El cráneo de Dali y otros candidatos a denisovanos

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Los denisovanos son un grupo humano del Pleistoceno Medio de los que conocemos únicamente cuatro restos muy humildes pero que han conservado material genético, suficiente para permitir la identificación de una nueva especie humana (pendiente de definición), diferente a las otras dos especies (como mínimo) con las que convivió y se hibridó: Homo neanderthalensis y Homo sapiens. Los restos identificados como denisovanos son: una falange del dedo de un individuo juvenil femenino (Denisova 3), dos molares (Denisova 4 y Denisova 8, adultos masculinos), y un molar deciduo de una niña (Denisova 2).

Los denisovanos vivieron hace entre hace 50 y 170 Ka y comparten con los neandertales un antepasado común, cuyo linaje a su vez tiene un antepasado común con Homo sapiens. La cercanía entre estos tres linajes permite hipotetizar sobre la posible relación con los denisovanos de algunos fósiles de Asia Oriental:

1) Los dos cráneos de Xuchang, de antigüedad 105-125 Ka, encontrados en Lingjing, al este de China y a unos 4000 km de la cueva de Denisova. En principio se les consideró Homo erectus.

2) Los dientes de Xujiayao, encontrados en los años 1970, grandes y complejos, que se consideraban pertenecientes a una población de transición entre Homo erectus y Homo sapiens, o bien de Homo sapiens atendiendo a las herramientas líticas (posteriores al achelense) y la fauna del yacimiento. Combinan rasgos primitivos con otros más modernos y similares a los neandertales. En 2017 se dataron en 260-370 ka, rango que complica aún más su asignación a una especie.

3) Los cráneos de Dali (209 ka), Maba (132 ka) y Jinniushan (280 ka). En particular, nos detenemos en el cráneo de Dali, muy completo, aunque lamentablemente carece de la dentición superior y de la mandíbula inferior. Con dudas sobre su antigüedad: un diente de bóvido aparentemente asociado al cráneo fue datado en 209 ka. Por tener varias características compartidas con algunos especímenes contemporáneos europeos y africanos, se llegó a proponer como un ejemplo de la presencia de Homo heidelbergensis en Asia. De nuevo, se trata de un mosaico con rasgos primitivos en la bóveda craneal…

  • Grueso toro circular sobre cada órbita.
  • Cráneo muy bajo y alargado, aunque el ancho máximo está en la región temporal superior (en Homo erectus está en la inferior).
  • Grosor de los huesos, sobre todo los temporales, parietales y occipital.
  • Ángulo occipital/nucal muy abrupto.
  • Desarrollo sagital a lo largo del cráneo.
  • Capacidad craneal de 1120 cc.

… y rasgos modernos en la cara:

  • Plana y de tamaño pequeño.
  • Cigomáticos gráciles, con inserción en el alveolar similar a Homo sapiens.
  • Órbitas cuadradas, con bordes suaves y redondeados.
  • Su región nasal ancha recuerda a la neandertal.

4) El cráneo de Harbin, hasta la fecha sin publicar salvo algunas fotografías en prensa china. Increíblemente, permaneció oculto en manos privadas desde su hallazgo en 1933 hasta septiembre de 2018. Parece tener características muy similares a Dali en la cara, toro supraorbital, frontal y órbitas. En las líneas que acompañan a su presentación en prensa, se le define como Homo heidelbergensis y se le asigna una antigüedad de entre 200-400 ka.

A falta de una definición formal de la especie Homo heidelbergensis, en todo caso es difícil que una misma realidad biológica represente a los materiales de Mauer, Petralona, Bodo, Kabwe… y también Dali, Harbin y otros especímenes chinos. Lo que sí parece claro es que durante el Pleistoceno Medio se sucedieron distintas oleadas en Asia (y en Europa) que mezclaron genéticamente a los grupos humanos existentes con otros nuevos. Poder comparar el material genético de los denisovanos con el de otros fósiles asiáticos contemporáneos (cosa que terminará ocurriendo), ayudará a comprender las complejas relaciones evolutivas entre los grupos humanos de Eurasia y también con sus coetáneos africanos.

Más información: ¿Quiénes son los cuatro denisovanos?

Dali, Harbin, Bodo, Kabwe

Middle Pleistocene skulls: Dali, Harbin, Bodo, Kabwe. Sources: Dali (peterbrown-palaeoanthropology.net/dali.html), Harbin (China Institute of Geological Environmental Monitoring), Bodo and Kabwe (Roberto Sáez)

The Dali skull and other candidates to be Denisovan

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Paleoantropología: novedades 4º trimestre 2018

Llegamos al final de 2018, de nuevo un año fenomenal para el avance en nuestro conocimiento sobre la evolución humana. Cada vez es más difícil realizar una selección de las principales novedades del trimestre. He resumido 20, que se unen a las 15 del tercer trimestre, 13 del segundo y 14 del primero: 62 noticias importantes en paleoantropología en un solo año. ¡Feliz 2019!

  • Los humanos actuales que presentan determinados fragmentos de ADN neandertal en su genoma tienen cráneos ligeramente menos redondeados. Esos fragmentos se relacionan con la expresión de dos genes: UBR4, que regula el desarrollo de las neuronas, y PHLPP1, que afecta al desarrollo de las vainas de mielina que aíslan los axones. Esta conclusión, que se enuncia de una manera tan sencilla, es el resultado de combinar el estudio de reproducciones virtuales de cráneos de neandertales y de humanos modernos elaborados a partir de tomografías computarizadas, con la búsqueda de las variantes genéticas neandertales en una muestra de 4.468 personas y su correlación con los grados de redondez del cráneo calculados a partir de resonancias magnéticas [+info].
Neandertal vs Homo sapiens skulls

Neanderthal skulls (left) are more elongated than modern-human skulls (right). Credit: Philipp Gunz.

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The Top 10 hominin #FossilFriday tweets of 2018

Another year-end list! This one is becoming an old tradition on this blog… My favorite hominin #FossilFriday tweets of 2018, from number 10 to 1.

What’s a ‘FossilFriday’? Every Friday, people post pics of their favorite fossils using the hashtag #FossilFriday, mainly on Twitter. This can be about famous specimens, odd fossils, museum collections, rare photos, scientific papers or blog posts. I love to join it & tweet about hominin fossils. Now, let’s go!

10. Unusual picture of a very iconic fossil, ER 1813 Homo habilis:

9. New studies on old fossils. Did Cro-Magnon 1 have neurofibromatosis type 1? 

8. This gorgeous hand of Australopithecus sediba

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Homo ergaster y la mutación en el gen MYH16

En 2004 Hansell Stedman descubrió una mutación en el gen MYH16. Este gen codifica para la cadena pesada de la miosina, una proteína esencial de la musculatura masticatoria. La mutación tuvo lugar hace 2,4 Ma en el linaje homínido que dio origen al género Homo y parece encontrarse en todas las especies humanas y solo en ellas. El gen mutado condicionó una disminución de la musculatura masticatoria, desapareciendo las inserciones sagitales de los potentes músculos temporales, que constreñían el cráneo.

Al desaparecer esta constricción se inició un proceso de dehiscencia de suturas, aumento del volumen craneal y secundariamente del volumen cerebral.

Referencia: Stedman, H. H. et al. “Myosin gene mutation correlates with anatomical changes in the human lineage”. Nature, 428, 415 – 418, doi:10.1038/nature02358 y comentarios en “Jaw-dropping theory of human evolution” [enlace].

Es posible que esta mutación se expresara de una forma extraordinaria en Homo ergaster (1,8 – 0,5 Ma). En su proceso evolutivo, el cerebro aumentó pasando de los 450 cc del volumen cerebral de los australopitecinos a los 900 cc (cifras aproximadas) y desarrolló unas habilidades revolucionarias:

  • Homo ergaster pudo buscar y elegir instrumentos con una forma adecuada para su función.
  • Se asocia también a la industria lítica Achelense o Modo 2 (Ej: bifaces, hendedores, triedros…).
  • No hay evidencias de pensamiento simbólico aunque pudo elaborar abstracciones rudimentarias (reconocer un animal a partir de sus huellas).
  • La anatomía de su aparato fonador y su capacidad cerebral sugieren que pudo ser la primera especie del género Homo con capacidad para el lenguaje articulado y alguna forma de comunicación lingüística.
  • Esta posible capacidad lingüística apoya la hipótesis de que Homo ergaster pudo ser la primera especie del género Homo en establecer relaciones sociales complejas.

Homo ergaster es considerada probable candidata a ser la primera especie del género Homo en el linaje directo de los humanos modernos. La ubicación de Homo ergaster entre otras especies cercanas se ilustra a través de la siguiente tabla, que no es un “árbol filogenético” sino un esquema simplificado:

– Contigüidad en las filas: posible relación entre algunas especies.
– Flechas: extinción estimada de algunas especies.
– Faltan especies (Paranthropus, Denisovanos, H. naledi, H. floresiensis…)
– Las cifras son orientativas.
– En verde = Especies australopitecinas más probables en la transición al género Homo.
– En marrón = Especies humanas más probables en nuestro linaje directo.

En definitiva, la mutación en el gen MYH16 pudo ser uno de los factores relevantes en el proceso evolutivo de Homo ergaster.

En primates no humanos, MYH16 se expresa exclusivamente en músculos de la cabeza, incluidos los músculos encargados de la masticación; en humanos, una mutación en este gen produce la pérdida de su función. En ese sentido, al realizarse comparaciones con otros primates, los humanos tienen un sistema para la masticación poco desarrollado, sugiriendo que la pérdida del gen MYH16 fue parcialmente responsable de ello (Rosales-Reynoso, 2018).

Pan y queso en la prehistoria

El primer pan

Los ingredientes del pan más antiguo son: harina de trigo, cebada y avena silvestres, además de un tubérculo acuático de la familia del papiro y de la chufa. Al no tener levadura, era plano, menos poroso y sin miga. Y sería más amargo que nuestro pan cotidiano.

En julio de 2018 se presentó el estudio del pan más antiguo, procedente del yacimiento de Shubayqa-1, en Jordania, de la cultura natufiense. Allí se encontraron en 2013 restos de pan carbonizado entre las cenizas de una hoguera de 14.600 años de antigüedad, junto con más de 65.000 restos de semillas, carbones y tubérculos. Eran pequeños fragmentos amorfos y porosos de 1 a 3 cm con granos incrustados. Recordaban a las migas de panes elaboradas por las sociedades agrícolas neolíticas, pero elaborados 5.000 años antes por grupos de cazadores-recolectores que comenzaban a tener una vida sedentaria. Buscaban los cereales silvestres y los procesaban de forma ardua para sacar el grano, limpiarlo, moler y mezclar con agua. Era por tanto un alimento especial. Este hallazgo refuerza la hipótesis de que la elaboración del pan (y de la cerveza) fue uno de los motores para comenzar a cultivar cereales con mucha antelación a la domesticación de los animales y el desarrollo de la agricultura.

Más información: Arranz-Otaegui, A. et al. “Archaeobotanical evidence reveals the origins of bread 14,400 years ago in northeastern Jordan”. PNAS, 2018 [acceso].

Shubayqa-1 pan

Hoguera de Shubayqa-1 y fragmento de pan encontrado allí. Crédito: Amaia Arranz

El primer queso 

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Dikika, la niña australopiteca

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Tras el niño de Taung, uno de los homininos infantiles más famosos es Dik-1-1, un esqueleto casi completo de Australopithecus afarensis de 3,3 millones de años (Ma). Fue encontrado entre 2000 y 2003 en el sitio de Dikika cerca de Hadar (Etiopía), por Tilahun Gebreselassie, del equipo de Zeresenay Alemseged, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig. Bernard Wood llamó a este hallazgo A precious little bundle“, un precioso pequeño puñado de huesos. Se tardaron seis años hasta conseguir separar los huesos del sedimento cementado donde se encontraban. Lo apodaron Selam (que significa Paz en amárico) e incluso Lucy’s baby, aunque en los últimos tiempos se ha generalizado un mayor uso del alias Dikika’s Baby o Niña de Dikika.

Los huesos conservados de la Niña de Dikika representan prácticamente todas las partes del esqueleto, y nos proporcionan una información valiosísima sobre la ontogénesis de su especie. A continuación resumo el conocimiento que nos ha dejado este pequeño individuo:

  • A partir de su dentición se ha estimado una edad de entre 3 y 4 años en el momento de su muerte. Toda la dentición decidua estaba presente, y las coronas de los primeros molares no habían erupcionado pero estaban plenamente formadas.
  • Su cráneo tiene similitudes con otros Australopithecus infantiles, como el propio Taung-1 o el afarensis juvenil AL 333-105. Su capacidad craneal era 235 cc, y se estima que habría alcanzado 425 cc de adulto.
  • El cerebro de Au. afarensis muestra un desarrollo lento, aproximándose al de los humanos, pero la dentición tiene un desarrollo más rápido y próximo de los simios africanos. Se encontraría alrededor del fin del periodo de lactancia.
  • Conserva el hueso hioides, que es muy difícil de encontrar fosilizado. El hioides de Selam tiene una cavidad en su base que sirve como saco de aire, como en Pan, mientras que este hueso es plano en Homo. Es decir, emitiría sonidos más parecidos a los de un chimpancé que a los de un humano.
  • Era un ser bípedo, según expresan la posición del foramen magnum y los huesos de las piernas.
  • Sin embargo, la escápula y los huesos curvados de las manos y los pies indican que conservaba cierta vida arbórea, capacidad para trepar y de balanceo, tal como se ha observado en otros especímenes de su especie. El entorno donde vivió se componía de praderas herbáceas y bosques de galería.
  • La morfología y organización de su columna vertebral presenta una forma transitoria hacia la humana y menos afín con la de los simios africanos. Tiene 7 vértebras cervicales y 12 vértebras torácicas como los humanos (los simios africanos tienen 13).

La región de Dikika está rodeada por tres grandes áreas de conocida riqueza de fósiles homininos:

  • Hadar, tan solo 10 km al norte, lugar del hallazgo de Lucy y de La primera familia (un grupo fosilizado de 17 individuos de Au. afarensis).
  • Gona al oeste, donde apareció una colección útiles líticos de 2,5 Ma.
  • Middle Awash al sur, zona de múltiples hallazgos de homininos de diversos periodos, como Ardi (Ardipithecus ramidus, 4,4 Ma), Bodo (Homo rhodesiensis, 600 ka) o Herto (Homo sapiens, 160 ka).

Más información:

  • Alemseged, Zeresenay et al. “A juvenile early hominin skeleton from Dikika, Ethiopia”. Nature volume 443, pages 296–301 (21 September 2006 [link].
  • Madison, Paige, “The Discovery of The Dikika Baby Fossil as Evidence for Australopithecine Growth and Development”. Embryo Project Encyclopedia (2015-02-02). ISSN: 1940-5030 [link].
  • Ward, Carol V. “Thoracic vertebral count and thoracolumbar transition in Australopithecus afarensis”. PNAS, 2017 [link].
  • The Afar Triangle, by Paige Madison | Nutcracker Man [link]. 
Niña de Dikika

Niña de Dikika. Esqueleto y detalle de cráneo y columna vertebral. Crédito: Zeray Alemseged

Dikika, the Australopithecine girl 

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¿Neandertales cerca del círculo polar ártico?

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A raíz de estudiar los hallazgos de restos neandertales más extremos geográficamente, me topé con un planteamiento publicado en 2011 del que recuerdo el impacto mediático que provocó en su día: ¿Llegaron los neandertales cerca del círculo polar ártico?

Esta idea se basaba en el estudio de un conjunto lítico de 313 objetos (80 de ellos son productos finales) en el yacimiento de Byzovaya, en Rusia, situado a 1.500 km al noreste de Moscú, 2.000 km al noroeste de la cueva Denisova, y en una latitud (65º) mucho más septentrional que los restos neandertales de Pontnewydd, en Gales (53º). En asociación con el conjunto lítico se hallaron 4.000 huesos procesados, el 97% son de 21 individuos de mamut (Mammuthus primigenius). Pero no hay restos humanos. El yacimiento tiene 550 m2, con distintas excavaciones desde 1965.

Su datación es 31-34 ka. Se proponía la asignación de esta colección a la industria Musteriense, por la presencia de talla Levallois y discoide, y los retoques en forma de raederas y muescas. Apenas hay líticos más delgados y propios del Paleolítico Superior como láminas o puntas de proyectil. Tampoco industria ósea ni figuritas o adornos.

Byzovaya

Map showing the location of the Byzovaya site. Source: Slimak L. et al. 2011 (see reference #1)

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Hasta dónde llegaron los neandertales

En este artículo recopilo los restos neandertales que se han hallado hasta ahora en los puntos geográficos más extremos. Alguno está en discusión, así que serán bienvenidos los comentarios que puedan ayudar a enriquecer este mapa:

Mapa extremos neandertales

Mapa extremos geográficos de restos neandertales. Crédito: Roberto Sáez

NORTE

Pontnewydd 

En la cueva Pontnewydd, en Gales, en 1978 se hallaron 19 dientes y un fragmento de mandíbula que pertenecieron a un neandertal de 11 años. El taurodontismo de los dientes es un rasgo típico neandertal, si bien la antigüedad estimada (¡230 ka!) situaría estos materiales entre los especímenes preneandertales en espera de clasificación.

Pontnewydd neandertal

Izq: Ogof Bontnewydd Cave, credit: Llywelyn2000 (source: Wikipedia). Dch: Pontnewydd jaw, credit: National Museum Whales

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Conferencia “Prehistoria de la compasión”

¡Estáis invitados! Acceso libre:

Conferencia “Prehistoria de la compasión“, el martes 30 octubre 2018, 19:00 h. Museo Nacional de Ciencias Naturales. Calle José Gutiérrez Abascal, 2, Madrid. Sala de Paleontología.

La compasión es uno de los comportamientos fundamentales que caracterizan a la cognición humana. ¿Podríamos definir cuándo y por qué surgió este rasgo en nuestra evolución? En el registro fósil contamos con numerosas evidencias de este comportamiento, tal vez más antiguas de lo que esperaríamos…

Prehistoria de la compasión

¿Qué es la autodomesticación?

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Los procesos heterocrónicos actúan sobre el tiempo y el ritmo de la transformación de la forma y tamaño de los individuos de una especie, en relación con los de otra especie, de manera que el desarrollo se amplía o recorta y su ritmo se ralentiza o acelera. Por ejemplo, los perros actuales son más pequeños que sus antepasados los lobos, tienen la cabeza más redonda, un morro corto en los subadultos y un comportamiento dócil.

Los bonobos (Pan paniscus) son muy diferentes a los chimpancés comunes (Pan troglodytes). Éstos son muy agresivos, capaces de matar a otros semejantes e incluso a crías, y se organizan en grupos con una jerarquía individual y sexual muy marcada. En cambio, los bonobos son más tolerantes, y en su grupo no tiene tanta importancia la jerarquía, pudiendo compartir con tranquilidad comida, crías y parejas. Pues bien, los bonobos presentan algunas partes de su cuerpo con proporciones de un chimpancé común subadulto.

¿Por qué sucede esto? Según la hipótesis de la autodomesticación, el proceso evolutivo ha favorecido la retención de rasgos juveniles y recortado el desarrollo de estructuras morfológicas que pueden estar asociadas a un comportamiento agresivo, sobre todo en la cara, como el tamaño de los colmillos o el abultamiento de la región supraorbital. Esto promovería el comportamiento colaborativo de grupo y la socialización (Bruner, E. La evolución del cerebro humano. EMSE EDAPP, 2018).

cráneos humano, neandertal, perro, lobo

Salient craniofacial differences between AMH and Neanderthals (top) and between dogs and wolves (bottom). Credit: Theofanopoulou, C. et al. Self-domestication in Homo sapiens: insights from comparative genomics. PLOS ONE, 2017

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