Nuevos interrogantes en el Pleistoceno Medio Europeo

<English version below>

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.

Sigue leyendo

Por fin, la mandíbula de un denisovano

<English version below>

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 de 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 Karst Baishiya 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 

Sigue leyendo

Paleoantropología: novedades 1er trimestre 2019

Si terminamos el último trimestre de 2018 destacando 20 noticias, en el primer trimestre de 2019 he recopilado otras 20. Espero no haber olvidado ninguna. En todo caso y como siempre, estaré encantado de recibir vuestras sugerencias.

  • El año comenzó con la publicación de un fragmento mandibular de Xujiayao, de un niño de 6 años y medio en principio asignado a Homo erectus, que conserva 7 dientes de diferentes etapas de su desarrollo. Su análisis indica sorprendentemente un patrón de crecimiento más lento del esperado para un hominino del Pleistoceno Medio (vivió hace entre 104-248 ka) [+info].
Xujiayao

Original Xujiayao fossil (A and C) and μCT reconstruction of all the teeth (B and D). Crédito: Song Xing, Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences.

  • La cueva Denisova y los humanos que la habitaron han dado mucho que hablar. Para empezar, se ha logrado concretar el tiempo de ocupación de los distintos grupos humanos en la cueva, a partir de distintos estudios de los huesos de fauna, restos de plantas, restos líticos, carbón y otros sedimentos [+info]:
    • En general, denisovanos y neandertales estuvieron allí de forma intermitente entre hace 200-50 miles de años (ka). Además, restos líticos en las capas más profundas sugieren presencia humana hace 300 ka.
    • El rango temporal más probable de los denisovanos en la cueva comienza hace 195 ka hasta 52-76 ka.
    • Los neandertales tienen presencia más probable hace entre 80-140 ka.
    • El encuentro e hibridación entre denisovanos y neandertales fue hace unos 120 ka.
    • Los humanos modernos dejaron en ese lugar las puntas de hueso y colgantes más antiguos del norte de Eurasia hace 43-49 ka.

Sigue leyendo

Preneandertales y el ciervo gigante (enano) Megaloceros matritensis

Se ha publicado una nueva especie de ciervo gigante, Megaloceros matritensis, encontrada en diez yacimientos y niveles de las terrazas del río Manzanares, en el sur de Madrid, con datación entre 300-400 ka.

Se trata de una forma enana derivada de Megaloceros savini (que vivió hace más de 500 ka). Tres especies de ciervos gigantes forman un linaje evolutivo: Megaloceros novocarthaginiensis, M. savini y M. matritensis. Respecto a los otros dos, M. matritensis tenía menor tamaño, astas con forma distinta, y adaptaciones masticatorias tales como premolares particularmente grandes, dientes con esmalte espeso y una posición más baja del cóndilo (articulación que une la mandíbula con el cráneo).

Megaloceros

Tres especies de Megaloceros (a distinta escala). Crédito: MNCN

Megaloceros matritensis desarrolló adaptaciones ecológicas únicas y, aunque fue contemporáneo con el descomunal Megaloceros giganteus, posiblemente no llegaron a competir. Este último se originó en las estepas asiáticas hace unos 500 ka y se dispersó por Europa hasta su extinción hace unos 7000 años.

Junto a los huesos de M. matritensis, algunos con marcas de corte, se han hallado herramientas de tipo achelense: bifaces, triedros y un hendedor de gran tamaño (como demuestra la fotografía que cierra este artículo), así como raederas. Este animal formaba parte de la dieta de los preneandertales que vivían en el valle del Manzanares hace unos 350 ka.

Megaloceros matritensis

Megaloceros matritensis: frontales con fragmentos de asta, mandíbula holotipo, hueso con marcas de corte, mandíbulas. Foto: Roberto Sáez

Con similares dataciones, mientras que aquellos grupos humanos se alimentaban de Megaloceros matritensis, otros preneandertales también consumían carne de elefante en el sitio cercano de Áridos en la terraza del Jarama, y carne de bisonte a casi 300 km en Gran Dolina (nivel TD10) en Atapuerca. En esos sitios, junto a los restos de fauna (muchos con marcas de corte), se han encontrado conjuntos líticos de la misma tecnología.

Hendedor, triedro, raedera, bifaz

Hendedor de Euskalduna (Villaverde), y triedro, raedera y bifaz de Tafesa (Villaverde). Proporciones reales. Foto: Roberto Sáez

Estos materiales están expuestos en el Museo Nacional de Ciencias Naturales (Madrid), entre febrero y junio de 2019.

Referencia: van der Made, Jan. «The Dwarfed “Giant Deer” Megaloceros Matritensis n.Sp. from the Middle Pleistocene of Madrid – A Descendant of M. Savini and Contemporary to M. Giganteus». Quaternary International, junio de 2018. doi:10.1016/j.quaint.2018.06.006.

Tres nuevas manos pintadas descubiertas en la cueva de Altamira

<English version below>

El 26/01/19 se celebró la conferencia “Handpas. Las manos de la cueva de Altamira” impartida por el coordinador del proyecto europeo “Handpas Project. Manos del pasado” Hipólito Collado y la subdirectora del Museo Nacional de Altamira Carmen de las Heras.

Se presentaron los resultados de la investigación del citado proyecto con especial atención a las novedades que el estudio del arte rupestre de la cueva de Altamira ha arrojado.

Respecto a las manos de Altamira, las principales novedades son la localización de varias manos que ya habían sido identificadas por investigadores como Breuil y Obermaier y que debido a su mal estado de conservación no se habían podido ubicar, y la identificación de varias manos que no se conocían, todo ello gracias a las nuevas técnicas de análisis digital de imágenes que permiten ver lo que el ojo no ve.

Así, con estos últimos estudios, conocemos en la cueva de Altamira un total de nueve manos, todas ellas pintadas, de las que dos están realizadas por impresión de la mano sobre la roca (manos en positivo), y otras siete son siluetas, es decir pintando o soplando pintura a su alrededor (manos en negativo). Respecto a su localización ocho de ellas se encuentran en el techo de los polícromos y una de ellas en la Galería Final.

En el techo de polícromos, donde tres de las manos son perfectamente visibles, existen otras cinco, todas ellas en negativo, prácticamente invisibles a nuestra vista.

Entre las inéditas, la que denominamos “mano 3” está aerografiada en color negro y se ha podido identificar incluso la huella del antebrazo; así mismo la “mano 4” está aerografiada, en color rojo violáceo, estando muy perdida y por ello solo se pueden observar tres de los cinco dedos.

Respecto a la mano ubicada en la Galería Final, además de su peculiar ubicación en lo más profundo de la cavidad, presenta la peculiaridad de estar realizada en color negro y ser de pequeño tamaño, por lo que se puede considerar una mano infantil (de un niño o niña de entorno a 7 u 8 años pues su longitud es de 8 cm.).

Todos estos trabajos de localización e identificación han sido realizados sobre las imágenes fotográficas de Pedro Saura.

Fuente: Museo de Altamira (Facebook). Reproducido con permiso de la dirección del Museo.

Manos Altamira. Hands Altamira

Manos pintadas en la cueva Altamira. Painted hands in Altamira cave. Credit: Pedro Saura, Museo Nacional de Altamira

Three new painted hands discovered in the Altamira cave 

Sigue leyendo

Paleoantropología: novedades 4º trimestre 2018

Llegamos al final de 2018, de nuevo un año fenomenal para el avance en nuestro conocimiento sobre la evolución humana. Cada vez es más difícil realizar una selección de las principales novedades del trimestre. He resumido 20, que se unen a las 15 del tercer trimestre, 13 del segundo y 14 del primero: 62 noticias importantes en paleoantropología en un solo año. ¡Feliz 2019!

  • Los humanos actuales que presentan determinados fragmentos de ADN neandertal en su genoma tienen cráneos ligeramente menos redondeados. Esos fragmentos se relacionan con la expresión de dos genes: UBR4, que regula el desarrollo de las neuronas, y PHLPP1, que afecta al desarrollo de las vainas de mielina que aíslan los axones. Esta conclusión, que se enuncia de una manera tan sencilla, es el resultado de combinar el estudio de reproducciones virtuales de cráneos de neandertales y de humanos modernos elaborados a partir de tomografías computarizadas, con la búsqueda de las variantes genéticas neandertales en una muestra de 4.468 personas y su correlación con los grados de redondez del cráneo calculados a partir de resonancias magnéticas [+info].
Neandertal vs Homo sapiens skulls

Neanderthal skulls (left) are more elongated than modern-human skulls (right). Credit: Philipp Gunz.

Sigue leyendo

Paleoantropología: novedades 3er trimestre 2018

El tercer trimestre del año suele contar con bastante protagonismo de las campañas de excavación en los yacimientos paleontológicos y el anuncio en prensa de los hallazgos de las mismas. Sin embargo, en esta ocasión, han sido numerosos los estudios científicos publicados con gran impacto en nuestro conocimiento de la evolución humana, tantos que en este artículo me centro en ellos, mientras que sobre las campañas estoy escribiendo en monográficos aparte.

  • La mayor novedad posiblemente fue el estudio de Denisova-11, ejemplo formidable de los nuevos tiempos que gozamos en la paleoantropología. El estudio del material genético recuperado en este fragmento de hueso (de menos de 3 cm de longitud) arrojó varios datos con gran impacto mediático. El hueso perteneció a una joven que murió con 13 años, que tenía un padre denisovano y una madre neandertal. A su vez, el padre denisovano había tenido un antepasado neandertal entre 300-600 generaciones antes. Éste no tenía relación con la línea ancestral de la madre, la cual estaba más relacionada con los neandertales europeos [+info].
Denisova 11

Denisova 11. Imagen: Brown et al. (2016)

  • Otra gran noticia ha sido la publicación de un conjunto de artefactos líticos en Shangchen, al norte de China, datado en 2,1 Ma, que de nuevo revoluciona el conocimiento sobre la expansión temprana de nuestro género Homo, siendo 300.000 años más antiguo que los homininos de Dmanisi (Georgia), de 1,8 Ma [+info].

(I) Yacimientos en Eurasia con evidencias de expansión de Homo. Elaboración propia. (D) Credit: Zhu, Z. et al (2018). Hominin occupation of the Chinese Loess Plateau since about 2.1 million years ago

Sigue leyendo

Neandertales de la Sima de las Palomas: novedades en 2018

En el sureste de España se localiza la Sima de las Palomas del Cabezo Gordo (Torre Pacheco, Murcia). Desde 1991 se han desenterrado más de 300 huesos de al menos 11 individuos neandertales de todas las edades, incluyendo tres esqueletos y miles de objetos (líticos y restos de fauna) que ayudan a explicar la ecología de las poblaciones humanas en el área hace entre 50-130 miles de años (ka).

  • Casi todos los restos humanos mencionados se recuperaron de una cámara pedregosa (Conglomerado A) con datación de 50-55 ka. Se incluyen los tres esqueletos, de los que dos están articulados.
  • Debajo, el “Conglomerado B” es un lecho rocoso cementado de 10-15 cm de espesor datado en 65-67 ka. Bajo este lecho se encuentran las capas más profundas de la sima, con una datación de unos 130 Ka en la parte inferior, y donde aparecieron dos dientes incisivos en 2016 y un fragmento mandibular en 2017.
Sima de las Palomas. SP96 y SP97

Sima de las Palomas. Individuos SP96 ‘Paloma’ y SP97. Crédito fotos: MUPANTQUAT

Novedades en 2018

Se han excavado los niveles 6o y 6p, de 100-130 ka, que están dos metros debajo de los esqueletos articulados, y seis metros bajo la misma visera rocosa a la que había llegado el relleno de sedimento de la sima cuando allí se iniciaba su excavación metódica hace dos décadas.

Allí se ha encontrado un nuevo resto de neandertal. Además, se trata de una capa extraordinariamente rica en restos de fauna, principalmente tortuga y conejo, pero también caballos, ciervos, uro, rinoceronte, hiena, lobo, etcétera. En 2017 se identificaron huesos y dientes de lobo y una falange de hiena, además de fragmentos dentarios de rinoceronte. En 2018, un diente de rinoceronte además de restos de caballo, uro, ciervo, cabra hispánica, etc.

El fósil humano consiste en un diente deciduo (molar de leche) de unos 100 ka. Este nuevo hallazgo, junto con el fragmento mandibular y los dos incisivos de las campañas anteriores, verifican la presencia neandertal durante el último período interglaciar entre hace 130-100 ka, mucho antes del depósito de los esqueletos neandertales hace 55-50 ka.

SP18 Sima de las Palomas

Molar SP18 de Sima de las Palomas. Crédito foto: MUPANTQUAT

Sigue leyendo

Denisovans, Neandertals and Human emotions

In 2015 the genome of Oase-1 was published, a Homo sapiens individual from Romania who lived 38-42 thousand years ago (ka). The study of the genetic material preserved in the mandible showed that this individual had a Neandertal ancestor as recently as four to six generations back. That was shocking…

Now we also have the genome from a long bone of a female human (Denisova 11, aka ‘Denny’) found at the Denisova Cave in Siberia, who was at least 13 years old at death according to its cortical thickness. Direct dating of the fossil showed it to be beyond the radiocarbon limit, hence it is older than 50,000 years, probably around 90-100 ka. Oase-1 now pales in comparison to the findings from Denny…

  • Denny’s DNA fragments carried alleles matching in similar proportions the Denisovan genome and the Neandertal genome. She was the daughter of a Neandertal mother and a Denisovan father.
  • The Denisovan father had more than one Neandertal ancestor in his genealogy, as recently as 300 to 600 generations back.
  • The Neandertals that contributed to the ancestry of the father were from a different population than her mother. The Neandertal mother came from a population more closely related to the Neandertals who live later in Western Europe (compared to the Vindija material from Croatia) than to the earlier Neandertals from the Denisova Cave.
  • Eastern Neandertals migrated into Western Europe after 90 ka, and/or Western Neandertals migrated to the Altai region before 90 ka and partially replaced the local population.
Denisova 11 & Oase 1

(L) Denisova 11, credit Nature vol 560 23 Aug 18. (R) Oase 1, credit Roberto Sáez

Sigue leyendo