Hibridaciones entre humanos modernos y arcaicos

<English version below>

En la figura está el cráneo de Iwo Eleru (Nigeria), descubierto en 1965 por Thurstan Shaw y su equipo. En 2011 Katerina Harvati y otros publicaron la revisión de este fósil y de su datación por series de uranio (siendo el resultado 11.700-16.300 años).

La morfología de este cráneo difiere mucho de la de otros humanos modernos recientes de África. Iwo Eleru tiene rasgos primitivos a pesar de su relativamente poca antigüedad: es más alargado y más bajo, y tiene un destacado arco supraorbital. De hecho, comparándolo con otros especímenes africanos más antiguos y más modernos, al que más se parece es al cráneo de Ngaloba, en Laetoli (Tanzania), que es 100.000 años más antiguo (está datado en 140 ka). También tiene semejanzas con Jebel Irhoud (¡de 280-350 ka!) y con el grupo de materiales Qafzeh-Skhül de Levante (90-130 ka).

Recordemos que los materiales de Jebel Irhoud (Marruecos) se han propuesto como los representantes más antiguos (por ahora) de Homo sapiens: tienen una morfología primitiva en muchos rasgos (cráneo alargado y bajo, arcos supraorbitales, cara grande) y también moderna en otros (gracilidad de los pómulos, cara no proyectada, dentición y mandíbula). Los de Skhül y Qafzeh (Israel) son los ejemplares más antiguos de Homo sapiens en Levante, representantes de antiguas migraciones de humanos modernos fuera de África, que no progresaron hacia Europa tal vez por la barrera demográfica que suponían de alguna forma los neandertales por entonces.

¿Qué significa todo esto? Tal como venimos descubriendo en los últimos años, la evolución de nuestra especie en África es bastante más compleja de lo que sería un proceso lineal en que unas poblaciones van evolucionando hacia otras con el tiempo. Algunos grupos arcaicos evolucionaron hacia un linaje moderno, pero su historia no acabó ahí, sino que varias de esas poblaciones también se estuvieron cruzando con sus «descendientes modernos» hasta épocas relativamente recientes.

De hecho, la genética refuerza estas conclusiones, y menciono aquí algunos ejemplos de estudios recientes publicados en 2018 y 2019 a este respecto:

  • El estudio del genoma de 92 individuos de 44 poblaciones indígenas africanas evidenció una compleja historia demográfica de los humanos en África, con adaptaciones a diversos entornos: aunque la ascendencia genética está muy dividida por geografías y lenguas, se evidencian numerosos eventos de cruzamientos que ocurrirían en migraciones tanto de cortas como de largas distancias.
  • Otro estudio genómico sobre 21 individuos de 15 poblaciones, identificó no solo distintos cruzamientos recientes entre distintos grupos africanos, sino también la hibridación con una «población fantasma» de humanos arcaicos, que divergió del linaje de los humanos modernos cerca de la separación entre neandertales y denisovanos.
  • La introgresión de homininos arcaicos en el genoma de los humanos modernos también se documentó en otro estudio sobre 405 genomas subsaharianos: entre el 2% y el 19% de su genoma procede de un grupo arcaico que divergió previamente a la separación entre los linajes de neandertales y humanos modernos.

Al igual que los neandertales se cruzaron con los humanos modernos en Eurasia, y estos con los denisovanos en Asia, también dentro de nuestra especie hubo cruces entre grupos arcaicos y modernos que habían recorrido distintos caminos evolutivos, y eso lo vemos en los rasgos de determinados fósiles, como puede ser el caso de Iwo Eleru.

Hay cuestiones que surgen proyectando estas reflexiones hacia atrás en el tiempo. Por supuesto, seguimos sin saber quiénes fueron los denisovanos y qué especímenes arcaicos del registro fósil pueden tener alguna relación con ese grupo. Pero también, por ejemplo, ¿qué grupos humanos habitaron por primera vez en Europa, y se hibridaron dando lugar a las diversas formas que conocemos del Pleistoceno Medio europeo? Incluso, ¿qué especies de australopitecos lograron hibridarse, y cuál es su reflejo en la variabilidad de su morfología craneal y dental? Lo malo es que el material genético no se preserva tanto tiempo como para saberlo utilizando la paleogenómica. Esperemos cubrir en parte ese hueco gracias a la nueva tecnología de secuenciación de proteínas procedentes de especímenes muy antiguos, la paleoproteómica.

Más información:

  • Harvati K, Stringer C, Grün R, Aubert M, Allsworth-Jones P, Folorunso CA (2011) The Later Stone Age Calvaria from Iwo Eleru, Nigeria: Morphology and Chronology. PLoS ONE 6(9): e24024. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0024024
  • Day M, Leakey M & Magori C. A new hominid fossil skull (L.H. 18) from the Ngaloba Beds, Laetoli, northern Tanzania. Nature 284, 55–56 (1980) doi:10.1038/284055a0

Arriba: cráneo Iwo Eleru (crédito: Harvati K et al, 2011). Abajo: cráneo LH 18 Ngaloba, con lateral izquierdo invertido (crédito: Day MH, Leakey MD & Magori C, 1980)

Interbreeding between archaic and modern humans

This is the Iwo Eleru skull from Nigeria, discovered in 1965 by Thurstan Shaw and his team. In 2011 Katerina Harvati and others published the revision of the fossil and its dating by uranium series (resulting in 11,700-16,300 years).

The morphology of this skull differs greatly from that of other recent modern humans in Africa. Iwo Eleru has primitive features despite its relatively recent age: it is longer and lower, and has a prominent supraorbital torus. In fact, compared to other older and more modern African specimens, it most closely resembles the skull of Ngaloba from Laetoli (Tanzania), which is 100,000 years older (dated at 140 ka). It also presents some similarities to Jebel Irhoud (280-350 ka!) and the Qafzeh-Skhül group from the Levant (90-130 ka).

Let’s remember that the Jebel Irhoud materials from Morocco were proposed as the oldest Homo sapiens representatives (for now): they have a primitive morphology in many features (long and low skull, supraorbital torus, large face) and also modern in others (gracile cheekbones, non-projected face, dentition and jaw). Skhül and Qafzeh (Israel) are the oldest examples of Homo sapiens in the Levant, representatives of early modern human migrations outside of Africa which did not progress towards Europe, perhaps because of the demographic barrier of the Neandertals at that time.

What does all this mean? As we have been discovering in recent years, the evolution of our species in Africa is much more complex than what would be a linear process in which some populations evolve towards others over time. Some archaic groups evolved into a modern lineage, but their history did not end up there, but several of these populations were also breeding with their “modern descendants” until relatively recent times.

In fact, genetics reinforces these conclusions, and here is a collection of some examples of recent studies published in 2018 and 2019 in this regard:

  • The study of the genome of 92 individuals from 44 African indigenous populations evidenced a complex demographic history of humans in Africa, with adaptations to diverse environments: although genetic ancestry is very divided by geographies and languages, there are numerous interbreeding events that would occur in migrations of both short and long distances.
  • Another genomic study of 21 individuals from 15 populations identified not only several recent breeding events between different African groups, but also hybridization with a “ghost population” of archaic humans, which diverged from the lineage of modern humans close to the split between Neanderthals and Denisovans.
  • The introgression of archaic hominins into the modern humans genome was documented in another study of 405 sub-Saharan genomes: between 2% and 19% of their genome comes from an archaic group that diverged before the split of Neandertal and the modern human lineages.

Just as Neandertals interbred with modern humans in Eurasia, and these with Denisovans in Asia, within our species there were also breeding between archaic and modern groups that had gone though different evolutionary paths, as we see in the features of certain fossils – and Iwo Eleru could be one case.

There are further questions by projecting those reflections back in time. Of course, we still don’t know who the Denisovans were and what archaic specimens from the fossil record may be related to that group. But also, for example, what early human groups first inhabited Europe, and hybridized resulting into the various forms we know from the European Middle Pleistocene? What Australopithecus species interbred, and what is their reflection in the variability of their cranial and dental morphology? Unfortunately, the genetic material is not preserved long, as to use paleogenomics. We hope to partly fill this gap by means of the new techniques to sequence proteins from ancient specimens: the paleoproteomics.

Further information:

  • Harvati K, Stringer C, Grün R, Aubert M, Allsworth-Jones P, Folorunso CA (2011) The Later Stone Age Calvaria from Iwo Eleru, Nigeria: Morphology and Chronology. PLoS ONE 6(9): e24024. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0024024
  • Day M, Leakey M & Magori C. A new hominid fossil skull (L.H. 18) from the Ngaloba Beds, Laetoli, northern Tanzania. Nature 284, 55–56 (1980) doi:10.1038/284055a0

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