Op 10 september 2015 kondigden wetenschappers formeel aan dat er een nieuwe hominensoort was ontdekt in het Rising Star-grottenstelsel in het noorden van Zuid-Afrika. Maar de ontdekking was allesbehalve een geheim – het team had hun veldseizoen al eerder live getweet. Ze noemden de soort Homo naledi-voor “ster” in de lokale Sotho-Tswana talen.
Tot op heden is wat wetenschappers weten over de Homo naledi afkomstig van meer dan 2.000 fossiele fragmenten die 21 individuen vormen – zowel mannelijke en vrouwelijke volwassenen als zuigelingen – uit drie verschillende delen van het grottenstelsel van de Rising Star. De soort wordt geschat tussen 236.000 en 335.000 jaar oud te zijn, gebaseerd op verschillende dateringsmethoden. Voor een wetenschap die de beenderen van sommige hele fossiele hominensoorten met de vingers van één hand kan tellen, is het vinden van zoveel fossielen van één soort op één plaats ongekend.
De nieuwe bekendheid van de Homo naledi binnen de paleoantropologie heeft de projectleiders en paleoantropologen Lee Berger en John Hawks ertoe aangezet om de status quo binnen de sector in twijfel te trekken. Het door National Geographic gesteunde Rising Star project zorgde voor een nieuwe set sociale mores en praktijken rond het openstellen van gegevens, waardoor onderzoekers op een efficiënte, tijdige en professionele manier met het materiaal van de Homo naledi aan de slag konden. En achteraf gezien waren er veel factoren die Rising Star in staat stelden om een verschuiving teweeg te brengen in de richting van meer open-toegangspraktijken in de paleoantropologie.
“We hebben een open uitnodiging voor collega’s om ons werk te controleren,” legde Lee Berger uit aan Ars. “En ze kunnen dit doen omdat we open samenwerking zo’n belangrijk onderdeel van Rising Star hebben gemaakt.” Hij pauzeerde even en vervolgde. “Ik denk dat we verbreden wat wetenschap, voor paleoantropologie, betekent omdat mensen de site en de fossielen zelf kunnen zien om hun conclusies te testen. De gegevens zijn beschikbaar.”
De wieg van de mens
Het verhaal van Homo naledi begint eigenlijk miljoenen jaren voordat de Rising Star-expeditie ooit een kamp opzette zo’n 25 mijl buiten Johannesburg in de Zuid-Afrikaanse provincie Gauteng.
Grotten in dat gebied van Zuid-Afrika ontstaan doordat water door de scheuren en spleten van het dolomietgesteente sijpelt en het gesteente langzaam wegslijt, waardoor ondergrondse grotten in allerlei vormen en maten worden gevormd. Terwijl het water door deze grotten stroomt, laat het afzettingen van calciumcarbonaten achter – gemakkelijk te herkennen als betonharde breccia’s of op platen lijkende afzettingen van vloeisteen die langs de wanden van de grotten worden gevonden. In het Rising Star grottenstelsel resulteerde dit in een netwerk van kamers, waaronder die waar onderzoekers fossielen van de Homo naledi hebben gevonden.
Voor wetenschappers die het verhaal van Zuid-Afrika’s oude omgeving en evolutie in elkaar zetten, fungeren deze grotten als tijdcapsules. In de loop der eeuwen zijn in de grotten resten van planten en dieren (en niet te vergeten hominins) gevonden. Er zijn genoeg botten van hominins gevonden dat in 1999 de regio in het noorden van Zuid-Afrika – en al zijn met fossielen gevulde grotten – werd aangewezen als een 180 vierkante mijl groot UNESCO Werelderfgoed, genaamd de Wieg van de Mensheid, gewijd aan de paleoantropologische geschiedenis van de mensheid.
De botten zijn via een aantal routes in de grot gekomen. Knaagdieren, bijvoorbeeld, slepen botten de grotten in en doen dat al duizenden jaren. Water uit ondergrondse bronnen kan botten verplaatsen van de plek waar een dier stierf naar een andere plek in het grottenstelsel. Hoewel deze grotten ongelooflijke bronnen zijn voor het vinden van fossielen, is het allesbehalve eenvoudig om te begrijpen hoe die fossielen op hun huidige locaties verschijnen – om ontdekt en opgegraven te worden door moderne wetenschappers.
Van grotten naar Facebook en Twitter
In augustus 2013 huurde professor Lee Berger van de Universiteit van Witwatersrand Pedro Boshoff in om grotten in de Wieg van de Mensheid te onderzoeken en in kaart te brengen welke fossiele afzettingen er waren. Boshoff, een specialist op het gebied van speleologie, breidde zijn team uit met Rick Hunter en Steven Tucker. Speleologen waren al sinds de jaren zeventig in het Rising Star-systeem geweest, en gewapend met een kaart uit 1985 als gids, begonnen Tucker en Hunter systematisch te verkennen.
“Ik begon in 2011 in het Rising Star-grottenstelsel als lid van de Speleological Exploration Club,” legde Steven Tucker per e-mail uit. “Het is altijd een van mijn favoriete grotten geweest, op zoek naar nieuwe en verkende gebieden. Tegen medio 2013 had ik er meer dan honderd uur doorgebracht.”
Tucker en Hunter ontdekten dat ze zich door een nogal afschrikwekkende, niet in kaart gebrachte gleuf van 18 centimeter in de grot konden wurmen, dus wurmden ze zich erdoor. Eenmaal door de gleuf en na zich een weg naar beneden te hebben gebaand door een glijbaan, kwamen Tucker en Hunter in een laatste kamer met een buitensporig aantal fossielen. (“Toen we voor het eerst de onderkaak zagen, dachten we, misschien was dit wel de laatste man die beneden in de kamer was geweest en het niet gered had,” grapte Hunter tijdens een interview.) Toen ze Berger foto’s van de fossielen lieten zien, was zijn interesse op zijn zachtst gezegd gewekt.
Van de foto’s kon Berger zien dat er verse schade was aan de botten, waarschijnlijk door andere speleologen die zich niet bewust waren van waar ze zich op begaven. Na overleg met collega’s besloot Berger dat het verstandig – en noodzakelijk – was om de fossielen op te graven, hun context goed in kaart te brengen, en dit snel te doen om verdere schade te voorkomen. Met de nodige vergunningen en de steun van National Geographic begon Berger een team samen te stellen dat over de nodige wetenschappelijke en speleologische achtergrond beschikte om het werk tot een goed einde te brengen. Hij begon met het schrijven van een personeelsadvertentie.
“Moet ik dit gewoon naar mijn collega’s mailen en hen vragen om het op de normale manier te verspreiden?” schreef Berger in zijn bestseller uit 2016 over de expeditie, Becoming Human. “Ik gokte dat er waarschijnlijk niet meer dan een handjevol mensen in de hele wereld waren die aan de beschrijving voldeden en op zo’n korte termijn beschikbaar waren.” Berger besloot de aankondiging op Facebook te plaatsen en van daaruit scheurde het snel door de Twitterverse. Het ondergrondse team bestond uit zes vrouwen met uitgebreide archeologische en speleologie-ervaring-Marina Elliott, K. Lindsay Hunter neé Eaves, Elen Feuerriegel, Alia Gurtov, Hannah Morris, en Becca Peixotto.
“Het kostte me 45 minuten om de eerste keer in de Dinaledi-kamer te komen,” zei Marina Elliot, een biologisch antropoloog aan de Universiteit van Witwatersrand en de huidige velddirecteur van het project. “Toen ik eindelijk uit de parachute sprong en door de laatste gang naar de Dinaledi-kamer gleed, kon ik zien dat de vloer bezaaid was met stukjes bot, en de stalactieten om me heen glinsterden van het licht dat door mijn hoofdlamp werd rondgeslingerd. Het was adembenemend.” Elliott pauzeerde even en lachte toen. “Ik verwacht dat het team van Howard Carter zich net zo voelde toen ze de tombe van koning Toet Toet openden. Het veldseizoen van november 2013 was opgezet als een bergingsproject. Het doel was om op te graven in de Dinaledi-kamer (zoals de ruimte werd genoemd) – om naar binnen te gaan, de fossielen te pakken, de context te documenteren, en weer naar buiten te gaan. Toen Marina Elliott en Becca Peixotto voor het eerst de kamer bereikten, begonnen ze fossielen op het oppervlak van de grotbodem te markeren. Ze telden meer dan 300 fragmenten. “We deden onze schoenen en sokken uit, om zeker te zijn dat we niets zouden beschadigen,” verduidelijkte Elliott. “De fossielen waren en zijn ongelooflijk kwetsbaar. “We gebruiken tandenstokers om op te graven,” legde Peixotto uit. “We verplaatsen een korrel sediment per keer en bekijken alles.” Het team van archeologen gebruikt ook verfkwasten en Tupperware-bakjes om fossielen op te graven en naar de oppervlakte te brengen – een merkwaardige juxtapositie van uitrusting uit de dollarwinkel met de geavanceerde technologie van camera’s, kabels en Internet. Dit laatste was bedoeld om het bovengrondse ondersteuningsteam in het “commandocentrum” in staat te stellen de opgravingen via een live feed te volgen en het herstel van de fossielen zorgvuldig te documenteren. “We gebruiken ook stekelvarkens, die perfect zijn voor de sedimenten,” zei Elliott met vrolijk aplomb. “En soms moeten we gewoon wachten tot stekelvarkens de grotten verlaten voordat we naar binnen kunnen.”
Terwijl het team aan het graven was, begon zich een merkwaardig patroon af te tekenen. Alle fossielen waren beenderen van hominidae. In grotten met fossiele hominins worden niet zelden botten van niet-hominins gevonden, wat erop wijst dat andere dieren de grotten ooit hebben gebruikt en er zijn gestorven, of dat natuurlijke krachten, zoals water, de botten naar de plaats van de vondst hebben kunnen brengen. Maar in Rising Star waren geen fossielen van andere diersoorten te vinden. Het was zo onverwacht dat “Lee me op een gegeven moment apart nam om te vragen of we alleen het hominisch materiaal aan het opgraven waren en andere dingen voor later oversloegen,” herinnerde Elliott zich. “Ik verzekerde hem dat we alles aan het opgraven waren. Er was gewoon niets anders dan de hominins.”
In de loop van het eerste veldseizoen hadden alle opgravers -ondergrondse astronauten, een term die de media aansloegen- om beurten dienst. Omdat het zo moeilijk was om in de Dinaledi-kamer te komen, werden de shifts verlengd van 1-2 uur tot 3-4 uur, om de tijd die nodig was om bij de fossielen te komen, optimaal te benutten. De fossielen werden in kaart gebracht en in zakken gedaan. Sediment werd verzameld om later in het lab te worden onderzocht. Het hele seizoen duurde drie weken, en wetenschap Twitter was geboeid tijdens het volgen van updates van #RisingStar.
Het volgen van grote fossiele ontdekkingen door de populaire pers is niets nieuws. Toen het beroemde fossiel Lucy in november 1974 werd ontdekt in de Afar-regio van Ethiopië, hield haar ontdekker, Donald Johanson, op 21 december een persconferentie in Addis Abeba om Lucy aan de media voor te stellen, lang voordat het fossiel in de academische literatuur werd gepubliceerd. Veel fossiele ontdekkingen bieden de mogelijkheid om het grote publiek erbij te betrekken. Vóór Rising Star was er echter geen enkele fossiele hominine-opgraving die zo direct over de hele wereld werd gedeeld.
“Een generatieverschuiving”
Toen de 1350 fossielen en fossielfragmenten eenmaal uit de grotten waren geborgen, werden ze opgeslagen, gecureerd en geoccupeerd aan de Universiteit van Witwatersrand. Het was echter duidelijk dat er duizenden botten op de vindplaats achterbleven en dat Rising Star al snel een onderzoeksproject voor de lange termijn zou worden, en niet de bergingsoperatie waarvan het team aanvankelijk dacht dat het een reddingsoperatie was.
Voordat er meer fossielen werden opgegraven, moesten de opgegraven exemplaren echter eerst worden geprepareerd en geanalyseerd, wat tijd en inspanning kost. Traditioneel worden analyses van fossiel hominisch materiaal – vooral van fossielen die potentieel nieuwe soorten kunnen zijn – uitgevoerd door senior wetenschappers, en er kan veel tijd verstrijken tussen de ontdekking van materiaal en de formele publicatie. Bovendien hebben tijdschriften historisch gezien niet altijd geëist dat de gegevens van fossielen deel uitmaken van hun publicatie.
Berger en Hawks wilden iets anders. Er waren zoveel fossielen te analyseren, concludeerden zij, dat het project een massale workshop nodig had met wetenschappers die samenwerkten. Ze wilden, zoals ze in hun advertentie voor de workshop op Facebook stelden, “beginnende wetenschappers” die “bereid zouden zijn om deze gegevens en vaardigheden te delen” in een “collaboratieve workshop”. En ze wilden dat de fossielen op tijd in het gepubliceerde archief terecht zouden komen.
“Ik denk dat er op dit moment een generatieverschuiving plaatsvindt die paleoantropologie tot wetenschap maakt,” legde Lee Berger me uit. “We brengen gegevens naar buiten en moedigen open samenwerking aan.”
Ze hadden meer dan 150 gegadigden, en in mei 2014 kwamen er meer dan 40 naar Johannesburg om vijf weken lang door het fossiele materiaal van de grot te werken. Verschillende deelnemers aan de workshop schatten dat er meer dan 10.000 manuren in het analyseren van de fossiele assemblage zijn gaan zitten. “De workshop was groter dan gebruikelijk,” zei biologisch antropologe Caroline VanSickle in een e-mail. “Het komt zelden voor dat zoveel paleoantropologen gedurende zoveel weken op hetzelfde moment op dezelfde plaats zijn. Het aantal deelnemers werd deels gedicteerd door de omvang van de fossiele vondst.”
Tijdens de workshop analyseerden wetenschappers de verschillende skeletelementen en analyseerden ze de slijtagepatronen op de botten. Tijdens de live getweete opgravingen stroomden de vragen binnen aan het team welke fossiele hominensoorten zich in de grot bevonden en hoe de botten daar terecht waren gekomen. De workshop was de gelegenheid om deze vragen en meer te behandelen. “Ik denk dat we een opmerkelijke prestatie hebben geleverd door de grenzen van de kennis te verleggen, andere wetenschappers aan te moedigen om het begrip van naledi te verfijnen, en ons werk met de wereld te delen,” zei biologisch antropoloog Zach Throckmorton.
De resultaten werden gepubliceerd in het open-access peer-reviewed wetenschappelijk tijdschrift eLife op 10 september 2015. De stap van de groep om zo’n belangrijke, uitzonderlijke beroemdheidsset van fossielen te publiceren in een open-access tijdschrift-in plaats van de meer traditionele tijdschriften zoals Nature en Science-sent een duidelijke boodschap. Hoewel traditionele tijdschriften in wetenschappelijke kringen een zeker cachet en prestige hebben, leven ze achter betaalmuren en zijn ze langzamer met peer review dan hun open-access tegenhangers.
“Met Rising Star’s doordachte en doelbewuste samenwerking door de jaren heen, hebben we laten zien dat je snelheid van publicatie niet hoeft af te zetten tegen kwaliteit,” legde John Hawks me uit. “Je kunt goed werk hebben dat naar paleo-normen relatief snel klaar is. We willen medewerkers aantrekken. We willen het niveau van wetenschap dat met deze fossielen gedaan kan worden verhogen.”
In hun publicatie betoogden de 47 auteurs dat de fossielen een “voorheen onbekende soort uitgestorven hominensoort” waren, met een anatomie die het meest leek op andere vroege Homo-soorten, zoals Homo erectus of Homo habilis. (Hoewel er genoeg unieke kenmerken waren die deze nieuwe soort onderscheidde.) Het team noemde de soort Homo naledi en merkte op dat de 15 individuen die in de grot werden gevonden “de grootste verzameling van één enkele hominensoort was die tot nu toe in Afrika is ontdekt”. Tot op heden is het artikel meer dan 231.000 keer bekeken.
Zoals de meeste fossiele hominins, was de soort een mix van aapachtige en mensachtige anatomische kenmerken. Maar deze nieuwe soort heeft meer dan genoeg eigenaardige, raadselachtige kenmerken, waardoor het voor wetenschappers moeilijk is om uit te zoeken waar hij thuishoort in de hominestamboom. “Deze specimens zijn uniform in hun kleine afmetingen, vooral in verhouding tot de hedendaagse Zuid-Afrikaanse fossielen, maar ze bezitten ook een aantal kenmerken die vergelijkbaar zijn met recente mensen,” heeft biologisch antropoloog Adam Van Arsdale, die niet verbonden is aan het project, opgemerkt. “Homo naledi biedt ons de kans om de mozaïekpatronen van de evolutie te bestuderen”, zo verduidelijkte hij in een interview.
Toegang
Voor een groot deel van de geschiedenis van de paleoantropologie is de mogelijkheid om op fossiele vindplaatsen te werken of toegang te krijgen tot de fossielen zelf, te danken aan professionele netwerken. De Rising Star-workshop – en de samenwerkingsverbanden die in de daaropvolgende jaren uit die oorspronkelijke workshop zijn voortgekomen – hebben wetenschappers die aan het begin van hun carrière staan, de gelegenheid geboden om nieuwe professionele netwerken op te bouwen. Deze netwerken zijn in de daaropvolgende jaren gegroeid.
Terwijl de oorspronkelijke workshopdeelnemers hun carrière hebben gevorderd, hebben zij actief gewerkt om nog steeds junior faculteit en postdocs, evenals graduate en undergraduate studenten te betrekken, waardoor de netwerken van vertrouwen verder zijn versterkt en de voordelen van open samenwerking zijn versterkt. Allen zijn geïnteresseerd in en gecommitteerd aan open toegang met fossielen en data – met het Homo naledi materiaal, natuurlijk, maar ook in andere projecten waar ze bij betrokken zijn geraakt.
Er zijn een heleboel soorten data die Homo naledi-alles van schuifmaat metingen, tot scans van de fossielen, tot 3D reconstructies van de Rising Star Cave, zelf. Het team probeert een evenwicht te vinden tussen de beschikbaarheid van de gegevens van het project en een deskundige kwaliteitscontrole. Het is geen free-for-all. “We kunnen niet altijd zo open zijn als we zouden willen,” maakte postdoctoraal onderzoeker Ashley Kruger van de Universiteit van Witwatersrand duidelijk. Kruger is verantwoordelijk voor het digitaliseren van veel aspecten van het project. “Het kan afhangen van de regels van een instelling. Maar we willen dat gegevens die in publicaties worden gebruikt, open en beschikbaar zijn.”
Open access is niet gratis, zoals veel voorstanders maar ook critici van Rising Star’s benadering van toegankelijkheid van data aangeven. De vraag waar de gegevens worden opgeslagen, hoe ze toegankelijk zijn en wie ze kan gebruiken, hangt af van de wetenschappers die ze genereren. Maar het succes van open toegang hangt ook af van de instellingen en subsidies die onderzoek financieren en of tijdschriften openheid van gegevens en transparantie eisen bij de publicatie van peer-reviewed onderzoek.
“Het succes van Rising Star’s beleid van open toegang betekent dat het moeilijker zal zijn voor paleoantropologen in de toekomst om niet meer open te zijn met hun gegevens,” zei Throckmorton. “Ze zullen misschien niet zo open zijn als het naledi-project, maar ze zullen wel opener zijn. Er is een verschuiving in de verwachtingen over het publiceren van fossielen.”
Rising Star’s push voor open toegang eindigde niet met de eLife-publicatie. Traditioneel worden kopieën van fossielen gedeeld in de wetenschappelijke en universitaire gemeenschappen door middel van fysieke afgietsels. Er bestaan echter alternatieven, zoals MorphoSource, een online archief dat onderzoekers in staat stelt 3D-scans van fossielen op te slaan en te delen. De site wordt gehost door Duke University en biedt geregistreerde gebruikers de mogelijkheid om scans gratis te downloaden en af te drukken. “Fossielenafgietsels zijn duur”, zegt VanSickle, “soms moeilijk of onmogelijk te verkrijgen. Door de fossielen in MorphoSource te publiceren, komen ze gemakkelijk beschikbaar.” Tot op heden zijn scans van honderddrieënveertig fossielen van de Homo naledi geüpload naar MorphoSource.org, waar ze gratis kunnen worden gedownload en afgedrukt door iedereen.
Rising Star heeft Google hangout-sessies opgezet om te chatten met klaslokalen van K-12 over de hele wereld. Het project heeft ook sterk ingezet op het onderwijs door middel van museumtentoonstellingen, klassen, en outreach van Maropeng Visitor Centre in de Wieg van de Mensheid tot het Perot Museum of Science and Nature in Dallas. Dit najaar, op 23 oktober, lanceerde het project een gratis virtual reality-app waarmee “bezoekers” via hun smartphone in de Dinaledi-kamer kunnen komen.
Zuid-Afrikaanse en huidige masterstudent Nompumelelo Hlophe, die tijdens de korte veldseizoenen tussen 2015-2016 op de site werkte, heeft het audiogedeelte van de Dinaledi-tour in het Zulu vertaald. “Ik hou van publieksvoorlichting en uitleg geven over Homo naledi,” vertelde Hlophe. “Vertellen dat ik deel uitmaakte van dit project is echt krachtig. Het heeft mijn carrièredoelen veranderd.”
Rising Star vandaag
Het Rising Star-project is nog lang niet voorbij en bevindt zich momenteel in een veldseizoen in de Dinaledi-kamer tot november van dit jaar. “Rising Star voelt als verkenning in de ware zin van het woord,” vertelde Elliott aan Ars. “Het is nieuwsgierigheid met een doel.”
Doel – in de vorm van het testen van hypothesen – heeft vorm gegeven aan de verschillende korte veldseizoenen na 2013 in het Rising Star-systeem. Naast de opgravingen in de Dinaledi-kamer zijn opgravingen begonnen in een tweede deel van het grottensysteem, de Lesedi-kamer, waar nog eens drie individuen van Homo naledi werden teruggevonden. Nog eens drie individuen van de Homo naledi werden opgegraven in de antichambre van Hill, een deel van de eigenlijke Dinaledi-grot, waardoor het huidige aantal fossielen van de Rising Star nu 21 Homo naledi-individuen en meer dan 2.000 fossielfragmenten bedraagt. Geologen zijn in de grotten geweest om te helpen uitzoeken hoe het systeem precies is ontstaan. Het nieuwe team van opgravers wordt getraind onder de expertise en begeleiding van Marina Elliott en Becca Peixotto.
Naarmate de reikwijdte van Rising Star is uitgebreid, omvat het project nu een fulltime speleologenteam – bestaande uit Maropeng Ramalepa, Dirk van Rooyen, Mathabela Tsikoane, Steven Tucker en Rick Hunter – om te helpen bij de veiligheid van de opgravingen, om lastige fossielen uit de grot te manoeuvreren en om het grottenstelsel verder in kaart te brengen. “Ik heb altijd grotten verkend, voornamelijk om nieuwe delen van grottenstelsels te vinden,” legde Tucker uit. “Na naledi werden mijn ogen geopend voor de mogelijkheden van fossiele vondsten in bekende grotten.”
Enkele van de grootste huidige onderzoeksdoelen voor het Rising Star-project richten zich op de vraag waarom er zoveel hominins – en alleen hominins – in de kamers van de grot zijn. Onderzoekers hebben voorgesteld dat dit patroon van fossielen alleen het resultaat zou kunnen zijn van Homo naledi die zich opzettelijk van hun doden ontdoen; het huidige veldwerk zal deze verklaring blijven testen door de opgravingen in de Dinaledi-kamer uit te breiden en nieuwe proefkuilen aan te leggen.
Fossiel liefhebbers kunnen de opgravingen volgen van eind oktober tot half november op Twitter via #RisingStarExpedition en #DinalediChamber.
Voor het grootste deel van haar geschiedenis, is paleoantropologie een wetenschap die is opgebouwd uit superlatieven. Krantenkoppen vertellen ons over het oudste fossiel. Het meest complete skelet. De vroegste moderne mens. Dit soort beweringen maken het gemakkelijk om aan te nemen dat de wetenschap van de menselijke evolutie wordt gedreven door ontdekkingen, en het superlatieven-geladen Rising Star project is het bewijs dat er een nooit eindigende belangstelling is voor fossiele hominine vondsten.
Maar wetenschap is een sociaal proces, en, meer dan wat dan ook, heeft Rising Star zijn collega paleoantropologen uitgedaagd om opnieuw te onderzoeken hoe zij te werk gaan bij het bedrijven van hun wetenschap. De Homo naledi heeft genoeg cultureel cachet om de wetenschap van de menselijke evolutie uit te dagen opener en toegankelijker te zijn met haar gegevens.