Sinds de Neanderthalers anderhalve eeuw geleden als aparte menselijke soort werden erkend, zijn hun opvallende gelaatstrekken een punt van raadselachtigheid en fascinatie geweest.
Hun brede neuzen, prominente wenkbrauwrand en vooruitstekende gezichten hebben geleid tot een aantal theorieën over de oorzaak van hun evolutie.
Daaronder was dat hun schedel hen een sterkere beet gaf en hen hielp de koude lucht van hun ijstijdleefgebieden effectiever op te warmen.
Maar een nieuwe studie heeft gesuggereerd dat de grotere neusdoorgang van Neanderthalers hielp de hoeveelheid die zij konden inademen te vergroten tot wel twee keer die van moderne mensen.
Dit zou hen een voordeel hebben gegeven in hun intens fysieke strijd om te overleven, toen zij op groot wild jaagden bij temperaturen onder het vriespunt.
Professor Chris Stringer van het Natural History Museum, die aan de studie meewerkte, zei dat het nieuw licht wierp op de voordelen die de gelaatstrekken van de Neanderthalers boden in vergelijking met onze eigen plattere en grotere schedels.
Zegt hij: “
De studie
Een internationaal team van academici en wetenschappers onder leiding van professor Stephen Wroe, van de Universiteit van New England, in Australië, gebruikte computermodellen om drie Neanderthaler schedels te vergelijken met 11 van de oude Homo sapiens, onze eigen soort.
Ze werden vervolgens ook vergeleken met de schedel van een oudere mensensoort, Homo heidelbergensis, die volgens sommigen de gemeenschappelijke voorouder is van zowel Neanderthalers als moderne mensen.
Een van de uitdagingen voor de studie is het feit dat er relatief weinig fossiele schedels van de oude mens zijn. Van Neanderthalers zijn er slechts zo’n 20 ontdekt, waarvan er geen enkele compleet is.
Het team construeerde de ontbrekende delen van de schedels digitaal en voerde er simulaties op uit om de biomechanica van hun verschillende beten te testen en ook hoe de lucht in hun neusholten stroomde en opwarmde.
Bijten en ademhalen
Eén van de theorieën over de bredere gelaatstrekken van Neanderthalers was dat ze daardoor harder konden bijten. Dit zou nuttig zijn geweest omdat zij hun tanden vaak als een derde hand gebruikten en ook een grover dieet hadden met onder meer rauw vlees.
Uit de computermodellering bleek dat de kaak en schedel van de Neanderthaler hen geen “mechanisch voordeel” gaven bij het bijten ten opzichte van de moderne mens.
Een andere verklaring voor de vorm van het gezicht van de Neanderthaler is dat hun brede neusgat, dat gemiddeld 29 procent groter is dan dat van de Homo sapiens, koude en droge lucht hielp opwarmen.
Neanderthalers zouden oorspronkelijk in Afrika zijn geëvolueerd alvorens naar Eurazië te migreren, waar zij een aantal ijstijden en warmere interglaciale periodes overleefden.
Hoewel de studie uitwees dat de neusholte van de Neanderthaler effectiever was in het opwarmen van lucht dan die van zijn Homo heidelbergensis voorouder, was het minder efficiënt dan de smallere neuzen van de moderne mens.
Het onderzoek van het team ontdekte echter dat de verbrede neusholte de Neanderthalers zou hebben geholpen aanzienlijk meer lucht in te ademen dan wij kunnen.
De studie, gepubliceerd door de Royal Society, zei: “Analyses voorspelden dat de Neanderthaler onder laminaire omstandigheden bijna tweemaal zoveel volume lucht door zijn neus kon verplaatsen als de moderne mens.”
De onderzoekers suggereerden dat dit zou kunnen zijn geëvolueerd om de Neanderthalers te helpen beter om te gaan met hun koudere klimaten, en ook om hun zeer actieve en lichamelijk inspannende leven te ondersteunen.
Nauwgezet bestaan
De Neanderthalers leefden een wreed en veeleisend bestaan, dat inhield dat zij ongelooflijk hard moesten werken om alleen al in hun levensonderhoud te voorzien.
Deel hiervan was te wijten aan het vele werk dat zij moesten verzetten om gevoed te blijven. Neanderthalers waren jagers die van dichtbij gevaarlijke prooien, zoals mammoeten, te lijf gingen met speren.
Ze konden niet alleen van vlees leven en moesten ook grote afstanden afleggen om voldoende groenten voor hun dieet te verzamelen.
Bovendien overleefden ze ijstijden onder nul met slechts rudimentaire kleding aan. Aangezien zij geen enkele vorm van naaien ontwikkelden, trotseerden zij de elementen in losjes gewikkeld bont, wat betekent dat zij meer energie verbrandden om zich warm te houden.
Hoewel er bewijs is dat Neanderthalers vuur gebruikten en kookten, is het fragmentarisch, wat suggereert dat rauw vlees, dat minder voedzaam is, ook deel uitmaakte van hun dieet.
“Sommigen van hen deden dat, maar het lijkt variabel te zijn geweest,” zei Prof Stringer. “
Als gevolg hiervan wordt geschat dat Neaderthalers ongeveer 3360 tot 4480 kcal per dag verbrandden, vergeleken met 2000 tot 3000 kcal voor mensen vandaag de dag.
Evolutionair voordeel
De extra ademhalingscapaciteit die hun gezichtsstructuur hen lijkt te hebben gegeven, zou Neanderthalers kunnen hebben geholpen om te gaan met hun intens fysieke leven.
Het komt ook overeen met de rest van hun lichaamsbouw, die korter en gespierder was dan de onze.
Terwijl de moderne mens een gracieuze anatomie heeft ontwikkeld, die meer is aangepast aan het lopen over lange afstanden, waren de Neanderthalers gebouwd voor meer intense uitbarstingen van actie.
“Ze waren korter dan wij, zwaar gespierd en hadden een brede borstkas met een laag zwaartepunt,” zei professor Stringer.
“We kunnen niet concurreren met Neanderthalers in termen van atletisch vermogen, maar in termen van uithoudingsvermogen lopen moderne mensen zijn veel beter.
“Wij kunnen 26 mijl non-stop rennen, de meeste zoogdieren zouden dood neervallen als ze het probeerden. Neanderthalers hebben dat niet, maar ze zouden goede korte afstand sprinters zijn en zeer goed zijn in een worstelwedstrijd.”
Neanderthalers bestonden 250.000 jaar voordat ze ongeveer 40.000 jaar geleden verdwenen toen anatomisch moderne mensen begonnen te migreren naar hun gebieden in Europa en Azië.