La forma ancha del tórax neandertal: implicaciones evolutivas

[English version below]

En julio 2020 comenzamos a romper la visión clásica que tenemos de la especie Homo erectus, caracterizada por cuerpos esbeltos y delgados, gracias al estudio de la caja torácica del esqueleto del Chico de Turkana (1,53 Ma), más ancha, profunda y corta de lo que suponíamos. De hecho, su forma se parece más a la de los neandertales que al tórax más largo y plano de los humanos modernos.

Empezamos a ver evidencias de que Homo erectus no representa una emergencia completa de la morfología corporal moderna, sino que que tenían un prototipo corporal distinto.

Ahora veámoslo desde la perspectiva de la otra especie: los neandertales y su caja torácica. Un nuevo estudio recién publicado muestra que los neandertales al nacer ya tenían una caja torácica similar a la adulta, gracias a la reconstrucción virtual de esta parte esquelética a partir de cuatro individuos neandertales, desde el nacimiento hasta los tres años de edad: Mezmaiskaya 1 (Rusia), Le Moustier 2 (Francia), Dederiyeh 1 (Kurdistan Sirio) y Roc de Marsal (Francia).

¿Qué implicaciones tiene este hallazgo?

Recordemos cómo es la caja torácica de los neandertales adultos: más corta, algo más profunda y mucho más ancha que la de los humanos modernos, relacionada con la anatomía general robusta de los neandertales, manifestada en los huesos, inserciones musculares, pelvis, etc., y también relacionada con las exigencias de su metabolismo, y su alta demanda de energía y oxígeno (tal vez llegaban a gastar el doble de calorías que un humano actual en sus actividades normales).

Hasta ahora se desconocía si esta forma del tórax neandertal ya existía al nacer o aparecía durante el desarrollo. La nueva línea de trabajo publicada es importante, porque implica que la forma del tórax neandertal estaría determinada genéticamente. Por cierto, los neandertales infantiles también tienen una apertura nasal de gran tamaño, señala Markus Bastir, coautor del estudio.

Esta forma de la caja torácica, junto con otras características de su cuerpo masivo, serían rasgos heredados (al menos parcialmente) de sus antepasados del Pleistoceno inicial. Mientras tanto, el tórax de los humanos modernos (estrecho, poco profundo, con costillas retorcidas y de secciones transversales estrechas), tendría rasgos derivados dentro de Homo, que dotan a los humanos modernos de cuerpos gráciles y esbeltos.

Desarrollo del tórax neandertal. Cortesía de Daniel García-Martínez

¿En qué momento se produce la evolución de este rasgo? ¿Cómo era el tórax de los primeros Homo sapiens

Daniel García Martínez, que ha liderado este trabajo, responde para este blog esta cuestión. «Esos rasgos arcaicos del tórax eran posiblemente compartidos por los neandertales, preneandertales como los de la Sima de los Huesos, Homo antecessor y Homo erectus [como el Chico de Turkana que mencionamos al principio]. En esta línea de investigación debemos determinar si también poseían este carácter primitivo los Homo sapiens más antiguos, que tenían morfologías más anchas y huesos robustos, y en tal caso los únicos esbeltos serían los Homo sapiens plenamentes modernos. Tal vez lleguemos a ver que el tórax del Homo sapiens del Paleolítico superior era bastante robusto, incluso parecido al de los neandertales, y fue en el Neolítico cuando se dio la principal transición hacia los cuerpos esbeltos, según indican a veces los huesos largos. Pero aún no se han estudiado suficientemente las cajas torácicas como para precisar en qué que cronologías se produce esta evolución».

Esperemos nuevos estudios sobre la evolución de esta parte esquelética, un elemento tan central del cuerpo, en las distintas especies humanas.

Referencia: García-Martínez, D., Bastir, M., Gómez-Olivencia, A., Maureille, B., Golovanova, L., Doronichev, V., Akazawa, T., Kondo, O., Ishida, H., Gascho, D., Zollikofer, C.P.E., Ponce de León, M., Heuzé, Y. Accepted. Early development of the Neanderthal ribcage reveals a different body shape at birth compared to modern humans. Science Advances, 2020 [publicación].

Imagen de portada: reconstrucción de las cajas torácicas de los Neandertales de Mezmaiskaya 1, Le Moustier 2, Dederiyeh 1 y Roc de Marsal. Crédito: Marcos Galeano Prados.

Más información: Los cuerpos estilizados de Homo erectus, no lo eran tanto | Nutcracker Man

Final virtual reconstruction of the four Neanderthal individuals studied here. Bones that are preserved in the original specimen are shown in red, whereas mirror images are shown in blue and statistical estimations in gray (only for D1 specimen). Credit: García-Martínez et al (2020).

The wide shape of the Neandertal thorax: evolutionary implications

In July 2020 the classic view of the gracile and thin bodies of Homo erectus started to change, thanks to the study of the Turkana Boy’s ribcage (1.53 Ma). His chest was deeper, wider and shorter than we thought. In fact, its shape is more similar to that of the Neandertals than to the longer and flatter chest of modern humans.

We are beginning to see evidence that Homo erectus does not represent a complete emergence of the modern body morphology, but they had a different body prototype.

Now, looking from the perspective of the other species, the Neandertals and their ribcage, a new study shows that Neandertals at birth already had a ribcage similar to the adult form. This was concluded thanks to the virtual reconstruction of this skeletal part from four Neandertal individuals, from birth to three years of age: Mezmaiskaya 1 (Russia), Le Moustier 2 (France), Dederiyeh 1 (Syrian Kurdistan) and Roc de Marsal (France).

What are the implications of this finding?

First, a reminder of the typical ribcage of adult Neandertals: it is shorter, deeper and much wider than that of modern humans. This is related to the robust overall anatomy of Neandertals, expressed in their bones, muscle attachments, pelvis, etc., and is also related to their metabolism, with high demand for energy and oxygen (they might require ca. twice the calories of a modern human in normal activities).

Until now, it was unknown if the form of the Neandertal chest already existed at birth, or was part of the body development. This work just published is important because it implies that the shape of the Neandertal thorax would be genetically determined. By the way, infant Neandertals also have large nasal passages, says Markus Bastir, co-author of the study.

The described ribcage, along with other characteristics of their massive body, would be features that Neandertals inherited (at least partially) from their early Pleistocene ancestors. Meanwhile, the thorax of modern humans (narrow, shallow, with twisted ribs and narrow cross sections), would have been derived within Homo, providing modern humans with the typical gracile, slender bodies.

When did this feature evolve? What was the thorax like in the early Homo sapiens?

Daniel García Martínez, who has led this work, explains the question for this blog. “These archaic features of the thorax were possibly shared by Neandertals, pre-Neandertals such as those of the Sima de los Huesos, Homo antecessor and Homo erectus [like the Turkana Boy mentioned above]. Following this research, we must determine whether the earliest Homo sapiens specimens – who had wider shapes and robust bones – also possessed this primitive feature, and if so, the only slender bodies would correspond to the fully modern Homo sapiens. Perhaps we will come to see that the thorax of Upper Paleolithic Homo sapiens was still quite robust, even resembling that of the Neandertals, and it was in the Neolithic when the main transition to slender bodies occurred, as sometimes we see in the long bones. However, the ribcage is a skeleton part that has not yet been sufficiently studied in order to specify the chronology of this evolution”.

Further research will come on the evolution of this skeletal part, such a central element of the body, in the different human species.

2 pensamientos en “La forma ancha del tórax neandertal: implicaciones evolutivas

  1. Hola Roberto.

    Muchas gracias por aportar información tan valiosa sobre temas sobre los cuáles estamos interesados los curiosos pero cuándo llegan a periódicos generalistas están demasiado descafeinados.
    Después de leer esto me quedo con la sensación de ‘porqué no se había investigado esto todavía’, obviamente por al escasez de material para estudiarlo.
    Pero también indica que un cambio evolutivo tan fuerte cómo es cambiar la conformación del cuerpo es entre otros el indicativo que la presión evolutiva ha sido el cambio drástico constante durante los al menos últimos 2 millo de años.
    En fin, quería indicarte que la expresión
    ‘estaría determinada genéticamente.’,
    no parece muy afortunada dentro de este contexto ya que no es esperable un cambio morfológico que no esté determinado genéticamente, que nos retrotrae a la vieja discusión preevolutiva del siglo XVIII y XIX de carácter adquirido.
    Quizás te querías referir a si era un rasgo que aparecía durante el crecimiento y no desde el nacimiento.

    Aparte de estas disquisiociones entre biólogos, te felicito mucho por tu trabajo de divulgación de la ciencia.

    Saludos,
    Ferran

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