Alai

Sedan neandertalarna erkändes som en separat mänsklig art för ett och ett halvt sekel sedan har deras distinkta ansiktsdrag varit en källa till förvirring och fascination.

Naturhistoriska museets professor Chris Stringer, som arbetade med studien, sade att den kastade nytt ljus över vilka fördelar neandertalarnas ansiktsdrag gav jämfört med våra egna plattare och högre skallar.

Han sa: När folk först tittade på Gibraltar 1863 sa de: ”Vad är det för märkliga drag?”

Studien

Ett internationellt team av akademiker och forskare under ledning av professor Stephen Wroe från University of New England i Australien använde sig av datormodellering för att jämföra tre neandertalsskallar med elva från den forntida Homo sapiens, vår egen art.

De jämfördes sedan också med kraniet från en äldre människoart, Homo heidelbergensis, som vissa har hävdat är den gemensamma förfadern till både neandertalare och moderna människor.

En av utmaningarna för studien är det faktum att det finns relativt få fossila kranier för forntida människor. Endast ett 20-tal har upptäckts för neandertalare, varav ingen är komplett.

Teamet konstruerade de saknade delarna av kranierna digitalt innan de körde simuleringar på dem för att testa biomekaniken för deras olika bett och även hur luften flödade och värmdesattes i deras näsgångar.

Bett och andning

En av teorierna för neandertalarnas bredare drag var att det gav dem ett hårdare bett. Detta skulle ha varit användbart eftersom de ofta använde sina tänder som en tredje hand och dessutom hade en grövre kost som innehöll rått kött.

Datormodelleringen visade att neandertalarnas käkar och skalle inte gav dem någon ”mekanisk fördel” när det gällde att bita jämfört med moderna människor.

En annan förklaring till neandertalarnas ansiktsform är att deras breda näsgångar, som i genomsnitt är 29 procent större än homo sapiens’, hjälpte till att värma kall och torr luft.

Neandertalmänniskor tros ursprungligen ha utvecklats i Afrika innan de migrerade till Eurasien, där de överlevde ett antal istider samt varmare mellanistider.

Samtidigt som studien visade att neandertalmännens näspassage var effektivare när det gäller att värma upp luften än den hos deras föregångare Homo heidelbergensis, var den mindre effektiv än moderna människors smalare näsor.

Däremot upptäckte lagets forskning att den utvidgade näshålan skulle ha hjälpt neandertalmänniskorna att andas in betydligt mer luft än vad vi kan göra.

Studien, som publicerades av Royal Society, säger: ”Det är en av de mest effektiva metoderna för att värma upp luft: ”Analyser förutspådde att neandertalare kunde flytta nästan dubbelt så mycket luft genom sina näsgångar under laminära förhållanden som moderna människor.”

Forskarna föreslog att detta kunde ha utvecklats för att hjälpa neandertalarna att klara sig bättre i sina kallare klimat, och även för att stödja deras mycket aktiva och fysiskt ansträngande liv.

Brutal tillvaro

Neandertalmänniskor levde en brutal och krävande tillvaro som innebar att de var tvungna att arbeta hårt bara för att klara sig själva.

En del av detta berodde på det arbete som de var tvungna att lägga ner för att hålla sig mätta. Neandertalarna var närgångna jägare som ställde sig öga mot öga med farliga byten som mammutar för att attackera dem med spjut.

De kunde inte leva enbart på kött och behövde också vandra långa sträckor för att hitta tillräckligt med grönsaker till sin kost.

Ovanpå det här överlevde de istider med minusgrader och bar endast rudimentära kläder. Eftersom de inte utvecklade någon form av sömnad skulle de ha trotsat elementen i löst insvepta pälsar, vilket innebar att de brände mer energi för att hålla sig varma.

Och även om det finns bevis för att neandertalmänniskorna använde eld och matlagning, är de fragmentariska, vilket tyder på att rått kött, som är mindre näringsrikt, också ingick i deras kost.

”En del av dem gjorde det, men det tycks ha varit varierande”, säger professor Stringer. ”Det är en mycket teknisk färdighet att göra upp eld när man vill”.

Som ett resultat av detta uppskattar man att neandertalmänniskorna förbrukade mellan 3360 och 4480 kcal per dag, jämfört med mellan 2000 och 3000 kcal för dagens människor.

Evolutionär fördel

Den extra andningsförmåga som deras ansiktsstruktur tycks ha gett dem kan ha hjälpt neandertalmänniskorna att klara av sina intensivt fysiska liv.

Det stämmer också överens med resten av deras kroppsbyggnad, som var kortare och mer muskulös än vår egen.

Medan moderna människor har utvecklat gracila anatomier som är mer anpassade till långdistanslöpning, var neandertalarna byggda för mer intensiva utbrott.

”De var kortare än oss, kraftigt muskulösa och tunnbröstade med låg tyngdpunkt”, säger professor Stringer.