Desarrollo de la investigación sobre Australopithecus
El primer fósil de Australopithecus, un cráneo de un niño clasificado como Au. africanus, se encontró en Taung, Sudáfrica, en 1924. Otros fósiles encontrados en Sudáfrica establecieron el género como homínido, pero en la década de 1960 la atención se centró en el este de África, donde se encontraron muchos fósiles adicionales de Australopithecus junto con fósiles de los primeros miembros de Homo (en forma de H. habilis y H. erectus). En la década de 1970, el trabajo pionero del geólogo francés Maurice Taieb abrió el valle de Afar de Etiopía a la investigación científica. Taieb descubrió los yacimientos de fósiles de Hadar, Gona y Middle Awash, así como otras zonas ricas en fósiles a lo largo del río Awash, que atraviesa esta región desértica.
En Hadar, Taieb y el paleoantropólogo estadounidense Donald Johanson encontraron abundante fauna, incluidos fósiles de Au. afarensis. Esta especie también fue desenterrada durante la década de 1970 en el yacimiento de Laetoli, en el norte de Tanzania. Au. afarensis llegó a ser ampliamente apreciado como el probable ancestro de las especies posteriores de Australopithecus. Su biología se conoce bien gracias a fósiles como el de «Lucy», que fue descubierto en Hadar por Johanson en 1974, y las huellas de Laetoli, que fueron descubiertas por la arqueóloga y paleoantropóloga de origen inglés Mary Leakey en 1978.
Comparado con las especies posteriores de Australopithecus, Au. afarensis era algo más primitivo en su cráneo y dientes. En el paradigma predominante de la década de 1970, cuando se encontraron los primeros fósiles de esta especie, la mayor parte de la atención se centró en los rasgos craneodentales (cabeza y dientes) y postcraneales (cuerpo), que a menudo se caracterizaban como de chimpancé, en comparación con los fósiles de Australopithecus más jóvenes. Sin embargo, dado que los primeros representantes de Au. afarensis fueron datados hace aproximadamente 3,75 millones de años, quedaba un gran espacio de tiempo entre el último ancestro común que los humanos compartían con los chimpancés (hace 7 millones de años) y la aparición de Au. afarensis.
Los ancestros inmediatos de Au. afarensis se encontraron en Kenia a mediados de la década de 1990. Estos fósiles se fecharon hace aproximadamente 4,2 millones de años, se clasificaron en la especie Au. anamensis, y eran claramente megadontos (con dientes grandes), bípedos y precursores de cerebro pequeño de los homínidos de Hadar y Laetoli. Desde entonces, Au. anamensis y Au. afarensis han sido reconocidos como cronoespecies -segmentos arbitrarios de un único linaje de Australopithecus que sufrió una evolución anatómica a lo largo del tiempo. Este linaje estaba presente en gran parte de África hace 3,8 millones de años, y lo más probable es que diera lugar al Au. africanus del sur de África, así como al Homo. El Au. anamensis evolucionó sólo un poco antes y tenía una anatomía tan parecida a la del Au. afarensis que no reveló mucho sobre los orígenes evolutivos del Australopithecus. A partir de 1992, los yacimientos fósiles anteriores de Etiopía empezaron por fin a aportar restos que aclararían el intervalo de casi tres millones de años entre el primer Australopithecus y el último ancestro común de chimpancés y humanos.