Underkjeven fra Mauer

Underkjeven fra Mauer, også kalt Mauer 1 og GPIH 1, er et fossil og et typeeksemplar av en underkjeve av fortidsmennesket Homo heidelbergensis. Fossilet er det eldste kjente tilfellet av slekten Homo som er funnet i Tyskland. Fossilet ble funnet den 21. oktober 1907 av grusarbeideren Daniel Hartmann. Funnstedet var et grustak i kommunen Mauer i storhertugdømmet Baden, omkring 10 km sørøst for Heidelberg.
Europeiske antropologer trodde først at kjeven hadde tilhørt en europeisk underart av homo erectus; de brukte derfor benevnelsen homo erectus heidelbergensis. Etterhvert forstod de at kjeven hadde tilhørt en egen art som inntil da hadde vært ukjent. Kjeven kan ligne på kjevene til homo erectus, men tennene ligner mer på dem vi finner hos moderne mennesker.
I 1908 ble det utgitt en vitenskapelig publikasjon av den tyske antropologen Otto Schoetensack ved Universitetet i Heidelberg. Publikasjonen var en artsbeskrivelse, og fastslo at kjeven hadde tilhørt en egen art som var yngre enn homo erectus, men eldre enn neandertalerne. Schoetensack introduserte artsnavnet Homo heidelbergensis. Artsbeskrivelsen ble bekreftet i 1933, da den tyske maleren Karl Sigrist oppdaget steinheimskallen i et grustak i nærheten av Steinheim an der Murr, 20 km nord for Stuttgart. Senere ble det gjort flere funn av arten rundt om i Europa og Afrika.
En radiometrisk datering fra 2010 viste en alder på 609 000 ± 40 000 år. I eldre faglitteratur varierte dateringene mellom 474 000 og 621 000 år. Variasjonene skyldtes usikkerheter om alderen på funnstedets arkeologiske horisont.

Funnhistorien

Den 21. oktober 1907 avdekket grustakarbeideren Daniel Hartmann en underkjeve i et grustak i teigskiftet Grafenrain i den lille kommunen Mauer, som på denne tiden tilhørte storhertugdømmet Baden. Kjeven ble funnet i en dybde på 24.63 meter, og han gjenkjente den som restene av et menneske. Han var klar over sannsynligheten av å finne fortidslevninger på stedet. Den tyske antropologen Otto Schoetensack hadde i 20 år bedt arbeiderne på grustaket om å være på utkikk etter arkeologiske funn, etter at et velbevart kranium av den europeiske skogselefanten Elephas antiquus ble oppdaget i 1887.  Schoetensack hadde lært arbeiderne om særpreg ved menneskebein, basert på nylig oppdagede eksemplarer. Han besøkte også grustaket jevnlig på leting etter «spor etter mennesker».
Mens Hartmann gravde, ble kjevebeinet sendt opp i luften. Da det ble gjenfunnet, var det dessverre blitt delt i to deler. I tillegg løsnet en bit av kjevens venstre side, som ikke ble gjenfunnet. En tykk, sementert skorpe av grov sand satt fast på og omkring hjørnetennene og jekslene; dette er vanlig på mange av fossilene fra Mauer. Sementeringen var forårsaket av karbonisering av kalsium. På toppen av forjekslene (premolarene) på venstre side og på begge de to fremste molarene, satt en 15 cm lang og 10 cm bred blokk av kalkstein, trolig muslingkalk, som var fast forbundet med den grove sanden. Den etterfølgende fjerning av sandskorpen gjorde at tynne lag av tannemalje ble skrapet av noen av tennene. I tillegg gikk de to venstre forjekslene tapt for alltid som følge av en uegnet lagringsmåte under andre verdenskrig.
Grustakets entreprenør varslet umiddelbart Schoetensack om funnet, og sistnevnte undersøkte og dokumenterte kjeven og funnstedet. Han presenterte resultatene av sine studier i september 1908 i en monografi med tittelen: Underkjeven av homo heidelbergensis fra grustaket i Mauer, i nærheten av Heidelberg (Der Unterkiefer des Homo Heidelbergensis aus den Sanden von Mauer bei Heidelberg). Den 19. november 1907 uttalte Schoetensack i et rettslig dokument at entreprenøren Josef Rösch (1838–1925) skulle gi gjenstanden til Universitetet i Heidelberg som en gave. Kjevebeinet har siden den tid vært oppbevart ved universitetets geologisk-paleontologiske institutt som «det mest verdifulle objektet i naturhistoriesamlingen hos Universitetet i Heidelberg». På høyre innside av underkjeven er samlingens nummerering GPIH 1 og Mauer 1 avmerket med sorte kapitéler; GPIH er en forkortelse for Geologisch-Paläontologisches Institut Heidelberg.
I 1924 oppdaget paleontologen Karl Friedrich Hormuth 29 redskaper av chert i grustaket i Mauer; de antas å ha blitt brukt av heidelbergmennesket. I 1933 oppdaget den tyske paleontologen Wilhelm Freudenberg et fragment av et mellom 430 000 og 480 000 år gammelt pannebein, som også kan ha tilhørt heidelbergmennesket.

Dateringen

Otto Schoetensack sørget for at det i bunnen av sandtaket ble reist en minnestøtte hvor en horisontal linje viser funnets nivå i sedimentene. Hvorvidt hans ønske er blitt oppfylt – nemlig at steinen må forbli på sitt sted, selv om endog grustaket en dag kan bli gjenfylt, er uvisst. På 1930-tallet ble den nederste delen av grustaket – der hvor underkjeven kom til syne, fylt igjen med sand som var hentet opp under utgravningene. Senere ble området ført tilbake til naturen og omdannet til et naturreservat i 1982. Det egentlige funnstedet er derfor ikke lenger tilgjengelig for forskning. En presis datering av funnstedets arkeologiske horisont ved å bruke samtidens vitenskapelige metoder, var derfor ikke mulig på lange tider. Som et alternativ prøvde forskere gjentatte ganger å utlede alderen til fossilets lag ved å benytte stratigrafi.
Schoetensack beskrev det 10 cm tykke funnlaget som et «lag av grus, som var lett sementert grunnet karbonisering av kalsium, med svært tynne lag av leire som reagerer svakt med saltsyre» Over og under funnets arkeologiske horisont, hadde sand og andre materialer blitt akkumulert i ulike klart definerbare lag. Disse lagene hadde blitt avsatt langs enden av en tiligere bue av elven Neckar i løpet av mange tusen år. I forordet til sitt studium skrev han: «Det er almen enighet om at alderen på denne sanden er paleodiluvial, noe vi ser av de begravde levningene av pattedyr; dette på tross av at enkelte arter antyder et signifikant slektskap med en mer yngre seksjon av tertiær, nemlig pliocen. Ifølge samtidens dateringsmetoder, skulle disse fakta innebære en nedre aldersgrense på omkring 780 000 år, og et maksimum på flere millioner år.»
Selv om Schoetensack utførlig beskrev tallrike fossile dyrearter, som var blitt funnet i sandtaket, hadde han åpenbart ikke letet i det som han kalte «skikt 4», hvor kjeven ble oppdaget. I stedet omtaler han funn på mange sider i sin publikasjon som ikke kunne knyttes til noe bestemt geologisk lag. En relativ datering basert på ledefossiler er derfor ikke mulig på grunnlag av hans fremlagte materiale.
På 100-årsdagen for oppdagelsen i 2007, ble det i et vitenskapelig festskrift forklart at «det finnes fortsatt ingen tilfredsstillende, eksakte data for bestemmelsen av den geologiske alderen til underkjeven av homo heidelbergensis». På grunnlag av små fossiler fra Mauer, kunne man fra 1995 avgrense alderen på sanden fra Mauer med en større presisjon; i tillegg ble det forsøkt på å foreta presise dateringer av tilgrensende sandtak, som fortsatt var tilgjengelig for forskere. Til dags dato har forskere likevel ikke blitt enige om hvilket lag fra Cromer-komplekset – av flere mulige, som er identisk med funnskiktet i gruven i Grafenrain. Derfor er det slik at kommunen Mauer på sin hjemmeside omtaler fossilets alder som «mer enn 600 000 år» mens minnesteinen oppgir en alder på 500 000 år. Alderen på «skikt 4», hvor kjeven ble funnet, er datert til mellom 474 000 og 621 000 år; kjevens alder avhenger derfor av om den ble funnet i det laveste laget (omkring 600 000 år) eller det øvre laget (omkring 500 000 år).
I november 2010 ble det for første gang foretatt en presis datering, som samme måned ble publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences. Sandkornene ble datert med infrarød-radio fluorescence (IR-RF), mens tennene ble datert via elektrospinning kombinert med uran-bly-metoden. Denne radiometriske dateringen viste en alder på 609 000 ± 40 000 år.

Forholdet til moderne mennesker

Underkjeven fra Mauer er et typeeksemplar av en underkjeve av fortidsmennesket homo heidelbergensis. «Anatomien er helt klart mer primitiv enn neandertalernes, mens den harmonisk avrundede tannbuen og den komplette rekken av tenner ... allerede er typisk menneskelige.» Basert på den kronologiske avgrensningen fra de yngre neandertalerne og de eldre fossiler av homo erectus, er det forsvarlig å tilskrive kjeven en egen art. Ifølge den britiske antropologen Chris Stringer, rangeres heidelbergmennesket mellom homo erectus på den ene siden og neandertalerne og moderne mennesker på den andre; ut fra dette synspunktet utgjør heidelbergmennesket en felles stamfar til både neandertalerne og moderne mennesker.
Et mindretall av forskere betrakter evolusjonen av menneskene i Europa og Afrika som en gradvis prosess fra homo erectus til neandertalerne og senere det moderne menneske – så gradvis at de betrakter enhver form for segregering i adskilte arter som vilkårlige inndelinger under denne prosessen. Derfor avviser de også at heidelbergmennesket er en egen art, og identifiserer underkjeven som tilhørende homo erectus.
En av de to rådende teoriene om menneskets opprinnelse er ut av Afrika-hypotesen. Den andre er den multiregionale hypotesen. Den første antar at homo heidelbergensis, neanderthalerne og det moderne mennesket vandret ut fra Afrika på forskjellige tidspunkter. Heidelbergmennesket deltok i en utvandring, hvis eldste fossiler utenom Afrika er omkring 1.8 millioner år gamle. De siste etterkommerne av denne første migrasjonsbølgen fra Afrika til Europa var neandertalerne, som døde ut for omkring 30,000 år siden. Dagens medlemmer av homo sapiens i Europa tilhører en migrasjonsbølge som fant sted for omkring 40,000 til 30,000 år siden.

Habitat

Like usikker som kjevens eksakte alder var inntil nylig, like vanskelig er det å knytte andre fossiler til laget. Slike ledefossiler er de eneste direkte bevis på en nøyaktig rekonstruksjon av funnets habitat.