آگاهی فرگشت و داروینیسم
دیرین انسان‌شناسان روش‌های فراوانی را برای محاسبه ارزش شواهد فسیلی تازه کشف شده به کار می‌گیرند. فسیل‌های تبار انسان (هومینین‌ها) باید به یک تاکسون، یا به تاکسون‌ها، ارجاع داده شده و تاکسون‌ها باید طبقه‌بندی شوند. سپس خویشاوندی‌شان با فسیل‌های دیگر و تاکسون‌های زنده مشخص و رفتارشان بازسازی شود.
طبقه‌بندی و تاکسونومی
دانشمندان غربی، موجودات زنده را، بر اساس طرحی طبقه‌بندی می‌کنند، که طبیعی‌دانی سوئدی به نام کارلوس لینه در سال ۱۷۵۸ ابداع کرد.
واحد اصلی این سیستم گونه است؛ یعنی گروهی از جانوران که از نظر ریخت‌شناختی شبیه به یکدیگرند و پیوسته با هم زادآوری دارند. فرد فرد جانوران زنده به یک گونه تعلق می‌گیرند؛ گونه‌های مشابه در قالب جنس‌ها، جنس‌های مشابه در قالب تبار‌ها، تبارهای مشابه در قالب خانواده‌ها و به همین ترتیب تا سلسله‌ها دسته‌بندی می‌شوند. انسان مدرن یا «هوموساپینس»، به گونهٔ ساپینس، به جنس هومو و به تبار Hominini تعلق دارد.
زیر رشته‌ای از طبقه‌بندی موسوم به «نام گذاری» (nomenclature)، برای تعیین چگونگی استفاده از نام‌ها در سیستم لینه‌ای توسعه یافته است. آیین نامه رسمی‌ای برای تنظیم نامگذاری وجود دارد و دانشمندانی که فکر می‌کنند گونه جدیدی کشف کرده‌اند باید از این آیین‌نامه پیروی کنند. قوانین موجود در این آیین نامه انواع نام‌هایی را که می‌توان برای یک گونه یا جنس جدید استفاده کرد مقرر و کنترل می‌کند.
برای مثال، نام محصولات تجاری ممنوع هستند، مثلا Burgerking ipodensis نمی‌تواند نامی مقبول برای گونهٔ هومینین (از اعضای تبار انسان) جدید به شمار آید. همچنین ضروری‌اند که نام یک تاکسون موجود سهواً برای گونه جدید به کار نرود، چرا که در این صورت آن‌ها دچار اغتشاش خواهند شد.
هنگامی که محققان تصمیم به معرفی گونه جدیدی می‌گیرند باید یک فسیل را به عنوان نمونه «مرجع» یا تیپ برگزینند. معمولاً یک نمونهٔ نسبتاً خوب حفظ شده را از میان فسیل‌های اولیهٔ کشف شده انتخاب می‌کنند. آن نمونه حتماً نباید یک عضو و تیپیک (یعنی یک عضو متوسط) از گونهٔ مربوطه باشد. اهمیت نمونهٔ مرجع در این است که نام تاکسون در آن ثابت می‌ماند.
بنابراین برای مثال، اگر نمونهٔ مرجع یافت شده از گونهٔ «هومو نئاندرتال»، متفاوت با تمام فسیل‌های دیگر متعلق به «هومو نئاندرتالن‌سی» باشد، آنگاه آن‌ها باید به گونهٔ جدید دیگری نسبت داده شوند و به انتخاب نام جدیدی نیاز خواهد بود.
نام «هومو نئاندرتالن‌سی» نمی‌تواند مستقل از نمونهٔ مرجع استقاده شود. به عبارت دیگر، سرنوشت آن نمونه و آن نام به یکدیگر گره خواهد خورد – اگر پژوهشگران در نهایت چنین تصمیم بگیرند که یک نمونهٔ خاصی باید به یک گونه جدید انتقال یابد، آنگاه آن نمونه اسم گونه‌ای خود را نیز با خودش خواهد برد. در نظام نامگذاری, زمان بسیار تعیین کننده است، طوری که اگر دو نمونه مرجع به گونهٔ مشابهی ختم شوند، نام قدیمی‌تر باید به کار گرفته شود.
یک گونه مثالی از یک تاکسون است. تمام گروه‌های لینه‌ای تاکسون‌اند، اما زمانی که محققان در مورد «یک تاکسون» می‌نویسند، معمولاً منظورشان یک گونه است. چگونگی چیدن گونه‌ها در سیستم سلسله مراتبی که به طور فزایندهای فراگیر‌تر می‌شود.
پژوهشگران این داده‌ها را برای کمک به چینش فسیل‌های هومینین در درون گونه‌ها و نیز به منظور بازسازی حالت بدن و شنوایی آن‌ها به کار می‌گیرند. محققان باید مطمئن باشند که سنجش‌های انجام شده روی فسیل‌ها به دقت بازتابی از اندازه و شکل استخوان یا دندان پیش از فسیل کندگی آنان باشند.
استخوان‌ها و دندان‌ها اگر در معرض چرخه‌های گرم و سرد روزانه قرار گیرند می شِکنند. سپس ملات سنگی وارد شکاف‌ها و سبب بزرگنمایی مصنوعی ابعاد یک استخوان یا دندان می‌شود. به همین ترتیب، اگر یک فسیل، قبل یا بعد از فسیل شدن، در سطح زمین در معرض خشکی و یاد قرار گیرد، دانه‌های شن حمل شده با یاد، تاثیری موسوم به ا‌ثر «سایش ماسه‌ای» (Sandblasting) بر آن خواهند داشت و بخشی از لایهٔ بیرونی‌تر استخوان قشری را از بین خواهند برد.
این فرسایش، اندازهٔ استخوان فسیل را مصنوعی کاهش می‌دهد. سنجش‌ها و ریخت‌شناسی غیرسنجه‌ای یک فسیل تازه یافت شده با اطلاعات مربوط به نمونه‌های مشابه در تاکسون‌های فسیلی موجود مقایسه می‌شود. جانوران زنده‌ای که خویشاوند نزدیک یکدیگرند (در مورد هومینین‌ها، منظور انسان‌های مدرن و انسان‌ریخت‌های آفریقایی است)، معمولاً مدل در نظر گرفته می‌شوند تا به تصمیم‌گیری در این زمینه کمک کنند که چه اندازه تغییرات باید در درون یک گونه منفرد مجاز شمرده شود.
اما یک نخستی‌شناس از دانشگاه نیویورک به نام «کلیف جولی» (Cliff Jolly)، که ۳۰ سال را صرف مطالعهٔ رویدادهای رخ داده در مرز میان گروه‌های مجزا از پایون‌ها کرده است، اظهار می‌کند که بابون‌ها و خویشاوندان نزدیک آنان از برخی جهات کرده است آنالوگ بهتری برای تکامل انسان به شمار می‌روند. او متذکر می‌شود که بابون‌ها نه فقط انتشاری بیشتر از شمپانزه‌ها و گوریل‌ها دارند، بلکه از نظر الگو و زمانبندی تاریخِ تکاملیِ اخیرشان نیز شبیه به اعضای تبار انسان‌اند.
بازسازی فسیل‌های کامل از تکه‌ها
فسیل‌های چندین میلیون سالهٔ اعضای تبار انسان به‌ندرت ممکن است در شرایط خوبی یافت شوند. جمجمه و صورت به ویژه شکننده‌اند و به سادگی زیر پای جانوران سُم‌دار یا سنگ‌های قروریخته از سقف غار خرد می‌شوند. بعضی وقت‌ها فقط تکه‌ای از کاسهٔ سر تمام آن چیزی است که از جمجمه باقی مانده است. در موارد معدودی بخش‌های بیشتری حفظ می‌شود، اما اگر این قطعات بسیار کوچک باشند، سرهم‌بندی آن‌ها به چالش تبدیل خواهد شد. این شبیه یازلی سه بعدی با تصاویری است که بخش زیادی از آن را آسمان بدون ایر تشکیل می‌دهد و هیچ نشانهای وجود ندارد که در جوار کردن قطعات پازل به شما کمک کند.
یک گزینه این است که قطعات را به طور طاقت‌فرسایی با دست سرهم‌بَندی کنید، اما حتی اگر آناتومیست خبرهٔ آگاه به جزئیات جمجمه باشید، این کار می‌تواند صد‌ها ساعت به طول انجامد.
«مارسیا یونسی دو لئون» (Marcia Ponce de leén) و «کریستف زولیکوفر» (Christoph Zollikofer) از مؤسسهٔ انسان‌شناسی زوریخ، هر دو کار‌شناسی حوزه تحقیقاتی جدیدی به نام «انسان‌شناسی مجازی» (Virtual anthropology)اند. آن‌ها از قدرت کامپیو‌تر و پیشرفت‌های به دست آمده در طراحی نرم‌افزاری به منظور اختراع جانشینی برای سرهم‌بندی دستی فسیل‌های هومینین بهره گرفته‌اند.
فسیل‌ها با استفاده از لیزر اسکن می‌شوند و یک نسخهٔ «مجازی» روی صفحهٔ کامپیو‌تر به نمایش درمی‌آید. محققان شناسایی می‌توانند هر تکه را در هر جهتی حرکت بدهند و بچرخانند تا ببینند آیا قطعات کنار هم جفت می‌شوند.
این نرم‌افزار همچنین قادر است یک تکه مفقود شده روی یک سوی جمجمه را با تصویر آیینه‌ای قطعه معادل آن در آن سوی جمجمه جانشین کند. زولیکوفر و یونس دو لئون به تازگی این روش‌ها را برای بازسازی مجازی جمجمه Sahelanthropustchadensis، که یک هومینین اولیهٔ احتمالی به شمار می‌رود، استفاده کردند. نرم افزار مشابهی، همراه با سی‌تی اسکن، امکان مشاهده واضح ساختارهای عمقی مانند سینوس‌های هوایی، کانال‌های گوش داخلی و یا ریشه‌های دندان را فراهم می‌آورد.
تعیین سن و جنسیت
حتی اگر کسی اسکلت کامل یا تقریباً کاملی داشته باشد، تعیین جنسیت و سن تکوینی بقایای فسیل هومینین می‌تواند دشوار باشد. این دشواری‌ها هنگامی مضاعف می‌شود که تمام آنچه باقی مانده است شامل تکه‌های کوچک جمجمه باشد. تعیین دقیق سنی که فرد فسیل شده به هنگام مرگ داشته است، سنی که در آن به رشد خود خاتمه داده، دشوار است.
نمونه دندانی می‌تواند به تعیین سن افراد نابالغ کمک کند، اما زمانی که تمام دندان‌ها درآمدند و ریشه‌های دندان‌ها شکل گرفتند، شواهد دندانی کمتر سودمند است.
اندازه و شکل استخوان‌ها و دندان‌ها، وسعت نشانهای عضلانی و نیز اندازه و شکل استخوان لگن (اگرچه تکه‌های استخوان لگن در شواهد فسیلی اعضای تبار انسان نادرند) راه‌های مفیدی برای تعیین جنسیت فرد فسیل شده به شمار می‌روند.
فرض اساسی این است که چون نر‌ها در بسیاری از نخستی‌های غیرانسان بزرگ‌تر از ماده‌ها هستند، پس نرهای هومینین‌های اولیه نیز بزرگ‌تر از هومینین‌های ماده بوده‌اند. این یک جنبه از دوریختی جنسی (Sexual dimorphism) است، اصطلاحی که به تفاوت‌های وابسته به جنسی در میان افراد اشاره دارد.
با وجود این، هنگامی که با یک مدرک فسیلی پراکنده سر و کار دارید، اندازه کل همواره راهنمای مطمئنی نیست همچنین اگر کسی بدون فکر از روی دوریختی بودن جنسی انسان‌های مدرن نتیجه بگیرد که هومینین‌های اولیه نیز دوریختتی بوده‌اند، نشان می‌دهد که پیچیدگی و آشفتگی وجود دارد.
برای مثال، دوریختی‌های جنسی زیادی در خصوص استخوان لگن انسان‌های مدرن وجود دارد و این امر به سبب سازش با نیازهای دو پا بودن و نیز نیاز انسان‌های مدرن ماده به فضا در استخوان لگن برای زایمان نوزادی با مغز بزرگ است، با وجود این، ممکن است نتوان دوریختی‌های مشابهی را به هومینین‌های کوچک مغزی نسبت داد که به شیوه انسان‌های مدرن، دو پا نیز نبوده‌اند. لگن‌های آنان الگوی یگانه و منحصر به فردی از دوریختی جنسی را به نمایش می‌گذارد.