¿Qué es la paleoantropología?

Por Seth Chagi (World of Paleoanthropology). Traducción: Roberto Sáez

Introducción

El mundo tal como lo conocemos, y especialmente lo que no conocemos, no deja de asombrarnos. Descubrimos cosas nuevas cada día sobre nuestro mundo presente, sobre su futuro, y sobre el pasado. Cuanto más aprendemos, más preguntas necesitamos responder. Desde el comienzo de la vida en la Tierra hasta el principio de la humanidad, hay muchas cuestiones de las que no sabemos nada. La ciencia es una forma de mirar el mundo donde las cosas son demostradas mediante las pruebas, la curiosidad, y las personas que hacen avanzar esa investigación. Para muchos, la ciencia sustituye a la religión, mientras que también es común que haya científicos religiosos, que mantienen una conexión con lo divino mientras siguen las reglas de la ciencia.

Un área específica en la que nos esforzamos por aprender mucho más, es sobre nuestra propia historia. Sí, uno podría seguir nuestra historia hasta el primer organismo celular que sobrevivía en charcos de agua. Pero a donde la mayoría mira cuando estudia los orígenes humanos, es hacia cuándo nos separamos de nuestros primos más cercanos, los simios, y lo que debió haber sido el antepasado común. La antropología es el estudio del ser humano, pasado y presente y, en algunos casos, del futuro de nuestra especie. Los antropólogos culturales estudian las asombrosas y variadas culturas del pasado y del presente. Hay mucho que aprender sobre este mundo y sobre nosotros mismos. A través de la ciencia, la educación y la antropología, tenemos la esperanza de aprender de nuestros orígenes. Aprender el pasado es construir el futuro.

Human Evolution 2019. Crédito: Jesús Gamarra

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Nutcracker Man, premiado en 20Blogs 2019 “mejor blog de Innovación, Ciencia y Tecnología”

El 1 de octubre de 2019 se celebró en Madrid la gala de la XIII edición de los Premios 20Blogs, “el concurso de habla hispana más importante de la blogosfera” que organiza 20minutos. En septiembre este blog había sido seleccionado por el jurado como uno de los 3 finalistas en la categoría de Innovación, Ciencia y Tecnología. Y en la gala de ayer ¡resultó el ganador! Quiero dar muchas gracias a la organización, pero sobre todo a los lectores y a los que me habéis apoyado en estos más de 5 años. Un fuerte abrazo.
On October 1st 2019 the ceremony of the XIII edition of the 20Blogs Awards took place in Madrid, “the most important contest of the blogosphere in Spanish language” that organizes 20minutos. On September this blog had been selected by the jury as one of the 3 finalists in the category of Innovation, Science and Technology. And it was the winner in yesterday’s ceremony! I wanted to thank the organizers, but above all I thank the readers and those who have supported me in these 5+ years. All the best.

Enlace a noticia: Los Premios 20Blogs premian este año a la cercanía y al compromiso

Reconstruyendo el cráneo del “primer humano moderno”

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En los últimos tiempos estamos conociendo muchas novedades sobre el origen de nuestra especie, Homo sapiens. Por ejemplo, recordemos la presentación en 2017 de nuevos fósiles de Jebel Irhoud y su datación revisada, que situaba hace 315 ka (miles de años) a estos especímenes asociados a Homo sapiens pero con numerosos rasgos primitivos. O en 2019 el cráneo Apidima 1, que indica una posible presencia de nuestra especie en Europa Occidental tan antigua como hace 210 ka.

¿Qué sabemos hasta ahora? Por una parte, tenemos evidencias de fósiles con una anatomía moderna (cráneo alto y globular, mentón…) como Omo Kibish (195 Ka) y Herto (160 ka), que hasta hace poco eran los representantes incuestionados más antiguos de Homo sapiens. Por otra parte, contamos con cráneos que muestran un mosaico de caracteres arcaicos y derivados como los materiales mencionados de Jebel Irhoud, Eliye Springs en Kenia (200-300 Ka), Florisbad en Sudáfrica (260 Ka) y otros.

Hay una barrera entre lo que llamamos humanos anatómicamente modernos y lo que consideramos Homo sapiens arcaicos, pero confusa, porque el escaso registro de fósiles y la gran variabilidad morfológica entre ellos hacen difícil situar geográfica y temporalmente el origen de la especie y de las poblaciones antepasadas de los humanos modernos, y también entender la evolución de su morfología.

Ahora, un nuevo estudio de Mounier y Mirazón Lahr ha empleado un modelo estadístico para estimar cómo pudo haber sido la morfología del cráneo virtual del «primer humano moderno», últimos antepasados comunes de los humanos actuales (vLCAs por sus siglas en inglés). Para ello, crearon dos cráneos virtuales a partir de 263 especímenes de 29 grupos distintos (vLCA1 y vLCA2, aunque las diferencias entre ellos no son relevantes para las conclusiones), y realizaron una comparativa con 5 cráneos del Pleistoceno Medio Final africano, para estimar cuantitativamente la posible relación de las poblaciones de estos fósiles con el origen de Homo sapiens. Esos 5 cráneos son Florisbad, Eliye Springs (KNM-ES 11693), Omo II (con rasgos más arcaicos que Omo I), Jebel Irhoud 1 y Ngaloba (LH18, de 200-300 ka). Otros especímenes arcaicos son mencionados por el estudio pero no están incluidos en la comparativa: Guomde (o Ileret, KNM-ER 3884, de 270-300 ka) y el cráneo patológico de Singa (de unos 200 ka, con un perfil que recuerda a Jebel Irhoud 1). Sigue leyendo

El nuevo cráneo de Australopithecus anamensis: ¿encaja bien en el «árbol»?

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Una de las noticias del año ha sido la presentación del fósil MRD VP-1/1 (apodado simplemente MRD), que constituye el primer cráneo casi completo de Australopithecus anamensis. Es la primera vez que podemos poner cara a un miembro de esta especie predecesora de Au. afarensis. Fue hallado en 2016 en la rica zona fosilífera de Woranso-Mille (Etiopía) por el equipo liderado por Yohannes Haile-Selassie. MRD (Miro Dora) es una de las áreas en las que se divide Woranso-Mille.

¿Cómo es?

  • Tiene una capacidad craneal pequeña de 365-370 cc, del orden (ligeramente mayor) que la de Sahelanthropus tchadensis o Ardipithecus ramidus, pero por debajo del rango observado para afarensis.
  • Luce una cresta sagital bien marcada, que nace más anteriormente que en otros homininos. Tiene una notable constricción posorbital, un rasgo primitivo y que recuerda a S. tchadensis (perfiles similares en vista superior).
  • Cara robusta, larga y prognática. La parte media, ancha, y la superior, estrecha, se parecen a las de la cara de Au. afarensis y de otros australopitecinos. Las órbitas son rectangulares.
  • La profundidad del paladar y la forma de «U» estrecha en la dentición están en línea con otros especímenes de Au. anamensis.
  • Conserva un gran canino derecho, en línea con otros representantes de los primeros homininos (y es de los mayores entre los caninos de estos). El resto de dientes están dañados o muy gastados. Tiene un diastema I2-C, como ocurre en otros especímenes de Au. afarensis y Ar. ramidus (pero no en S. tchadensis).
  • La región nucal es comparable con la de Au. afarensis.
  • La región cigomática nace en una zona alta de la cara y de manera muy recta y ascendente, rasgo derivado que también tienen Au. africanus y los parántropos y, curiosamente, no tanto los Au. afarensis (con un pómulo bajo y arqueado).

En general, el análisis de su morfología parece confirmar la posición filogenética de Au. anamensis entre Ar. ramidus y Au. afarensis. ¿Encaja bien con lo esperable en el «árbol» evolutivo? Yo diría que ha encajado sorprendentemente bien, dados los «sustos» que otros hallazgos notables de este tipo a veces nos dan…

Cráneo MRD y reconstrucción. Crédito: The Cleveland Museum of Natural History

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La mandíbula infantil de El Castillo

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Hace poco visité la Cueva de El Castillo justo el día que se publicaba el estudio de la mandíbula infantil encontrada en el nivel 18 de su yacimiento, así que fui para allá doblemente motivado.

El Castillo (Cantabria, España) es muy famosa por su conjunto de arte rupestre, compuesto por pinturas y grabados que abarcan un rango amplio de tiempo. En 2012 la costra de calcita sobre un disco rojo pintado fue datada en 40,8 ka (miles de años), lo que precede a la ocupación del lugar por Homo sapiens y correspondería a una autoría neandertal para esa pintura. Pero la importancia del sitio se debe incluso más a su yacimiento de enorme potencial de 18 metros ubicado en su antiguo vestíbulo, que abarca más de 100.000 años de ocupación humana con 25 niveles desde el Achelense hasta la Edad Media. La siguiente foto lo ilustra bien, donde el nivel del suelo previo al inicio de su excavación (en 1910) se situaría aproximadamente 1 metro sobre el punto de vista del espectador.

Yacimiento Cueva El Castillo. Foto: Roberto Sáez

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Homo sapiens en Europa hace 200.000 años, ¿o no?

Como no podía ser de otra forma, ha causado un gran impacto la revisión de un cráneo que se encontró, fragmentado y distorsionado, en la cueva de Apidima (sur de Grecia) en 1978. En realidad, se hallaron dos: Apidima 1 es la parte posterior de un cráneo, y Apidima 2 la parte anterior de otro que incluye la cara. Atendiendo a sus rasgos faciales y su antigüedad estimada entonces en 160.000 años, se consideró neandertal por lo menos a Apidima 2. Casi medio siglo después, nuevas tecnologías permiten la revisión de viejos fósiles, y es lo que se ha hecho con estos materiales, repitiendo la datación directa por series de uranio y reevaluando su morfología con reconstrucciones virtuales de los dos cráneos:

  • Se confirma que Apidima 2 es neandertal, pero ligeramente más antiguo (170 ka) que lo determinado por su anterior datación. Son rasgos neandertales típicos su toro supraorbital, la región nasal, la zona infraorbital inflada, y el perfil general y medidas del cráneo.
  • En cuanto a Apidima 1, su datación es de 210 ka. En este caso, la comparación de su morfología con la de otros especímenes hace proponer que perteneció a un Homo sapiens: es corto, tiene un contorno mediosagital redondeado y carece del típico moño occipital neandertal. También posee algunas plesiomorfias que comparte con otros especímenes del Pleistoceno Medio, como la forma de las paredes parietales.

Los dos cráneos, separados por 40.000 años, sin embargo aparecieron a tan solo unos centímetros el uno del otro (véase la siguiente figura), caso único en el registro fósil: se interpreta que fueron desplazados a una grieta y atrapados hace 150 ka (edad de solidificación de la matriz donde se encuentran).

The depositional setting of the Apidima 1 and Apidima 2 specimens. Credit: Harvati K et al (2019) Apidima Cave fossils provide earliest evidence of Homo sapiens in Eurasia. Nature

De inmediato hemos leído los recurrentes titulares sobre que este hallazgo obliga a «reescribir la prehistoria», ya que representaría una presencia de Homo sapiens en Europa muy anterior a lo que conocíamos, y de hecho sería uno de los fósiles más antiguos de nuestra especie encontrados hasta la fecha. Y puede que haya que «reescribirla», pero no tan rápido. Antes que eso, se han abierto dos importantes debates sobre Apidima 1 entre los investigadores:

  • Su morfología. Siendo un solo individuo y un cráneo parcial (faltan muchas partes importantes: frontal, cara, mentón, toro supraorbital, dentición…), puede estar dando lugar a una interpretación que sería distinta en caso de disponer de un conjunto más amplio.
  • Su datación. Para algunos investigadores, las muestras dan un rango temporal demasiado amplio, se ha empleado un único método, y el contexto es demasiado complejo como para dar por buena la estimación de 210 ka.

The fossil crania of Apidima 2 and Apidima 1. Credit: Harvati K et al (2019) Apidima Cave fossils provide earliest evidence of Homo sapiens in Eurasia. Nature

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Paleoantropología: novedades 2º trimestre 2019

Este ha sido un trimestre cargadísimo de avances en nuestro conocimiento sobre la evolución humana. He recopilado ¡32! y no recuerdo ningún otro resumen periódico con tantas… En realidad, ojalá el número siga creciendo y tenga que “quejarme” en más ocasiones.

  • Para empezar, destaco importantes hallazgos en Asia, continente con muchos huecos que rellenar todavía en el registro fósil humano. Vivimos la presentación de una nueva especie, Homo luzonensis, definida a partir de 13 fósiles procedentes de la cueva de Callao, al norte de la isla de Luzón (Filipinas): dientes, huesos de las manos y los pies, y un fragmento de fémur, que pertenecieron al menos a 3 individuos (2 adultos y 1 niño). Se han datado por series de uranio un metatarsiano descubierto en 2007 en 67 miles de años (ka), y un diente en 50 ka. Los dientes son muy pequeños, recuerdan a los de Homo floresiensis o humanos modernos en su tamaño y estructura simple, pero recuerdan a dientes de australopitecinos en el esmalte y las raíces. Las falanges de manos y pies son curvadas y tienen aspecto primitivo, similares a los de los australopitecinos, la del pie presenta signos de fuertes inserciones musculares para la flexión. Sugieren una adaptación a la vida arbórea: una reliquia, curiosa retención de rasgos de los humanos de que descienden [+info].

Fossil remains of H. luzonensis from Late Pleistocene sediments at Callao Cave. Credit: Détroit, F. et al. (2019) Nature

  • Hasta ahora los únicos restos que teníamos de los denisovanos eran 5 fósiles procedentes de la cueva de Denisova (Siberia, Rusia): 3 dientes, 1 falange de dedo y 1 fragmento de parietal. Es mayo se publicó una mandíbula de 160 ka de antigüedad perteneciente a esa especie y hallada en en la cueva de Karst Baishiya en Xiahe (China) a 3280 metros de altitud. Este espécimen muestra que los denisovanos se adaptaron a ese ambiente escaso en oxígeno, mucho antes de que Homo sapiens llegara a la región. La mandíbula de Xiahe representa por ahora el hominino mas antiguo en la meseta tibetana [+info].

The Xiahe mandible (a, b, d, e, views after digital removal of the adhering carbonate matrix). Credit: Chen F. et al (2019). A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau

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Nuevos interrogantes en el Pleistoceno Medio Europeo

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Dos estudios publicados recientemente contribuyen de manera notable al (confuso) conocimiento que tenemos sobre la evolución humana durante el Pleistoceno Medio Europeo.

En 2010, Aida Gómez-Robles estudió la colección de dientes de los preneandertales de la Sima de los Huesos (SH) en Atapuerca. Tan solo 9 años después, se conoce mucha más información sobre aquellos humanos, principalmente: 1) La datación de los fósiles, establecida en unos 430 ka (Arnold LJ et al, 2014). 2) Gracias a la paleogenética, la confirmación de la relación de los homininos de SH con el linaje neandertal, lo cual ya indicaban muchos rasgos anatómicos. 3) Los dientes de SH son muy derivados, tienen un aspecto muy alejado del que se esperaría para un neandertal temprano, o una especie próxima al ancestro común de neandertales y humanos modernos. De hecho, algunos rasgos como la reducción del tamaño y la simplificación de la estructura se corresponden con neandertales muy  posteriores, en el entorno de hace 100 ka.

Gómez-Robles utiliza una serie de modelos cuantitativos para calcular el rango temporal en que los homininos de SH pudieron desarrollar esa morfología dental, asumiendo que la tasa a la que esos neandertales tempranos evolucionaron sería constante y similar a la observada en otros homininos. La autora considera que, aunque es posible que los de SH evolucionaran mas rápido, eso no es lo observado en muchas otras especies de homininos. Incluso en especies como los parántropos, con una dentición muy derivada, esa tasa evolutiva es muy homogénea. Considerando dicha tasa, la divergencia entre neandertales y humanos modernos ocurriría hace un mínimo de 800 ka.

Sin embargo, el estudio del genoma neandertal indica una divergencia del linaje sapiens alrededor de hace 600 ka. ¿Qué implicaciones tiene la diferencia entre ambas estimaciones? Por una parte, los estudios genéticos tienen también una serie de asunciones como la tasa de mutación (indicativa de la rapidez y consistencia de los cambios genéticos acumulados a lo largo del tiempo), que pueden hacer variar los resultados de manera significativa. Por otra parte, el estudio anatómico puede estar indicando que la diferenciación morfológica (la divergencia en cuanto a fenotipos dentales de neandertales y sapiens) precede a la separación genética de ambas especies, según indica Gómez-Robles. Es decir, su anatomía indica que esos grupos ya estaban en direcciones evolutivas distintas, hay patrones de divergencia muy claros antes de la separación genética que, además, sabemos que tampoco fue total (hubo hibridaciones).

En el segundo estudio a que me refiero, Antonio Rosas y otros colegas plantean que la morfología craneal de los homininos del Pleistoceno Medio Europeo responde a una misma especie. Por tanto, hay una unicidad dentro de la diversidad que existe en las caras y en las mandíbulas de los homininos de Arago, Mauer, SH, Montmaurin… Para los autores, buena parte de esa diversidad puede explicarse por factores que vemos en nuestra especie y en otros simios, que se traducen en individuos con las caras más largas (dolicofacial) y otros con las caras más anchas (braquifacial).

Por tanto, a la vez que había grupos presapiens evolucionando en África, imaginamos que también habría preneandertales evolucionando en Europa, pero nos seguimos preguntando por los detalles detrás de esa dinámica evolutiva… Cuántos grupos humanos habitaron Europa durante el Pleistoceno Medio, cuál era la relación entre ellos, si se mezclaron, cuáles se extinguieron y cuáles sobrevivieron, cuántas especies representan, y cuáles son sus especies antepasadas. ¿Representan una sola especie politípica, Homo heidelbergensis? ¿Su anatomía era efectivamente previa a la separación genética de Homo neanderthalensis y Homo sapiens? ¿Es Homo heidelbergensis una especie «nicho» exclusivamente europea, y Homo antecessor el antepasado de ambos linajes hace 1 millón de años? Seguiremos atentamente la evolución del conocimiento en este apasionante periodo.

A model resulting from the successive pairwise similarity inclusion analyses in which only one polytypic species of Homo is recognized in the Middle Pleistocene of Europe. Source: Rosas A et al (2019). Tempo and mode in the Neandertal evolutionary lineage: A structuralist approach tomandible variation. Quaternary Science Reviews, fig. 8.

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Por fin, la mandíbula de un denisovano

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Hasta el momento, los únicos restos que teníamos de los denisovanos eran 5 fósiles procedentes de la cueva de Denisova (Siberia, Rusia): 3 dientes, 1 falange de dedo y 1 fragmento de parietal [aquí se describen cuáles son]. Hoy se publica en Nature una mandíbula de 160.000 años de antigüedad perteneciente a esa especie y hallada en en la cueva Karst Baishiya en Xiahe (China) a 3280 metros de altitud.

  • Si bien no se han encontrado rastros de ADN preservados en el fósil, sí se ha logrado extraer proteínas de uno de los molares. Su análisis concluye que el individuo perteneció a una población estrechamente vinculada a los denisovanos de Siberia.
  • Esta población humana ocupó la meseta tibetana en el Pleistoceno Medio y se adaptó a su ambiente, escaso en oxígeno, mucho antes de que Homo sapiens llegara a la región. La mandíbula de Xiahe representa por ahora el hominino mas antiguo en la meseta tibetana, muy anterior a la presencia humana en Nwya Devu datada en 30-40 ka.
  • La morfología mandibular en general es primitiva, corta y muy robusta, y se aproxima a la de los especímenes de Homo erectus, pero la forma menos alargada de la arcada dental se parece más a la de los primeros neandertales y Homo sapiens del Pleistoceno Medio. Los dientes son similares a los denisovanos de las montañas Altai, y su morfología encaja con la variabilidad del Pleistoceno Medio.
  • La mandíbula se conserva muy bien. Está datada en 160.000 años mediante series de uranio, una antigüedad comparable a la de Denisova-2, el espécimen más antiguo de Altai.
  • El fósil fue encontrado por un monje local en 1980, quien lo donó al sexto Buda Viviente, Gung-Thang, y este a su vez lo cedió a la Universidad de Lanzhou. Desde 2010, Fahu Chen (Instituto de Investigación de la Meseta Tibetana) y Dongju Zhang (Universidad de Lanzhou) han estado estudiando el lugar de la cueva donde se halló la mandíbula. Y en 2016 empezaron a colaborar con Jean Jacques Hublin y el Departamento de Evolución Humana del Instituto Max Planck. ¡Felicidades al equipo!

Finalmente, quiero recordar en este punto el estudio de Huerta Sánchez E. et al 2014 relacionado con el gen EPAS1, asociado con la concentración de hemoglobina en sangre (ciertas variantes protegen de la hipoxia a los habitantes de las grandes alturas). En aquel estudio se halló que el gen EPAS1 en los tibetanos posee una constitución solo observada en el genoma de los denisovanos y no en otras poblaciones del mundo, a excepción de individuos de poblaciones de chinos Han del sur y un único individuo de la etnia Han de Pekín.

Agradecimiento: a Jean-Jacques Hublin por la información aportada para este artículo. Referencia: Chen F. et al (2019). A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau [enlace]

Más información: ¿Quiénes son los denisovanos? [enlace]

Xiahe Denisovan mandible

The Xiahe mandible (a, b, d, e, views after digital removal of the adhering carbonate matrix). Credit: Chen F. et al (2019). A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau

Finally, the mandible of a Denisovan!

So far, the only remains we had of the Denisovans were 5 fossils from the Denisova cave (Siberia, Russia): 3 teeth, 1 finger phalanx and 1 parietal fragment [which are described here]. Today, a 160,000-year-old mandible belonging to this species is published. It was found in the Baishiya Karst cave in Xiahe (China) at 3280 meters of altitude. Sigue leyendo

Bienvenido, Homo luzonensis

Casualmente, hace menos de 24 horas estaba reflexionando con las dificultades para definir la especie de los denisovanos, de la que conocemos 3 dientes, 1 fragmento de falange de dedo y 1 fragmento de hueso parietal. Sin embargo, gracias a su material genético sabemos de este grupo humano mucha más información que de otras cuantas especies de homininos. De hecho, algunas de estas fueron definidas a partir de fósiles que tal vez no eran demasiado representativos, o eran muy pocos (recordemos Homo heidelbergensis, definida a partir de la famosa mandíbula de Mauer).

Hoy celebramos la propuesta de inclusión de una nueva especie en el árbol evolutivo humano, Homo luzonensis. Y tenemos al menos dos motivos para esta celebración: el primero, porque no todos los días (ni meses, ni años) podemos ser testigos del hallazgo de restos humanos tan distintos que lleven a la formulación de una especie nueva; el segundo, porque en general ha despertado un conjunto notable de opiniones a favor de que esta especie «ha venido para quedarse», tal vez no tanto por lo diferente de sus fósiles (que también), sino por la causa probable de tal diferenciación: el extremo aislamiento de aquellos humanos.

Homo luzonensis fossils

Fossil remains of H. luzonensis from Late Pleistocene sediments at Callao Cave. Credit: Détroit, F. et al. Nature doi.org/10.1038/s41586-019-1067-9 (2019)

Conozcamos a Homo luzonensis 

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