dinaledi-salen første gang,” sagde Marina Elliot, biologisk antropolog ved University of Witwatersrand og projektets nuværende feltleder. “Da jeg endelig sprang ud af rutsjebanen og gled gennem den sidste gang til Dinaledi-kammeret, kunne jeg se, at gulvet var fyldt med knoglestykker, og stalaktitterne omkring mig glitrede af det lys, der blev kastet rundt af min pandelampe. Det var overvældende.” Elliott holdt en pause et øjeblik og grinede så. “Jeg regner med, at det er det samme, som Howard Carters hold følte, da de åbnede kong Tut’s grav.”
Feldsæsonen i november 2013 var sat op til at forløbe som et bjærgningsarkæologisk projekt. Det gjaldt om at udgrave i Dinaledi Chamber (som rummet blev kaldt) – at komme ind, få fossiler, dokumentere konteksten og komme ud igen. Da Marina Elliott og Becca Peixotto først nåede frem til kammeret, begyndte de at flagge fossiler på hulebundens overflade. Deres optælling var på over 300 fragmenter. “Nå, men vi tog vores sko og sokker af for at sikre os, at vi ikke beskadigede noget,” forklarede Elliott. “Fossilerne var – og er – utroligt skrøbelige.”
“Vi bruger tandstikkere til at grave,” forklarede Peixotto. “Vi flytter et sedimentkorn ad gangen og kigger på alting.” Holdet af arkæologer bruger også malerpensler og Tupperware-beholdere til at udgrave og transportere fossiler op til overfladen – en besynderlig sidestilling af udstyr fra dollarbutikken og den sofistikerede teknologi med kameraer, kabler og internet. Sidstnævnte var der for at give støtteholdet over jorden i “kommandocentralen” mulighed for at følge udgravningerne via et live feed og omhyggeligt dokumentere fossilernes bjærgning. “Vi bruger også pindsvinepinde, som er perfekte til sedimenterne,” tilbød Elliott med munter aplomb. “Og nogle gange skal vi bare vente på, at pindsvinene forlader grotterne, før vi kan gå ind.”
Da holdet udgravede, begyndte der at tegne sig et mærkeligt mønster. Alle fossilerne var knogler fra homininer. I huler med fossile homininer er det ikke ualmindeligt at finde ikke-homininknogler, hvilket tyder på, at andre dyr har brugt hulerne på et tidspunkt og er døde der, eller at naturkræfter, som f.eks. vand, kan have transporteret knoglerne til det sted, hvor de blev fundet. Men i Rising Star var der ingen fossiler fra andre arter. Det var så uventet, at “på et tidspunkt trak Lee mig til side for at spørge, om vi kun udgravede homininmaterialet og sprang andre ting over til senere”, husker Elliott. “Jeg forsikrede ham om, at vi udgravede alt. Der var bare ikke andet end homininerne.”
I løbet af den første feltsæson skiftedes alle udgraverne – underjordiske astronauter, et begreb, som medierne greb fat i – på skift på skift. Fordi det var så besværligt at skimme ind i Dinaledi-kammeret, blev vagterne forlænget fra 1-2 timer til 3-4 timer for at maksimere udbyttet af den tid, der blev brugt på bare at komme til fossilerne. Fossilerne blev kortlagt og pakket i poser. Der blev indsamlet sediment, som senere blev screenet i laboratoriet. Hele sæsonen varede tre uger, og videnskabs-Twitter var fascineret hele tiden og fulgte med i opdateringer fra #RisingStar.
Populær presse, der følger store fossilfund, er ikke noget nyt. Da det berømte fossil Lucy blev opdaget i Afar-regionen i Etiopien i november 1974, holdt hendes opdager, Donald Johanson, en pressekonference i Addis Ababa den 21. december for at præsentere Lucy for medierne, længe før fossilet blev offentliggjort i den akademiske litteratur. Mange fossilfund giver mulighed for at engagere den brede offentlighed. Før Rising Star var ingen fossil udgravning af et hominin imidlertid blevet delt så øjeblikkeligt over hele verden.
“Et generationsskifte”
Når de 1350 fossiler og fossilfragmenter var blevet fundet i grotterne, blev de opbevaret, kurateret og optaget på University of Witwatersrand. Det stod dog klart, at der var tusindvis af knogler tilbage på stedet, og at Rising Star meget hurtigt ville blive et langsigtet forskningsprojekt og ikke den bjærgningsoperation, som holdet havde startet med at tro, at det var.
Hvor der blev udgravet flere fossiler, skulle de fundne dog klargøres og analyseres, hvilket kræver tid og kræfter. Traditionelt foretages analyser af fossilt homininmateriale – især fossiler, der har potentiale til at være nye arter – af ledende forskere, og der kan gå lang tid fra opdagelsen af materialet til den formelle offentliggørelse. Desuden har tidsskrifter historisk set ikke altid krævet, at fossildata skal være en del af deres publikation.
Berger og Hawks ønskede noget andet. Der var så mange fossiler at analysere, konkluderede de, at projektet havde brug for en massiv workshop med forskere, der arbejdede sammen. De ønskede, som de anførte i deres workshop-annonce på Facebook, “forskere i begyndelsen af deres karriere”, der ville “være villige til at dele disse data og færdigheder” i en “samarbejdsbaseret workshop”. Og de ønskede, at fossilerne skulle indgå i de offentliggjorte optegnelser i tide.
“Jeg tror, at der er et generationsskifte lige nu, der gør palæoantropologi til videnskab,” forklarede Lee Berger til mig. “Vi lægger data ud og opfordrer til åbent samarbejde.”
De havde mere end 150 ansøgere, og i maj 2014 kom mere end 40 til Johannesburg for at arbejde gennem grottens fossile materialer i fem uger. Flere workshopdeltagere anslår, at langt over 10.000 persontimer blev brugt på at analysere den fossile samling. “Workshoppen var større, end det er typisk,” tilbød biologisk antropolog Caroline VanSickle over e-mail. “Det er sjældent, at så mange palæoantropologer er på samme sted på samme tid i så mange uger. Antallet af deltagere blev til dels dikteret af omfanget af det fossile fund.”
På workshoppen analyserede forskerne de forskellige skeletelementer og analyserede slidmønstrene på knoglerne. Under de live-tweetede udgravninger strømmede spørgsmålene ind og spurgte holdet, hvilke fossile homininarter der var i hulen, og hvordan knoglerne var kommet dertil. Workshoppen var en lejlighed til at begynde at arbejde med disse spørgsmål og meget mere. “Jeg synes, vi gjorde et bemærkelsesværdigt stykke arbejde med at skubbe vidensgrænserne, opmuntre andre forskere til at forfine forståelsen af naledi og dele vores arbejde med verden,” sagde biologisk antropolog Zach Throckmorton.
Resultaterne blev offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift eLife den 10. september 2015 med åben adgang til peer-reviewed videnskabeligt tidsskrift eLife. Gruppens skridt til at offentliggøre et så vigtigt og usædvanligt berømt sæt af fossiler i et tidsskrift med åben adgang – i stedet for de mere traditionelle tidsskrifter som Nature og Science – sendte et klart budskab. Selv om traditionelle tidsskrifter har en vis cachet og gravitas i videnskabelige kredse, lever de bag betalingsmure og er langsommere til at få peer review end deres modstykker med åben adgang.
“Med Rising Star’s gennemtænkte og bevidste samarbejde gennem årene har vi vist, at man ikke behøver at sætte publiceringshastighed op mod kvalitet,” forklarede John Hawks til mig. “Man kan have godt arbejde, der er udført relativt hurtigt efter palæo-standarder. Vi ønsker at inddrage samarbejdspartnere. Vi ønsker at hæve niveauet af den videnskab, der kan udføres med disse fossiler.”
I deres publikation argumenterede de 47 forfattere for, at fossilerne var en “hidtil ukendt art af uddøde homininer” med en anatomi, der mest lignede andre tidlige homo-arter, som Homo erectus eller Homo habilis. (Selv om der var masser af unikke kendetegn, der adskilte denne nye art fra andre.) Holdet navngav arten Homo naledi og bemærkede, at de 15 individer, der blev fundet i hulen, var “den største samling af en enkelt homininart, der hidtil er opdaget i Afrika”. Indtil nu er artiklen blevet set mere end 231.000 gange.
Som de fleste fossile homininer var arten en blanding af abelignende og menneskelignende anatomiske træk. Men denne særlige nye art kom med mere end sin del af mærkelige og gådefulde egenskaber, hvilket gør det svært for forskerne at finde ud af, hvor den skal placeres i hominin-stamtræet. “Disse eksemplarer er ensartede i deres lille størrelse, især i forhold til de nutidige fossiler fra det sydlige Afrika, men de har også en række træk, der kan sammenlignes med nyere mennesker”, har biologisk antropolog Adam Van Arsdale, som ikke er tilknyttet projektet, bemærket. “Homo naledi giver os en chance for at studere evolutionens mosaikmønstre,” uddybede han i et interview.
Access
I en stor del af palæoantropologiens historie er det at kunne arbejde på fossillokaliteter eller at få adgang til fossiler selv kommet gennem professionelt netværk. Rising Star-workshoppen – og de samarbejder, der er opstået på baggrund af den oprindelige workshop i de efterfølgende år – har givet forskere i begyndelsen af deres karriere mulighed for at opbygge nye professionelle netværk. Disse netværk er vokset i de efterfølgende år.
Efterhånden som de oprindelige workshopdeltagere har avanceret i deres karriere, har de aktivt arbejdet på stadig at inddrage yngre fakulteter og postdocs samt studerende på kandidat- og bachelorniveau, hvilket fortsat har styrket tillidsnetværkene og forstærket fordelene ved åbent samarbejde. Alle er interesserede i og engagerede i åben adgang med fossiler og data – selvfølgelig med Homo naledi-materialet, men også i andre projekter, som de er blevet involveret i.
Der er mange typer data, der omgiver Homo naledi – alt fra målinger af kalibre til scanninger af fossilerne og 3D-rekonstruktioner af selve Rising Star Cave. Holdet arbejder på at opretholde en balance mellem at sikre let tilgængelige data fra projektet og ekspertkvalitetskontrol. Det er ikke en gratis omgang. “Vi kan ikke altid være så åbne, som vi gerne ville,” gjorde postdoc Ashley Kruger fra University of Witwatersrand det klart. Kruger er ansvarlig for at digitalisere mange aspekter af projektet. “Det kan afhænge af en institutions regler. Men vi ønsker, at data, der anvendes i publikationer, skal være åbne og tilgængelige.”
Åben adgang er ikke gratis, hvilket mange fortalere såvel som kritikere af Rising Stars tilgang til datatilgængelighed påpeger. Spørgsmålet om, hvor data opbevares, hvordan de kan tilgås, og hvem der kan bruge dem, afhænger af de videnskabsmænd, der genererer dem. Men succesen med åben adgang afhænger også af de institutioner og bevillinger, der finansierer forskningen, og om tidsskrifter kræver åbenhed og gennemsigtighed i data i forbindelse med offentliggørelse af peer-reviewed forskning.
“Succesen med Rising Stars politik for åben adgang betyder, at det vil være sværere for palæoantropologer i fremtiden ikke at være mere åbne med deres data,” sagde Throckmorton. “De vil måske ikke være åbne på samme niveau som naledi-projektet, men de vil være mere åbne. Der er sket et skift i forventningerne til offentliggørelse af fossiler.”
Rising Star’s fremstød for åben adgang sluttede ikke med eLife-publikationen. Traditionelt er kopier af fossiler blevet delt i det videnskabelige samfund og universitetsmiljøet gennem fysiske afstøbninger. Der findes dog alternativer – MorphoSource er et onlinearkiv, der giver forskere mulighed for at gemme og dele 3D-scanninger af fossiler, for eksempel. Webstedet er hostet af Duke University og giver registrerede brugere mulighed for gratis at downloade scanninger, som de kan udskrive. “Fossilafstøbninger er dyre”, påpeger VanSickle, “og nogle gange er det svært eller umuligt at skaffe dem. Ved at offentliggøre fossilerne på MorphoSource bliver de let tilgængelige.” Indtil nu er scanninger af hundrede og treogfyrredive af Homo naledis fossiler blevet uploadet til MorphoSource.org, hvor de gratis kan downloades og udskrives af alle.
Rising Star har oprettet Google hangout-sessioner for at chatte med K-12-klasselokaler over hele verden. Projektet har også engageret sig stærkt i uddannelse gennem museumsudstillinger, klasser og opsøgende arbejde fra Maropeng Visitor Centre i menneskehedens vugge til Perot Museum of Science and Nature i Dallas. I efteråret, den 23. oktober, lancerede projektet en gratis virtual reality-app, der giver “besøgende” mulighed for at komme ind i Dinaledi-kammeret via deres smartphone.
Sydafrikaneren og nuværende kandidatstuderende Nompumelelo Hlophe, der arbejdede på stedet i de korte feltsæsoner mellem 2015-2016, har oversat lyddelen af Dinaledi-turen til Zulu. “Jeg elsker offentlig formidling og at forklare om Homo naledi,” fortalte Hlophe mig. “At fortælle dem, at jeg var en del af dette projekt, er virkelig stærkt. Det har ændret mine karrieremål.”
Rising Star i dag
Projektet Rising Star er langt fra slut og er i øjeblikket i gang med en feltsæson i Dinaledi-kammeret frem til november i år. “Rising Star føles som en udforskning i ordets egentlige forstand,” sagde Elliott til Ars. “Det er nysgerrighed med et formål.”
Formål – i form af hypotesetestning – har præget de mange korte feltsæsoner efter 2013 i Rising Star-systemet. Ud over udgravningerne i Dinaledi-kammeret begyndte udgravningerne i en anden del af grottesystemet, Lesedi-kammeret, hvor der blev fundet yderligere tre Homo naledi-individer. Yderligere tre Homo naledi-individer blev udgravet fra Hill Antechamber, der er en del af selve Dinaledi, hvilket bringer det seneste Rising Star-fossiltal op på 21 Homo naledi-individer og mere end 2 000 fossilfragmenter. Geologer har været igennem grotterne for at hjælpe med at finde ud af præcis, hvordan systemet er blevet dannet. Det nye hold af udgravere er ved at blive uddannet under Marina Elliott og Becca Peixott’s ekspertise og vejledning.
Da Rising Star er blevet udvidet i omfang, omfatter projektet nu et fuldtidshold for udgravninger – bestående af Maropeng Ramalepa, Dirk van Rooyen, Mathabela Tsikoane, Steven Tucker og Rick Hunter – til at hjælpe med sikkerheden ved udgravningerne, hjælpe med at manøvrere besværlige fossiler ud af hulen og fortsætte med at kortlægge hulesystemet. “Jeg har altid udforsket huler primært for at finde nye dele af hulesystemer”, forklarede Tucker. “Efter naledi fik jeg øjnene op for mulighederne for at finde fossiler i velkendte huler.”
Nogle af de største aktuelle forskningsmål for Rising Star-projektet fokuserer på spørgsmålet om, hvorfor der er så mange homininer – og kun homininer – i hulens kamre. Forskere har foreslået, at dette mønster af fossiler kun kan skyldes, at Homo naledi bevidst bortskaffede deres døde; det nuværende feltarbejde vil fortsætte med at teste denne forklaring ved at udvide udgravningerne i Dinaledi-kammeret og inkludere nye testgruber.
Fossilentusiaster kan følge udgravningerne fra slutningen af oktober til midten af november på Twitter via #RisingStarExpedition og #DinalediChamber.
For det meste af sin historie har palæoantropologien været en videnskab bygget op af superlativer. Overskrifter fortæller os om det ældste fossil. Det mest komplette skelet. Det tidligste moderne menneske. Den slags påstande gør det let at antage, at videnskaben om menneskets evolution er drevet af opdagelser, og det superlativfyldte Rising Star-projekt er et bevis på, at der er en uendelig interesse for fund af fossile homininer.
Men videnskab er en social proces, og mere end noget andet har Rising Star udfordret sine kolleger i palæoantropologien til at genoverveje, hvordan de går til værks for at udføre deres videnskab. Homo naledi har haft nok kulturelt cachet til at udfordre videnskaben om menneskets evolution til at være mere åben og tilgængelig med sine data.