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Los métodos de determinación de relaciones evolutivas entre homininos tradicionalmente se han basado en la morfología de los fósiles. Las limitaciones de estos métodos son obvias, incluyendo las dudas sobre si la variación observada entre especímenes puede deberse al dimorfismo sexual, a la diversidad taxonómica desconocida, o encaja en la variabilidad intraespecífica. La falta de datos moleculares ha impedido la utilización de otras técnicas hasta hace pocos años.

Ahora, por fin, estamos comenzando a explotar nuevas técnicas genómicas y proteómicas para revisar viejas asunciones y clasificaciones. Las limitaciones de la conservación del ADN hasta la fecha han imposibilitado estudiar genomas más antiguos que el umbral del medio millón de años marcado por el material recuperado de los homininos de la Sima de los Huesos. A partir de él, se pudo confirmar la pertenencia de estos homininos al linaje neandertal. En África, las condiciones de conservación del material genético son más desafiantes y hacen que tan solo se haya podido estudiar ADN humano de hasta 18.000 años (M. Lipson et al., 2022).

Sin embargo, la aplicación de técnicas de secuenciación a proteínas halladas en los dientes ha permitido ampliar el alcance temporal de los materiales analizables, e ir más atrás en el tiempo para, por ejemplo, estimar los vínculos filogenéticos de Homo antecessor, de 850 ka (miles de años), que lo sitúan muy cerca del último ancestro común de los linajes neandertal y sapiens.

Un nuevo trabajo (Madupe et al., 2025) ha conseguido duplicar la antigüedad del proteoma secuenciado de hominino, hasta dos millones de años, que es la antigüedad de los cuatro especímenes de Paranthropus robustus estudiados: los molares SK 850, SK 835, SK 830 y SK 14132, procedentes del Miembro 1 de la cueva de Swartkrans, en Sudáfrica (1,8-2,2 Ma, millones de años). La rápida acumulación del sedimento mediante inundaciones repentinas, la relativa aridez y la cementación contribuyeron a la buena preservación de las proteínas dentro de los dientes fósiles. Aunque la formación del Miembro 1 se prolongó durante casi medio millón de años, estos cuatro especímenes se consideran penecontemporáneos, es decir, afectados por el mismo proceso geológico tras la sedimentación.

Se trata de una investigación importante, ya que suelen ser objeto de discusión tanto la gran variabilidad intraespecífica de P. robustus como sus relaciones filogenéticas con otros taxones, como los parántropos esteafricanos o las especies de australopitecinos, comenzando por las sudafricanas. Aunque el consenso mayoritario considera que Paranthropus es un grupo monofilético, es decir, sus miembros comparten un antepasado común, las similitudes morfológicas entre P. robustus y Au. africanus en el sur de áfrica, y entre los esteafricanos P. aethiopicus, P. boisei y Au. afarensis, despiertan dudas sobre una posible parafilia o mezclas entre especies.

Los principales hallazgos de este trabajo se resumen a continuación:

• Se ha conseguido determinar el sexo de los cuatro especímenes. SK 850 y SK 835 eran machos, sin duda. Curiosamente, se pensaba que SK 835 era hembra por su pequeño tamaño, lo que subraya la mejor resolución ofrecida por las técnicas proteómicas que las puramente morfológicas para la determinación del sexo. Por su parte, SK 830 y SK 14132 eran probablemente hembras.

• La combinación del análisis molecular con el morfológico permite confirmar un nivel significativo de variabilidad dentro de Paranthropus robustus, tal como indicaba su morfología por sí sola.

• Los datos moleculares también confirman el posicionamiento de Paranthropus dentro del clado hominino. Las secuencias de los cuatro parántropos están más cerca del clado Homo que cualquier otro primate. El grupo de los parántropos se distingue del clado formado por neandertales, denisovanos y humanos modernos.

• En cuanto a la posición taxonómica de los cuatro individuos, se observa que SK 850, SK 14132 y SK 830 forman un clado, mientras que SK 835 parece distanciarse ligeramente de él. Esto puede deberse a la limitación del número de proteínas analizadas, o a la pertenencia de SK 835 a un grupo de parántropos diferente, con una separación relativamente reciente del grupo de los otros tres.

• Combinando el análisis paleoproteómico con el estudio de la unión esmalte-dentina de los molares donde se conserva mejor (SK 835 y SK 830), se observa que sin duda los especímenes pertenecen a Paranthropus y se distinguen tanto de Australopithecus como de los Homo. De hecho, SK 835 se aproxima más a los especímenes de Drimolen que a los de Swartkrans y Kromdraai (de este último sitio procede el holotipo de P. robustus, TM 1517).

Por tanto, esta publicación abre muchas posibilidades para comparar sus resultados con otros sitios geológicamente comparables en el sur de África, como Drimolen, y para analizar el proteoma de otros homininos en el resto del continente, incluyendo la enorme colección de dientes de australopitecinos que afortunadamente se ha ido registrando.

Para saber más:

• Sáez, R. (2020). Parántropos, nuestros parientes más asombrosos. Nutcracker Man
• Sáez, R. (2017). El género Paranthropus. Revista de Paleontología Nautilus

Phylogeny and sex in paranthropines from their proteome

Methods of determining evolutionary relationships between hominins have traditionally based on fossil morphology. The limitations of this method are obvious, including doubts as to whether the variation observed between specimens may be due to sexual dimorphism, unknown taxonomic diversity, or fits within intraspecific variability. The lack of molecular data has prevented the use of other techniques until recent years.

Finally, we are beginning to utilise new genomic and proteomic techniques to revise old assumptions and classifications. The limitations of DNA conservation have so far prevented us from studying genomes older than the half-millionth threshold of the material recovered from the Sima de los Huesos hominins. From this, it was possible to confirm that they belonged to the Neandertal lineage. In Africa, the conditions for preserving genetic material are more challenging and only human DNA from 18,000 years has been studied (M. Lipson et al., 2022).

However, the application of sequencing techniques to proteins found in teeth has made it possible to extend the temporal scope of the analysable materials, and to go further back in time to, for example, estimate the phylogenetic relationships of Homo antecessor (850 ka, thousands of years), which place it very close to the last common ancestor of the Neandertal and Sapiens lineages.

A new work (Madupe et al., 2025) has succeeded in doubling the age of the sequenced hominin proteome to c. 2 Ma (million years), which is the age of the four Paranthropus robustus specimens studied: molars SK 850, SK 835, SK 830 and SK 14132, from Member 1 of Swartkrans Cave, South Africa (1.8-2.2 Ma). Rapid accumulation of sediment through flash flooding, relative aridity and cementation contributed to the good preservation of the proteins within the fossil teeth. Although the formation of Member 1 took almost half a million years, these four specimens are considered to be penecontemporaneous, i.e. affected by the same geological process after sedimentation.

This is an important research, as both the significant P. robustus intraspecific variability and its phylogenetic relationships with other taxa, such as the eastern African paranthropines or the australopithecines – starting with the southern African ones -, are often disputed. Although the consensus normally considers Paranthropus to be a monophyletic group, i.e. their members share a common ancestor, the morphological similarities between P. robustus and Au. africanus in southern Africa, and between the eastern African P. aethiopicus, P. boisei and Au. afarensis, raise doubts about a possible paraphyly or inter-species admixtures.

The main findings of this work are summarised below:

• The sex of the four specimens has been succesfully determined. SK 850 and SK 835 were undoubtedly male. Interestingly, SK 835 was thought to be female because of its small size, which highlights the higher resolution offered by proteomic techniques than purely morphological ones for sex determination. SK 830 and SK 14132 were probably female.

• The combination of molecular and morphological analysis confirms a significant level of variability within Paranthropus robustus, as suggested by its morphology alone.

• The molecular data also confirm the positioning of Paranthropus within the hominin clade. The sequences of the four paranthropines are closer to the Homo clade than any other primate. The Paranthropus group is distinct from the clade of Neandertals, Denisovans and modern humans.

• Regarding the taxonomic position of the four individuals, SK 850, SK 14132 and SK 830 form a clade, while SK 835 seems to be slightly distant from it. This may be due to the limited number of proteins analysed, or to the fact that SK 835 belongs to a different group of paranthropines, with a relatively recent separation from the group of the other three.

• Combining the palaeoproteomic analysis with the study of the enamel-dentine junction of the molars where it is best preserved (SK 835 and SK 830), it is observed that the specimens undoubtedly belong to Paranthropus and are distinguishable from both Australopithecus and early Homo. In fact, SK 835 is closer to the Drimolen specimens than to those from Swartkrans and Kromdraai (from the latter site comes the holotype of P. robustus, TM 1517).

Therefore, this publication opens up many possibilities to compare its results with other geologically comparable sites in southern Africa, such as Drimolen, and to analyse the proteome of other hominins in the rest of the continent, including the huge collection of australopithecine teeth that has fortunately been recorded.

Learn more:

• Sáez, R. (2020). Parántropos, nuestros parientes más asombrosos. Nutcracker Man
• Sáez, R. (2017). El género Paranthropus. Revista de Paleontología Nautilus