Bringing hominin fossils back to life: interview with paleoartist John Bavaro

Art and science. Paleoart is the scientific reconstruction of extinct life. Complementing the study of the fossil record, paleoart has become a major contribution of deep scientific knowledge combined with the author’s artistic insight. It was a great pleasure for me to meet John Bavaro, who has great knowledge and passion in the Human Evolution field. I hope you will enjoy this interview with John for Nutcracker Man, including several examples of his very up-to-date work…

Can you describe the process to reconstruct the appearance of hominins? In particular, how do you combine the fossil evidence together with other sources to provide them movement and life?

Paleoart John Bavaro. Turkana Boy

Paleoart by John Bavaro. Figure 1. Turkana Boy

I try to apply my own understanding to the anatomy to the model before I look at other artists so then I have a fresh perspective. But my niche is in digital art which I teach at Edinboro University of Pennsylvania.

I look at Kennis Brothers, John Gurche, Elisabeth Daynès, Viktor Deak, giants in the field who do reconstructions and I’m in awe.

We are a visual species. And I for one want to explore the possibilities. Perhaps that’s what sets us apart. Art follows science and vice versa. For instance, the Lucy skeleton or the Turkana boy skeleton totally “rewrote” history. In the case of Lucy we now know that she was hybrid tree climber AND a walker. In the case of Turkana Boy there’s clues about gait and the posture etc.  It’s a puzzle that constantly revealing itself. So art follows science in the tendency for equivocation and I’m not being insulting to science when I say that. In fact, every discovery that comes out now days “rewrites” the understanding of the “mythical textbooks”.  Now with the internet we’re getting more impatient. I for one, think that’s lazy clickbait. A teaser, hubristic or both If I read something that says that “new discovery which changes the way we look at things” I say, “Yeah, until the next time which is probably at this pace, a month away.” I know that science is continuingly changing, which is counter to the current understanding (in popular culture) of it which that it is static. Those in the field know about this, but modern society holds it up as basically like religion. “Well, Science says…….” But scientists know that it is ever-changing process. In this era, changes happen at dizzying pace that I can’t keep up with them quickly enough.  It’s like same way that T-Rex was pictured just 50 or 60 years ago with the tail down instead of up.

 

Your work is very up to date with all recent finds in human evolution. Let’s discuss three examples: Jebel Irhoud, Homo naledi and Denisovans.

Jebel Irhoud

You have created an illustration of the human from Jebel Irhoud, dated to 300 Ka and recently proposed as the earliest Homo sapiens known so far. However this has been contested because of the primitive traits of this specimens which are different from other skulls like Omo or Herto dated to 200 Ka. To what extend did you consider the Jebel Irhoud as ‘modern’ in your illustration?

Paleoart John Bavaro. Jebel Irhoud

Paleoart by John Bavaro. Figures 2, 3, 4, 5. Jebel Irhoud

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Terra Amata: capacidades cognitivas de los humanos en el Pleistoceno Medio europeo

Terra Amata me ha sorprendido muchísimo por dos motivos:

  • En primer lugar, me topé con ese lugar, literalmente. En un viaje casi improvisado a Niza, desde un autobús vi junto al puerto una señal que indicaba el “Musée de Terra Amata“. Jamás habría esperado que Terra Amata se localizara en plena zona central del núcleo urbano de Niza junto al puerto. Gracias a “san” Google Maps, y con el permiso conyugal correspondiente, por supuesto allá me fui a visitarlo.
  • En segundo lugar, además de la famosa posible estructura habitacional allí encontrada y la polémica sobre su datación (de la que escribo más abajo), lo que allí conocí fue un yacimiento con un importantísimo conjunto de otras muchas evidencias del comportamiento de los homininos europeos del Pleistoceno Medio.

Actualmente, el sitio de Terra Amata lo ocupa un museo que contiene una reproducción exacta del yacimiento, una rica exposición de los principales materiales recuperados, y los fondos completos del yacimiento disponibles para su estudio. Este museo se encuentra en el semisótano de un bloque de viviendas junto al puerto… Veamos el porqué.

Terra Amata

Terra Amata 2017 vs. 1966. Foto: Roberto Sáez

¿Qué es Terra Amata?

A mediados del siglo XIX, durante la construcción de túneles en la ruta a Villefranche-sur-Mer, ya se habían documentado restos de rinoceronte y elefante en la propiedad llamada Terra Amata (“tierra amada”). En 1947 volvieron a ejecutarse obras en ese lugar, y en 1958 de nuevo aparecieron fósiles y un bifaz que despertaron el interés del geólogo Jacques Bourcart. En 1961 Henry de Lumley continuó los estudios y en 1963 también Jean-Claude Miskowsky, aunque fue entre 1965-66 cuando Lumley realizó el trabajo de excavación, que tuvo que llevar a cabo por completo durante solo 6 meses… en los que removió 210 m3 en un área de 120 m2.

La estratigrafía del sitio definida por Lumley establece dos momentos principales con presencia humana:

  • El más antiguo corresponde a un asentamiento en la playa junto al mar (hoy está 26 m sobre el nivel del mar). La microfauna y la vegetación indican un periodo cálido, hace unos 400 Ka.
  • El más moderno corresponde a un asentamiento en una duna en la costa, en un periodo de enfriamiento hace unos 380 Ka.

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Cueva Negra: fuego controlado en Europa hace 1 millón de años

Cueva Negra del Estrecho del Río Quípar es un abrigo rocoso situado a 740 m sobre el nivel del mar en la Región de Murcia, en el sur de España. El yacimiento paleontológico tiene una datación (Scott y Gibert, 2009) que sitúa la completitud del sedimento entre la inversión magnética Matuyama-Brunhes (0,78 Ma) y la inversión Jaramillo (0,99 Ma). Por tanto, se trata de un sitio de gran importancia para el estudio de las primeras poblaciones europeas.

Cueva Negra mapa

Cueva Negra del Estrecho del Río Quípar: Location and general views. Crédito foto: Walker, M.J. et al (2012)

Desde 1990 se viene trabajando allí, destacando los siguientes hallazgos: 
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¿Quiénes son los 4 denisovanos?

La cueva Denisova, localizada en las montañas Altai de Siberia, se ha hecho indudablemente famosa en el estudio de la evolución humana por una singularidad: allí convivieron tres grupos diferentes de humanos en los últimos 100.000 años: denisovanos, neandertales y humanos modernos.

Todo comienza en 2010, cuando se publican una falange de dedo (Denisova 3) y un molar (Denisova 4) encontrados en la cueva. De estos restos se pudo recuperar material genético y fue analizado por el Max Planck Institute. El resultado fue que estos dos especímenes pertenecen a una especie humana distinta, “prima” de los neandertales, que se conoce como “denisovanos” en espera de una definición científica.

Se estima que Denisova 3 era una hembra joven y Denisova 4 un macho adulto. En 2010 se halló otro molar, inicialmente considerado de un oso de las cavernas debido a su tamaño y la robustez y morfología de las raíces… Sin embargo esta idea se reconsideró posteriormente y se planteó como un diente humano, lo cual fue confirmado a través del estudio de su ADN: este fósil resultó ser el tercer denisovano conocido (Denisova 8). Finalmente (por ahora), un segundo molar inferior deciduo perteneciente a una hembra infantil denisovana ha sido publicado en 2017 (Denisova 2).

Conozcamos a los 4 denisovanos, que nos están permitiendo definir una especie humana diferente, por ahora tan solo por su material genético:

4 denisovanos

Los 4 denisovanos. Crédito foto: Max Planck Institute

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Usamos palillos de dientes desde hace 2 millones de años

Hace poco hemos conocido que los neandertales de Krapina (Croacia), de antigüedad 130.000 años, empleaban pequeños útiles de madera a modo de palillos de dientes.

Esta es una actividad de higiene humana muy interesante empleada para extraer restos de comida, o también para aliviar el dolor debido a una patología dental. Generalmente, los surcos que resultan del uso de palillos dentales se localizan en la dentición posterior, alrededor de la línea cervical, y son igual de frecuentes en la cara distal y en la mesial. Suelen estar orientados bucolingualmente y tienen una sección semicircular o tubular, frecuentemente presentando estrías finas paralelas a la dirección del surco.

También se ha observado que los chimpancés en cautividad se rascan los dientes con pequeñas ramitas. En humanos, su empleo de manera formal y regular comenzó a partir de los sumerios y sobre todo de la civilización romana, pero tenemos evidencia en realidad desde hace casi 2 millones de años… Veamos unos cuantos casos por orden cronológico:

Homo ergaster OH 60, Garganta de Olduvai (Tanzania): 1,84 Ma

Un surco interproximal presente en el M1 inferior derecho, que sugiere el uso más antiguo de instrumentos a modo de palillos dentales [+info].

Homo ergaster palillos

Ungar, P. et al. (2001). A Review of Interproximal Wear Grooves on Fossil Hominin Teeth with New Evidence from Olduvai Gorge. Archives or oral biology. https://doi.org/10.1016/S0003-9969(00)00128-X

Homo erectus, Dmanisi (Georgia): 1,77 Ma

La mandíbula D2735 muestra evidencias de uso habitual de estos instrumentos en el molar M2 para limpiar restos de alimentos, lo que causó un orificio entre la raíz mesial y el hueso alveolar, típico de una periodontitis [+info].

Dmanisi palillos

Surcos por palillos en dentición Dmanisi. Foto: Georgian National Museum

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Paleoantropología: novedades 2º trimestre 2017

El segundo trimestre de 2017 ha sido muy generoso en cuanto a noticias: es destacable que estas 7 que voy a enumerar las hemos conocido de forma seguida en unas pocas semanas:

  • Comenzamos por lo más reciente: la publicación de nuevos fósiles asignados a Homo sapiens en Jebel Irhoud (Marruecos) y, sobre todo, la revisión de su datación en 315 Ka (anteriormente 160 Ka), tal vez haya dado la vuelta a la teoría sobre la aparición de nuestra especie Manejábamos un posible escenario en que los primeros Homo sapiens representados por Omo 1 y Herto aparecieron hace 190-200 Ka, desde ahí fueron evolucionando hacia formas más modernas; salieron de África hace unos 100 Ka, pero no lograron pasar la probable barrera demográfica neandertal en la región de Levante; pero sí lograron extenderse por Eurasia con éxito hace unos 50 Ka, y desde ahí colonizar el resto de continentes. Pues bien, sabemos que lo simple en Paleoantropología no suele funcionar. El origen del linaje sapiens tenemos que situarlo hace más de 300 Ka, y de hecho puede que hace 500 Ka en paralelo al linaje neandertal que se desarrolló en Europa a partir de un antecesor común [+info].
  • Por cierto, hemos sabido un nuevo dato de Omo 1: su pelvis sugiere que pudo ser una hembra [+info].

(I) Omo-1, crédito: Roberto Sáez. (D) Jebel Irhoud, reproducción cráneo y mandíbula, crédito: Philipp Gunz, MPI EVA Leipzi

  • El paper sobre Jebel Irhoud se complementa con otro interesante estudio, sobre el material genético de los restos de un niño que vivió hace 2000 años en Ballito Bay, Sudáfrica. Su ADN muestra que la divergencia genética de los antepasados de Ballito Bay respecto a otros grupos humanos tuvo lugar hace más de 260 Ka. Esta población troncal de los humanos modernos actuales, coincide con el desarrollo anatómico de rasgos modernos que muestra el registro fósil. Pero entonces, ¿quiénes fueron los humanos representados en Jebel Irhoud o en Florisbad (Sudáfrica, 260 Ka), con numerosos rasgos aún arcaicos? Tenemos que plantearnos hipótesis complejas: un numeroso conjunto de grupos humanos presentes en distintas regiones de África, entre los que unos se extinguen, otros sobreviven y evolucionan, se desplazan, se mezclan genéticamente con otros… Un posible origen panafricano de Homo sapiens. El registro fósil que conocemos realmente se limita a unos pocos especímenes, de los cuales algunos pueden estar representando a grupos hoy extinguidos, otros pueden ser formas arcaicas que evolucionaron hacia los humanos modernos, y otros son humanos modernos [+info]. 

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Debate sobre Historias de la Prehistoria

El pasado 9 de junio tuve el privilegio de debatir con David Benito sobre evolución humana y sobre su último libro “Historias de la Prehistoria“, invitados por la asociación Caballo Verde. Os dejo el vídeo de este debate, emitido por Teleboadilla, y el índice de contenidos a continuación:

  • 06:55 Cómo se documentan las historias de la Prehistoria. El trabajo de campo. Los hallazgos, las anécdotas y la controversia.
  • 15:00 Novedades en evolución humana. Jebel Irhoud: ¿retroceder el origen de Homo sapiens hasta hace 300.000 años?
  • 22:10 Fósiles. El Hombre Cascanueces.
  • 25:40 Una síntesis del árbol evolutivo humano.
  • 30:00 ¿Hubo mestizaje entre distintas especies humanas?
  • 32:20 Sobre Lucy.
  • 35:50 La investigación, la colaboración y la conservación. El caso de Altamira.
  • 41:00 Volviendo a los orígenes: las huellas de Laetoli.
  • 43:30 Canibalismo.
  • 48:00 El comportamiento humano.
  • 49:55 Los neandertales.
  • 56:00 Orce.

¿El origen de Homo sapiens hace más de 300.000 años?

El conjunto de fósiles de Jebel Irhoud, Marruecos, adquiere desde ahora una importancia mucho más destacada. Conocíamos los restos de varios individuos hallados en 1961 y 1962: dos cráneos adultos (incluyendo el fósil más icónico Irhoud 1, un cráneo casi completo), una mandíbula infantil, un húmero infantil y un fragmento de coxis.

Debido a su datación inicial de 160 Ka, la presencia de rasgos primitivos, y su asociación a herramientas descritas como musterienses, en 1962 inicialmente se sugirió que eran neandertales. Sin embargo, en las décadas siguientes el consenso científico se movió hacia que los especímenes de Jebel Irhoud eran Homo sapiens, que presentaban una combinación de rasgos arcaicos y rasgos derivados que se fueron desarrollando en distintas regiones de África (Hublin, 1985; Hublin, 1992; Bräuer, 1984; Rightmire, 1984).

Jebel Irhoud cráneo y mandíbula

Jebel Irhoud, reproducción cráneo y mandíbula. Crédito imagen: Philipp Gunz, MPI EVA Leipzig

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A Moroccan cradle for Homo sapiens?

By Chris Stringer, The Natural History Museum London. 

Many scientists accept that the human fossils from Omo Kibish and Herto in Ethiopia, dated between about 150-200,000 years ago represent the earliest known members of our species Homo sapiens. However, I now accept that evidence is building from both fossils and DNA that the modern human and Neanderthal lineages separated at least 500,000 years ago. In my view, the date of this divergence should mark the origin of these two groups, with the implication that there should fossils in Africa and Eurasia older than 200,000 years that lie on the respective lineages of modern humans and Neanderthals.

There is good evidence that this is true for the Neanderthals in Europe, since the Sima de los Huesos (‘Pit of the Bones’) fossils from Atapuerca can now be firmly placed on the Neanderthal lineage from both their anatomy and their DNA at around 430,000 years. Although we don’t yet have good ancient DNA evidence from Africa, I have suggested that fossils such as Florisbad (South Africa), Eliye Springs (Kenya) and Jebel Irhoud (Morocco) might well represent early or “archaic” Homo sapiens that existed before the full suite of modern human characteristics had evolved. Moreover, it is possible that earlier and neglected fossils from sites such as Salé and Thomas Quarries (Morocco), and Ndutu (Tanzania) could be even more ancient members of our species, Homo sapiens.

I used to argue that “anatomically modern humans” (including fossils that essentially look like us today) are the only group that should be called Homo sapiens. Now, I think that anatomically modern humans are only a sub-group within the species Homo sapiens, and that we should recognise the diversity of forms within early Homo sapiens, some of which probably went extinct.

When I set out on my PhD trip in 1971 to study and measure as many as possible of the early modern and Neanderthal skulls curated in European museums, there was one fossil that particularly intrigued me. This was the enigmatic cranium from Jebel Irhoud in Morocco, found a decade earlier, and described as an ‘African Neanderthal’, dated at about 40,000 years old. Imagine my disappointment when I arrived in a Paris museum and was told by an anthropologist that the specimen had just been returned to Morocco. Seeing my crestfallen face over coffee, another worker told me that the fossil was, in fact, locked in a cupboard in the first anthropologist’s room, but he would give me clandestine access to it for a short time the next morning. It was well worth the chicanery and the wait, for as soon as I saw the large but modern-looking face of Jebel Irhoud 1, I knew it was no Neanderthal – it completely lacked their puffed-out cheek bones, midfacial prominence, and enormous nose. But I couldn’t make much sense of Jebel Irhoud in my PhD conclusions as it was apparently too recent and therefore too close in age to actual early modern fossils from Israel and Europe to represent a potential ancestor for modern humans.

Jebel Irhoud 1

Jebel Irhoud 1 skull. Photo credit: Chris Stringer

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3 fósiles importantes que se han perdido

Aunque no se escribe mucho sobre ello, el registro fósil hominino tiene 3 importantes ausencias. Se trata de especímenes icónicos por distintos motivos, aunque entre ellos no tienen absolutamente nada en común salvo una cosa: se han perdido…

Shanidar-1

Descubierto en 1957 en la cueva de Shanidar, en la actual Iraq. Se trata de un esqueleto parcial de neandertal datado entre 60-35 Ka. Este individuo sufrió numerosos daños a lo largo de su vida:

  • Un golpe en la cabeza durante su juventud probablemente le provocó la ceguera en el ojo izquierdo.
  • La debilidad de su brazo y pierna derechas sugieren que pudo sufrir parálisis en la mitad derecha de su cuerpo, probablemente por aquel mismo golpe que también le dañó el cerebro.
  • También se fracturó el pie pero, al igual que se ve en el resto de daños, todos sus huesos tuvieron tiempo para cicatrizar totalmente antes de su muerte.
  • Murió a una edad relativamente avanzada para los neandertales, con unos 40 años. Esto sugiere que durante muchos años de su vida fue cuidado y ayudado por su grupo.

Las características de los individuos de la cueva de Shanidar nos dan muchas evidencias del uso de enterramientos rituales por Homo neanderthalensis. Tras la invasión de Irak en 2003 se perdió el rastro de casi todos los fósiles de Shanidar. Algunos aparecieron en 2006, y el esqueleto casi completo Shanidar-3 se expone en Washington, pero Shanidar-1 permanece desaparecido desde entonces.

Shanidar 1

Shanidar 1 (I) Cráneo. (D) Húmero derecho debilitado y húmero izquierdo robusto. Crédito foto: Chip Clark, Smithsonian Institution

Orrorin tugenensis 

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