Capacidades auditivas de parántropos, australopitecos y preneandertales

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Dejad que comience por los parántropos, por los que tengo cierta debilidad, nuestros extraños parientes lejanos que vivieron hasta hace solo 1 millón de años. Su registro fósil todavía es bastante limitado (unos 700 especímenes entre el Este y el Sur de África). Pero conocemos bastante de su asombrosa morfología craneal hiperespecializada en la masticación, conocemos algo menos de su morfología postcraneal, y bastante poco de su modo de vida, aunque hay unos cuantos estudios muy interesantes.

Uno de mis favoritos se publicó en 2015 y analiza la capacidad auditiva de los parántropos y los australopitecos del Sur de África, gracias a la reconstrucción virtual mediante tomografía computarizada y mediciones directas de las estructuras del oído medio y del oído externo de especímenes de Paranthropus robustus (SK 46 de Swartkrans), dos Australopithecus africanus (STW 98 y STS 25 de Sterkfontein), en comparación con 10 humanos modernos y 11 chimpancés (Pan troglodytes).  Veamos algunas conclusiones:

  • Los humanos modernos tenemos una amplia banda de sensibilidad auditiva entre 1 y 4,5 kHz. Por ejemplo, 4 kHz es el umbral del rango de frecuencias reservado para la voz en las telecomunicaciones (por encima de 4 kHz es para datos). Aquellos homininos no eran capaces de oír como nosotros, es decir, en las frecuencias que utilizamos. Los parántropos y los australopitecos tenían una banda de sensibilidad entre 0,8 y 3,3 kHz, mayor entre 1,5 y 3 kHz.
  • Parántropos y australopitecos tenían una audición similar a la de los chimpancés, que presentan un audiograma con mayor sensibilidad entre 0,6 y 3 KHz y un pico máximo en 1 kHz. A partir de 3,5 kHz ni unos ni otros oían bien, mientras que los humanos modernos seguimos oyendo bien hasta los 4,5 kHz.
  • En particular, aquellos homininos eran incapaces de percibir ciertos sonidos fundamentales en el habla humana, como los que podemos escuchar cuando pronunciamos las consonantes. La capacidad de captar más variedad y riqueza de sonidos es especialmente notable con las consonantes, son las que aportan más información en la comunicación humana. Por tanto, tratando de vincular el estudio de la audición de esos homininos con la interrelación entre audición y habla, podemos inferir que aquellos homininos no eran capaces de hablar, sus sonidos no podían ser tan complejos ni articulados como el habla humana.
  • Sin embargo, los parántropos y los australopitecos presentan una sensibilidad algo más adaptada a frecuencias intermedias, mientras que en los chimpancés la sensibilidad disminuye antes. Poseían un oído que se estaba preparando para escuchar los sonidos propios de los espacios abiertos, donde se estima que procedían la mitad de los recursos que consumían. En un entorno arbolado hay mucho ruido ambiental (en frecuencias intermedias) que generan insectos, anfibios, reptiles, otros animales…. Pero en la sabana, en el espacio abierto, ese ruido ambiental es menor, por lo que se trata de un entorno más apropiado para la comunicación en las frecuencias que hoy explotamos más los humanos para la comunicación. Aquellos homininos se iban adaptando al campo abierto ensanchando su sensibilidad auditiva en ese rango.
Paranthropus group

Paranthropus group, screenshot from the BBC’s documentary ‘Walking with cavemen’

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Los tapanuli, la octava especie de grandes primates vivos

Pongo tapanuliensis (orangután tapanuli) se ha definido como la octava de las especies vivas de la familia Hominidae (grandes primates), que recordemos que son:

  • Del género Pongo: Pongo pygmaeus (orangután de Borneo), Pongo abelii (orangután de Sumatra), y el mencionado Pongo tapanuliensis.
  • Del género Gorilla: Gorilla gorilla (gorila occidental), Gorilla beringei (gorila oriental).
  • Del género Pan: Pan troglodytes (chimpancé común), Pan paniscus (bonobo).
  • Del género Homo: nuestra especie, Homo sapiens.

Por qué son una nueva especie

  • Nos situamos en el territorio Batang Toru, al sur del lago Toba en la isla de Sumatra, Indonesia (ver mapa más abajo). Allí se conocían localmente grupos de orangutanes desde hace décadas. Se pensaba que eran de la misma especie que los orangutanes de Sumatra que viven al norte del lago. En 2013 se identificó un cráneo con características muy diferentes al de las otras especies de orangután, lo que llevó a realizar un estudio multidisciplinar.
  • El genoma de 37 orangutanes muestra que, curiosamente, los tapanuli son más próximos a los orangutanes de Borneo que a los del norte de Sumatra. Divergieron de Pongo abelii hace 3,38 Ma y de Pongo paygmaeus hace 0,674 Ma. La nueva especie Pongo tapanuliensis representa el linaje más antiguo de las tres.
  • Diferencias morfológicas respecto a las otras dos especies de Pongo:
    • Cabeza más pequeña.
    • Cráneo y mandíbula menos robustos.
    • Foramen magnum más pequeño.
    • Órbitas más estrechas.
    • Fosa suborbital más profunda.
    • Superficie nucal más larga.
    • Pelo más grueso y rizado.
    • Bigote y barbas más abundantes.
    • Mejillas más planas cubierto de pelo claro y fino.
    • Además, su rugido es diferente.
Holotipo Pongo tapanuliensis

Holotipo de Pongo tapanuliensis, un individuo macho fallecido en 2013. Crédito foto: Nater et al, Morphometric, Behavioral, and Genomic Evidence for a New Orangutan Species (2017)

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Evolución y prehistoria en la Semana de la Ciencia de Madrid 2017

La “Semana de la Ciencia” nació en 1991 en Francia, cuando el ministro de Investigación Hubert Curien decidió celebrar el 10º aniversario de su Ministerio abriéndolo para acercar la ciencia al ciudadano. La idea se hizo anual, se extendió a otras instituciones francesas y, desde 1993, a otros países europeos.

La Semana de la Ciencia organizada por la Comunidad de Madrid se ha convertido en uno de los eventos de ciencia más multitudinarios de Europa (1.000 actividades en 50 municipios, todas gratuitas, con 220.000 participantes, 3.000 científicos y 600 entidades organizadoras y colaboradoras). En 2017 se celebra la XVII edición del 6 al 19 de noviembre, con tres objetivos fundamentales:

  • Abrir las instituciones al público en general.
  • Difundir los trabajos de investigación.
  • Promover vocaciones científicas y el espíritu científico emprendedor.

Por casualidades de la vida, hago doblete y tendré el honor de ser ponente de dos conferencias. Son de acceso libre hasta completar aforo. ¡Estás cordialmente invitado!

toumai Los parántropos: una asombrosa rama del árbol evolutivo humano
Museo Nacional de Ciencias Naturales, salón de actos
Martes 14 noviembre, 19:00 h
C/ José Gutiérrez Abascal, 2. Madrid
[enlace]   
linnaeus Poniendo orden en el árbol evolutivo humano
Centro de Formación Municipal de Boadilla del Monte, salón de actos
Viernes 17 noviembre, 19:00 h
C/ Victoria Eugenia de Battenberg, 10. Boadilla del Monte
[enlace]

He querido recopilar en este post otras 11 actividades en los ámbitos de la evolución y la prehistoria, abiertas y orientadas al público en general, que he encontrado en el programa de la Semana de la Ciencia de Madrid. Algunas requieren inscripción por lo que, a los interesados en alguna actividad, recomiendo consultarla en la web de la organización [enlace]. Aquí van en orden cronológico:

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Peking Man vs. Java Man

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El Hombre de Pekín

40 individuos fueron recuperados del yacimiento Locality 1 en la cueva Zhoukoudian, situada a 42 km al suroeste de Pekín, China. Las excavaciones comenzaron en 1921 y la gran mayoría de fósiles humanos aparecieron entre 1928-1937. Fueron datados entre 400-600 ka. Junto a ellos, restos de fauna, de fuego e industria lítica que muestran una ocupación de la cueva durante 200.000 años.

Inicialmente definidos como Sinanthropus pekinensis, estos fósiles constituyen un tercio del registro de Homo erectus: 5 calotas, varios fragmentos craneales y faciales, 11 mandíbulas y 147 dientes. Los cráneos tienen una capacidad media de 1030 cc, similar a OH 9 (Homo ergaster de 1,1 Ma) y a Sangiran 17 (descrito más abajo). Sus rasgos distintivos son:

  • Toro supraorbital menos marcado que en OH 9 y Sangiran 17.
  • Presencia de surco postorbital.
  • Cresta sagital.
  • Hueso occipital muy angular.
  • Huesos parietales gruesos, planos y rectangulares.
  • Huesos nasales proyectados y anchos.
  • Mandíbula robusta, con cuerpo alto y dentición reducida relativamente a representantes más antiguos de Homo.
  • Toro occipital notable que recorre todo el ancho del cráneo.

Ya sabemos que durante la II Guerra Mundial este increíble conjunto se perdió, quedando solo 2 dientes originales, pero también réplicas de gran calidad que el anatomista alemán Franz Weidenreich había construido. Tras la Guerra se encontraron fósiles nuevos en Zhoukoudian hasta 1966: unos pocos dientes y fragmentos craneales y poscraneales. Posteriormente Gary Sawyer y Ian Tattersall realizaron una reconstrucción más actualizada del cráneo de Sinanthropus a partir de varios fragmentos de fósiles.

El Hombre de Java

Como continuación del bombazo que supuso la publicación de Homo neanderthalensis (King, 1864), el físico holandés Eugène Dubois emprendió una expedición a Asia con el objetivo de buscar, en paralelo a la misión militar en la que se enroló, el codiciado “eslabón perdido entre simios y hombres”, y de paso el primer homínido fuera de Europa. En 1891 encontró el especímen Trinil 2, un cráneo parcial muy grueso de unos 940 cc, definido Pithecanthropus erectus y apodado “El Hombre de Java”. Está datado en 1 Ma. Al año siguiente encontró el fémur patológico Trinil 3. 80 años después, se le pudo poner una cara al Hombre de Java con el hallazgo del cráneo Sangiran 17, de 1004 cc.

Los principales rasgos del Hombre de Java eran:

  • Bóveda craneal baja y más larga que Sinanthropus.
  • Toro supraorbital pronunciado.
  • Frente muy plana.
  • Cresta sagital.
  • Ancho máximo en la base del cráneo.
  • Pómulos planos, con marcada tuberosidad cigomaxilar.
  • Marcado borde inferior orbital.
  • Falta de demarcación entre la región nasal y la región inferior de la cara.
  • Toro occipital muy marcado en forma de barra continua.

Curiosamente, apenas se han encontrado útiles líticos Achelenses (bifaces) asociados a los fósiles de Homo erectus en Java, y en general son mucho menos frecuentes que en África. ¿Les eran más útiles otros tipos de herramientas como choppers o lascas? ¿Empleaban preferentemente materias primas orgánicas como madera, hueso o conchas?

En cambio, usaron al menos una concha de almeja de agua dulce como soporte para un grabado, sorprendente hallazgo publicado en 2014. Un grupo de investigadores descubrieron un grabado geométrico en zig-zag sobre una de las cientos de conchas de la Colección Dubois, un conjunto de materiales de la excavación de Dubois en Trinil de finales del siglo XIX, que llevaban un siglo sin estudiarse en el Naturalis Biodiversity Center de Leiden.

Homo erectus. Zhoukoudian vs. Java

Homo erectus. Zhoukoudian vs. Java

Peking Man

40 individuals were recovered from the Locality 1 site in the Zhoukoudian cave, located 42 km southwest Peking, China. The excavations started in 1921 and most of the human fossils appeared between 1928-1937. They were dated to 400-600 ka. In association with them, faunal remains, fire evidence and lithic tools showing an occupation of the cave along 200,000 years.

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13 descubrimientos de arte rupestre en cuevas vascas desde 2010

Antes de 2010 solo se conocían 6 cuevas vascas con arte rupestre, una cantidad que sorprendía por escasa en el contexto cantábrico y pirenaico. Contrastaba, por ejemplo, con las 70 cuevas en Cantabria y 40 en Asturias que tienen arte rupestre documentado.

En la última década, los esfuerzos de arqueólogos y espeleólogos en el País Vasco están dando buenos resultados, incrementando el número de sitios con arte rupestre a un nivel más comparable al resto de la región cantábrica. Desde 2010 hasta la fecha, son 6 cuevas nuevas en Vizcaya (Askondo, Morgota, Ondaro, Lumentxa, Atxurra y Armintxe) y 7 en Guipúzcoa (Erlaitz, Danbolinzulo, Astuigaña, Aitzbitarte III, IV, V y IX), con antigüedades diversas desde el Gravetiense hasta el Magdaleniense.

¿Y qué pasa con Álava? Pues “será la siguiente frontera a romper”, como dice Joseba Ríos, codescubridor e investigador de varias de las cuevas, a quien agradezco la información proporcionada para este post.

Askondo (2011), antigüedad entre 18.000 y 28.000 años.

Una docena de caballos y manos, algunos grabados y otros pintados en rojo. Sorprende la representación de un caballo con morro de pico de pato, que en ese periodo lo encontramos en Lascaux (Francia), Andalucía y Portugal. Además destaca un hueso de animal insertado en una pared, característico de la zona de los Pirineos en esa época, lo que sugiere el contacto entre poblaciones.

Caballo Askondo

Caballo de Askondo. Foto: Diego Gárate

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Paleoantropología: novedades 3er trimestre 2017

El tercer trimestre del año ha sido rico en noticias y publicaciones. Eso tiene su parte normal, puesto que muchas campañas de excavación ocurren en el verano (boreal). Veamos:

  • ¿Os acordáis del cuarto denisovano? Denisova-2 es un segundo molar inferior deciduo perteneciente a un individuo hembra. Su antigüedad se estima entre 100-150 ka. Se une a los otros tres individuos denisovanos que ya conocíamos: un fragmento de falange y dos molares… Esperemos que con nuevos hallazgos pronto perdamos la cuenta del número de fósiles denisovanos [+info].
  • El hallazgo de herramientas y pigmentos en Madjedbebe, norte de Australia, evidencia la llegada de los humanos modernos a Australia hace 65.000 años, es decir, entre 5.000-10.000 años antes de lo que se pensaba hasta ahora [+info].
  • Por otra parte, la datación de un incisivo y de un molar encontrados en Sumatra, Indonesia, indican la llegada de los humanos modernos a Sumatra hace entre 63-73.000 años, casi 20.000 antes de lo que se sabía [+info]. Y otro dato sorprendente es que esos dos dientes los descubrió… ¡Eugene Dubois! A finales del siglo XIX, antes de su hallazgo de Pitecanthropus: Dubois los clasificó como de hominino, y en los años 1940 Dirk Hooijer determinó que eran de humanos modernos, pero no pudo datarlos.
  • Por supuesto, hemos conocido a Alesi (Nyanzapithecus alesi). Un pequeño cráneo fósil del tamaño de un limón, que perteneció a un primate de 13 Ma encontrado en Kenia, codificado KNM-NP 59050 y apodado Alesi. Este individuo se propone como como posible ancestro común de humanos y otros simios hace 30 Ma, muy alejado de nuestra filogenia. Se trata de un individuo infantil, de menos de 2 años de edad, lo cual dificulta su comparación con otras especies extintas de simios [+info].
Alesi

3D animation of the Alesi skull computed from the European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) microtomographic data. © Paul Tafforeau / ESRF

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Atapuerca 2017: 1.3 million years of continuous human presence

In the 2017 campaign, direct evidence of the presence of the ‘classic neandertal’ has finally emerged in Atapuerca. This finding completes an amazing 1.3 million-year sequence of continuous human presence in the Atapuerca complex. Join me in the following journey through time to summarise what that means…

1.1-1.3 Ma | Sima del Elefante (Homo sp)

This site is a pit filled with 10 m of sediments. In 2007, a fragmentary mandible with some teeth was recovered from TE9 level, dated to 1.1-1.3 Ma. For the moment, there is no assignment to this specimen to a hominin species.

TE9d has yielded several remains of bovid, cervid, bear and many bird species, together with clear evidences of human activity at 1.3 Ma, including a flint flake. In TE16 they also found a flake estimated at 0.8 Ma.

TE7 is the oldest level in Atapuerca. In 2017 most of its surface has been cleaned producing more fauna remains. However, it may represent a period prior to the human arrival to Atapuerca. The excavation of TE7 will take place in the next 5 years.

Mandible ATE 9-1 Sima del Elefante Atapuerca

Mandible ATE 9-1 from Sima del Elefante, 2007. Photo credit: Roberto Sáez

0.8-1 Ma | Gran Dolina (Homo antecessor)

Since 1994 different samples from level TD6 (0.8 Ma) have recovered at least 15 individuals with all skeletal parts represented of Homo antecessor, potential common ancestor of neandertals and modern humans. Many bones show tool marks indicating cannibalism.

It is expected to fully reach TD6 in the next decade, where possibly hundreds of new H. antecessor fossils are waiting.

In the meantime, the 2017 campaign has progressed at the TD4 level dated to 0.9-1 Ma. They have found four new lithic tools, herbivore bones (some of them with cut marks) and carnivores like Ursus dolinensis (a species of bear defined from this site) and the European jaguar (extinct in Europe 0.5 MYA).

Gran Dolina Atapuerca

Gran Dolina. Photo credit: Roberto Sáez

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Neandertales y cromañones

Cro-Magnon

La pequeña localidad de Les Eyzies-de-Tayac-Sireuil, en el suroeste de Francia, tal vez no es muy conocida. Sin embargo, está situada en un área rocosa de gran importancia prehistórica, con varios yacimientos declarados Patrimonio de la Humanidad por la Unesco en 1979. El más conocido de ellos es el abrigo de Cro-Magnon.

Allí, en 1868 el geólogo Louis Lartet descubrió cinco esqueletos con un aspecto muy moderno. Cro-Magnon 1 se halló en asociación a conchas perforadas, huesos y dientes de fauna, útiles líticos y partículas de ocre que recubrieron el cuerpo, sugiriendo un enterramiento ritual.

El cráneo de Cro-Magnon-1 es muy redondeado y grande (cerca de 1600 cc) y tiene una cara totalmente moderna. La ausencia de dientes y la reabsorción de hueso mandibular indican una edad avanzada del individuo. Una infección fúngica le produjo hoyuelos en la cara y en el frontal. Perteneció a un individuo masculino que vivió hace entre 28.000-32.000 años.

Cromañon, Cro-Magnon 1

Cráneo Cro-Magnon 1. Muestra rasgos anatómicos típicos de los humanos modernos: forma globular, frente alta y vertical, mentón pronunciado, ancho máximo del cráneo hacia la mitad de los parietales. Destaca en este individuo la proyección de los huesos nasales, la forma particularmente alargada del cráneo, la forma bien definida y cuadrangular de las órbitas y el tamaño del proceso mastoideo. Crédito foto: Roberto Sáez

Los rasgos de Cro-Magnon contrastaban con el aspecto de los fósiles neandertales que estaban en pleno boom desde hacía pocos años, debido al hallazgo en 1856 de Neandertal-1 cerca de Dusseldorf, y la presentación de la especie Homo neanderthalensis por William King en 1864, que reunía a otros fósiles descubiertos antes que Neandertal-1 (Engis en Bélgica, Forbes’ Quarry en Gibraltar). También coincidía en el tiempo con la descripción de la industria lítica asociada a los neandertales desde 1860, fruto de los hallazgos en el abrigo de Le Moustier, situado a solo 10 km de Cro-Magnon.

Estaba naciendo un curioso binomio que trataba de contrastar “neandertales y cromañones” que perduró y, de hecho, lo recuerdo con cariño de mis primeras lecciones sobre Prehistoria en el colegio. Todavía hoy no es raro escucharlo.

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Neandertales en la Sima de las Palomas desde hace 130.000 años

La Sima de las Palomas del Cabezo Gordo está localizada en Torre Pacheco, a unos 40 km de Murcia (sureste de España). Es una cueva kárstica vertical que, por sus hallazgos desde los años 90, se ha convertido en uno de los yacimientos neandertales más importantes de Europa Occidental.

Desde 1991 se han desenterrado más de 300 huesos de al menos 11 individuos neandertales de todas las edades, incluyendo tres esqueletos notablemente completos y articulados, así como miles de objetos que ayudan a explicar la ecología de las poblaciones humanas en el área hace entre 50-130 Ka.

Los 3 esqueletos neandertales

Casi todos los restos humanos mencionados se recuperaron de una cámara pedregosa (Conglomerado A) con datación de 50 Ka, incluidos tres esqueletos muy completos:

  • Una individuo adulto femenino (SP96) y un infantil bajo el anterior (SP97), ambos con las rodillas flexionadas y los codos y manos elevadas hacia la cabeza.
  • Otro adulto (SP92) debajo del niño, con el codo extendido.
  • En asociación con los esqueletos, varios huesos de caballo quemados, 9 herramientas musterienses, 12 lascas y 100 fragmentos de desecho de talla.
  • La mujer estaba depositada sobre una capa donde se había encendido un gran fuego con anterioridad. Cerca del niño se encontraron dos patas articuladas de leopardo.
  • Numerosas piezas y lascas de piedra de gran tamaño estaban dispuestas sobre los esqueletos, tal vez a modo de protección de los cuerpos ante hienas y leopardos.
  • Puede sugerirse una colocación intencionada de los cuerpos, aunque no existen más evidencias que lo soporten.
Sima de las Palomas SP96

Sima de las Palomas. Individuo SP96 ‘Paloma’. Crédito foto: MUPANTQUAT

Conozcamos a Paloma, la neandertal más famosa

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10 homininos: miradas, gestos y paleoarte

¿Cómo eran nuestros antepasados homininos? En mi última visita al Museo de la Evolución Humana (MEH) en Burgos, España, quise detenerme en las diez fantásticas esculturas de la paleoartista Elisabeth Daynès para observar en detalle tres particularidades: las miradas, los gestos y las manos.

1. Comenzamos por Lucy, la icónica representante de Australopithecus afarensis, la primera gran aproximación a lo humano hace 3,5 millones de años. La bipedación es lo más humano que tiene Lucy (o más bien, nosotros tenemos la bipedación de ella), aunque no caminaba exactamente como nosotros. Esto se aprecia estupendamente en la escultura de Daynès, además de una mueca humana que recuerda a una sonrisa, pero que corresponde a un gesto de temor.

Australopithecus afarensis (MEH)

Australopithecus afarensis (MEH), por Elisabeth Daynès. Foto: Roberto Sáez

2. Continuamos con la Señora Ples, Australopithecus africanus, paradójicamente de aspecto más simiesco que Lucy a pesar de ser casi 1 millón de años más reciente que esta. El motivo posiblemente es que los australopitecinos del sur de África conservaban una mayor vida arbórea.

Australopithecus africanus (MEH)

Australopithecus africanus (MEH), por Elisabeth Daynès. Foto: Roberto Sáez

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