Un ejemplo clásico de evolución: la tolerancia a la lactosa. ¿Por qué surgió?

Un ejemplo clásico de evolución: la tolerancia a la lactosa. ¿Por qué surgió?

Es raro que bebamos leche. Una vez termina el amamantamiento de las crías, los mamíferos dejan de beber leche y abandonan esta actividad infantil. Pero los humanos adultos no dejamos de hacerlo, sobre todo en sociedades occidentales, y algunas de África, del sureste asiático, de Oriente Medio y Norteamérica. Parece mentira, pero en realidad la mayoría de humanos adultos actuales ni siquiera tiene la capacidad de digerir la leche, ni la han tenido casi todos los humanos que han existido antes.

¿Cuál es el motivo? Nuestro gen LCT codifica una enzima llamada lactasa que permite digerir la leche. La leche tiene un azúcar llamado lactosa, y en nuestro estómago la lactasa divide en dos la lactosa produciendo glucosa y galactosa. Pues bien, tras el destete, cuando la actividad del gen LCT se reduce en un individuo, este pasa a ser intolerante a la lactosa.

Hace pocos milenios, apareció una mutación genética que mantiene la producción de lactasa en adultos, proporcionándoles la tolerancia a la lactosa. Es uno de los ejemplos clásicos para ilustrar que la evolución humana continúa. Esta adaptación ha permitido a un tercio de la población mundial consumir leche no fermentada de otros animales. Mientras tanto, las personas intolerantes a la lactosa, si consumen leche de otros animales, acaban sufriendo molestias que en principio no son graves: hinchazón y dolor de vientre, vómitos, diarrea, flatulencia… Esto lo provoca la falta de lactasa, o su actividad reducida, que hace que la lactosa no se digiera en el intestino delgado, de modo que llega al colon donde se encuentra con bacterias que pueden descomponerla y fermentarla, produciendo acumulación de gas y los síntomas descritos.

La narrativa clásica sitúa la aparición de esta mutación hace entre 5000-10000 años, y su expansión de forma gradual asociada al aumento de consumo de leche de los animales domesticados en el modo de vida neolítico, es decir, una coevolución gen-cultura. Por ejemplo, hace más de 7000 años la leche ya formaba parte de la alimentación en pueblos de Turquía, Rumanía y Hungría, y hace 6000 años en las islas británicas. Esto se puede detectar en los residuos de grasas lácteas que quedan en los poros de los recipientes arqueológicos. Además, según modelos matemáticos que aúnan evidencias genéticas y arqueológicas, hay una distribución significativa de los genes de la persistencia de la lactasa por el noroeste europeo, lo que se asume como una posible ventaja para los humanos de aquella región: beber leche podría haber compensado la falta de sol y sus niveles más bajos de vitamina D, necesaria para asimilar el calcio. Desde hace 3000 años, con el inicio de la Edad de Bronce, la expansión de esta mutación por Eurasia va tomando la amplitud que conocemos en la actualidad. Sigue leyendo

El resto humano más antiguo de Eurasia fuera de Dmanisi

El resto humano más antiguo de Eurasia fuera de Dmanisi

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Orozmani. Recordemos este nombre desde ahora. Se trata de un yacimiento a 20 km de Dmanisi, en Georgia. Todo buen seguidor de la evolución humana reconoce Dmanisi como un sitio clave, ya que allí aparecieron cinco fabulosos cráneos y multitud de restos poscraneales e industria lítica de aspecto olduvayense datados en 1,8 millones de años (Ma). Es decir, estos restos constituyen la presencia humana más antigua fuera de África. Pero, tras Dmanisi, los trabajos de excavación por toda Europa apenas nos habían proporcionado un puñado de yacimientos con restos líticos en el entorno de los 1,5 Ma. Eso sí, otros conjuntos aparecidos en Asia superan ese umbral y llegan hasta los 2 Ma, como el de Shangchen, al norte de China, fechado en 2,1 Ma. Realmente los primeros Homo salieron a Eurasia «al poco» de evolucionar en África.

Los siguientes restos humanos más antiguos fuera de África son los del sitio israelí de ‘Ubeidiya (una vértebra lumbar inferior muy robusta de 1,5 Ma), Orce (un diente deciduo de Barranco León) y Atapuerca (una flamante cara parcial hallada en verano de 2022 en Sima del Elefante) en España, ambos de 1,4 Ma, y la calota de Kocabaş (1,1-1,3 Ma) en Turquía.

Desde 2019 se viene investigando en un nuevo sitio en Qvemo Orozmani, a unos 100 km al suroeste de la capital Tbilisi, que tiene evidencias de presencia hominina de una antigüedad estimada similar a la de Dmanisi (1,77-1,84 Ma). Lo estudia un equipo liderado por Giorgi Bidzinashvili del Museo Nacional de Georgia. En las primeras excavaciones se recuperaron artefactos líticos y huesos de fauna, y se observó el enorme potencial del lugar para el entendimiento de la dispersión de los primeros Homo fuera de África y la ocupación del sur del Cáucaso.

Ahora, se anuncia el hallazgo de un molar que pasa a ser el fósil humano más antiguo de Eurasia tras la colección de Dmanisi. Esperemos su publicación y, sobre todo, la comparación con los dientes de Dmanisi, para entender un poco más la morfología de aquellos Homo erectus que poblaban por Europa, y que seguramente tenían antepasados africanos no mucho más atrás en el tiempo, mientras otros grupos erectinos seguían desarrollándose en paralelo en África, hasta dar origen a nuestro linaje sapiens más de un millón de años más tarde. Sigue leyendo

Sahelanthropus, un bípedo hace 7 millones de años: ¿cuáles son las dudas?

Sahelanthropus, un bípedo hace 7 millones de años: ¿cuáles son las dudas?

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Hace casi dos años, nos quedamos con la noticia de que Sahelanthropus tchadensis podría en realidad no ser bípedo y por tanto no ser un hominino (Macchiarelli et al, 2020). Tradicionalmente, en los textos sobre evolución humana se ha incluido a esta especie como el representante más antiguo conocido de los homininos (perteneciente a la filogenia humana, que se separó del linaje de los chimpancés hace unos 6-7 Ma, millones de años), principalmente por el foramen magnum (orificio donde se inserta la columna vertebral) en una posición más centrada en el cráneo que los primates cuadrúpedos (Brunet, 2002), lo que corresponde a un ser bípedo.

La bipedación es un factor clave para que una especie se considere como hominina, junto con la reducción del canino y la pérdida del complejo canino-premolar. Precisamente, la datación estimada para los fósiles de Sahelanthropus tchadensis coincide aproximadamente con esa cronología; de ahí la importancia de esta especie para entender nuestra evolución, y para estar estudiando una rama de nuestro árbol muy cercana al Último Ancestro Común de humanos y chimpancés. Tan solo otra especie se aproxima a dicha cronología, Orrorin tugenensis, cuyos restos de fémur sugieren que era un ser bípedo, pero hasta 2020 no se había publicado el fémur de Sahelanthropus, elemento esquelético fundamental para entender su tipo de locomoción. Por la obvia limitación del registro fósil del Mioceno, la dificultad de clasificar unos fósiles dentro o fuera del linaje hominino es enorme, y las dudas sobre su bipedación la empeoran.

Un fémur parcial y dos cúbitos se hallaron en 2001 en Toros-Menalla, Chad, cerca del lugar donde se recuperó el holotipo de Sahelanthropus tchadensis en el mismo año, el icónico cráneo apodado Toumaï («esperanza de vida» en dazaga, lengua local de Chad). También se encontraron algunos dientes y fragmentos mandibulares. Aunque no se puede asegurar que los restos poscraneales y el cráneo sean del mismo individuo, sí que hay un consenso alrededor de que pertenecen a la misma especie S. tchadensis. Además, las diferencias respecto al fémur de Orrorin tugenensis (BAR 1002’00) garantizan que efectivamente ambos huesos son de especies diferentes. Sin embargo, Macchiarelli y otros planteaban serias dudas respecto a que los huesos poscraneales fuera de un individuo bípedo habitual, sino más bien de un grupo derivado de Pan (chimpancés), o de una radiación adaptativa de homínidos africanos acaecida entre el Mioceno final (que termina hace 5,3 Ma) y el Plioceno inicial, con grupos extinguidos que tendrían una morfología novedosa y una mezcla de rasgos primitivos y derivados que recuerdan en parte a homininos y a paninos.

Restos poscraneales de Sahelanthropus tchadensis: fémur TM 266-01-063, y cúbitos TM 266-01-358 y TM 266-01-050. Crédito: Guillaume Daver et al, 2022.

Poco después de aquello, Franck Guy, Guillaume Daver, y otros publicaron un preprint donde analizaban los materiales originales del mismo fémur izquierdo y de dos cúbitos, en comparación con otros primates (chimpancé, gorila, orangután, simios del Mioceno, Orrorin, Ardipithecus, Australopitecus, especies extintas de humanos y Homo sapiens). Este trabajo es el ahora publicado en Nature (Daver, Guy, Mackaye et al, 2022), y que ha despertado tanta atención entre la comunidad científica y el público general. Basándose en una veintena de características morfológicas y biomecánicas estudiadas, Daver y otros sostienen que S. tchadensis era efectivamente un bípedo habitual cuando caminaba sobre el suelo y también sobre las ramas de los árboles, mientras que los huesos del antebrazo indican que era cuadrúpedo para trepar a los árboles, pero de manera distinta al chimpancé y al gorila.

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Una cara humana de 1,4 millones de años en Europa occidental

Una cara humana de 1,4 millones de años en Europa occidental

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El 8 de julio será recordado como un día doblemente especial para la historia de la evolución humana y, concretamente, para los hallazgos en Atapuerca. El 8 de julio de 2022, día del 28º cumpleaños del hallazgo en Gran Dolina de los primeros restos humanos que permitieron definir la especie Homo antecessor, es también la fecha de la presentación de varios fragmentos del maxilar que conforman una cara parcial encontrada en el nivel TE7 de la Sima del Elefante el 30 de junio. Este es otro de los yacimientos del sistema Atapuerca, donde en 2007 había aparecido una mandíbula en el nivel TE9, por ahora sin poder asignarse a una especie determinada (Homo sp).

La antigüedad del TE7 de donde procede esta cara se estima en 1,4 Ma (millones de años). En los próximos meses se realizará la datación de las muestras geológicas asociadas a los restos. Mientras tanto, por el momento solo se puede aproximar su cronología tomando como referencia el TE9, fechado en 1,1-1,3 Ma, y que está 2 metros por encima del TE7. Por tanto, esta cara es uno de los fósiles más antiguos de Europa occidental, con permiso del diente deciduo de Barranco León (Orce) de 1,4 Ma.

En espera de la publicación científica de este fósil, podemos plantearnos algunas cuestiones que se abren a partir de este extraordinario descubrimiento:

  • ¿Representa a los primeros europeos? Es posible que no estemos ante un representante de la primera población, pero sí de la especie que se expandió a lo largo del continente. Por una parte, desde los homininos de Dmanisi (1,8 Ma) hasta los de Atapuerca y Orce (1,4 Ma) hay un agujero en el registro fósil. Por otra, hasta hoy, no conocíamos apenas rasgos morfológicos que pudieran dar pistas de lo que pasó durante el millón de años que transcurre entre los Homo erectus de Dmanisi y los Homo antecessor de Gran Dolina.
  • ¿A qué especie pertenece? A pesar de su gran antigüedad, no está claro que sea un Homo erectus. Según los primeros análisis (o vistazos, más bien), hay rasgos que no parecen relacionados con los erectus asiáticos ni con los africanos. Afortunadamente, se trata de un maxilar, lo que permitirá compararlo directamente con el maxilar de Homo antecessor (que representa la cara moderna más antigua, de unos 830 ka), y trabajar con hipótesis sobre la relación filogenética entre ambas poblaciones, y sobre la aparición de rasgos modernos en la cara humana en un momento evolutivo donde lo «esperado» sería una cara arcaica.
  • Además del maxilar, también se ha encontrado un diente. Recordemos que pudo analizarse el proteoma de la Chica de la Gran Dolina (Homo antecessor) y, gracias a él, determinar su posición filogenética próxima al ancestro común de los linajes neandertal y sapiens. ¿Podrá recuperarse el proteoma en el diente de este nuevo fósil? Por ahora es un diente roto y no se prevé «sacrificarlo» para ello; en cambio, sí podría estudiarse el proteoma de la mandíbula del TE9, que pertenecería a una población muy relacionada. Posiblemente, pronto sabremos a qué especie perteneció la mandíbula.
  • En el mismo TE7 apareció en 2021 una lasca, y en 2022 otra lasca y un canto trabajado. Previsiblemente, la colección de restos fósiles y culturales podrá ampliarse con nuevos hallazgos.

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La Señora Ples es más antigua que Lucy: nuevas cuestiones

La Señora Ples es más antigua que Lucy: nuevas cuestiones

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Sterkfontein es un sistema de cuevas en Sudáfrica que Robert Broom hizo famoso a partir de la década de 1930 para el estudio de la evolución humana. Antes, en 1924 Raymond Dart había descubierto un pequeño cráneo en Taung, que vio claro como un homínido bípedo de unos 2-3 años (Niño de Taung), por lo que definió el nuevo género Australopithecus y la especie Au. africanus. Este gran hallazgo tuvo dos décadas de debate, hasta que Broom fue encontrando distintos restos en Sterkfontein que asignó a esta especie. Tal vez el más icónico es el cráneo Sts 5 apodado Mrs Ples (Señora Ples) encontrado en 1947 de forma bastante accidentada, ya que Broom empleó dinamita para extraerlo de la roca y provocó la rotura del cráneo en dos piezas y algunos daños en la cara. Por cierto, tampoco está del todo claro si la Señora Ples es de sexo femenino.

Del área de Sterkfontein denominada Member 4 procede medio centenar de individuos, casi la mitad de los especímenes del registro fósil de Au. africanus. La datación que venía manejándose para ellos era de entre 2,1 y 2,6 Ma, basada en los restos de fauna asociados o en los depósitos de calcita. La datación de estas cuevas sudafricanas es difícil porque el sedimento no es volcánico como en el este de África, lo que permite una datación muy precisa, sino una roca detrítica denominada brecha (breccia), un cemento natural.

La novedad es la datación por núclidos cosmogénicos del sedimento del Member 4, que aumenta en un millón de años la antigüedad supuesta para los Au. africanus de Sterkfontein, hasta 3,4-3,7 Ma, mucho más cercana al inicio de la era de los autralopitecos que a su final. De acuerdo al estudio geológico y la dinámica de sedimentos, el error de las dataciones anteriores sería causado por la mezcla de fósiles de animales de diferentes épocas y de depósitos de calcita más reciente en sedimentos más antiguos, tal vez durante las excavaciones de las décadas de 1930 y 1940. Sigue leyendo