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ADN neandertal sin necesidad de fósiles
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ADN neandertal sin necesidad de fósiles

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Una de las noticias más destacadas del año es la obtención de ADN mitocondrial y ADN nuclear humano del suelo de dos cuevas de los montes Altai (Denisova y Chagyrskaya) y en Atapuerca (Galería de las Estatuas de la Cueva Mayor).

Tener material genético de especies extintas sin necesidad de fósiles es un gran hito científico y tecnológico. Este material proviene de restos de bacterias y otros microorganismos, orina, heces, sangre… que se descomponen, se adhieren a los minerales del suelo, y dejan minúsculas trazas de material orgánico imposibles de recuperar y de analizar hasta hace pocos años. La conservación de ADN en ese material orgánico requiere de unas condiciones ambientales de humedad y temperatura excepcionalmente estables y un total aislamiento, sin alteraciones naturales o antrópicas. Todo esto reúne tal complejidad que equivale a «extraer polvo de oro del aire», en palabras de Adam Siepel, genetista investigador del ADN antiguo.

Desde 2003 se viene trabajando con la posibilidad de encontrar ADN conservado en el sedimento, gracias al hallazgo de material genético de mamut, caballo y 19 especies vegetales en el permafrost y en cuevas de Siberia. Entre los restos no se había conseguido distinguir ADN humano no contaminado. Por fin, en 2017 se publicó el éxito de una primera exploración realizada con esta técnica, que consiguió detectar ADN mitocondrial de neandertales en varias cuevas euroasiáticas (Les Cottés en Francia, Trou Al’Wesse en Bélgica, El Sidrón en España, Vindija en Croacia, Caune de l’Arago en Francia, Denisova y Chagyrskaya en Rusia). En Trou Al’Wesse se habían encontrado herramientas y marcas de corte en huesos de animales, pero no restos humanos. Además, también se detectó ADN denisovano en el sedimento de la cueva Denisova.

ADN nuclear y Estatuas

Faltaba por encontrar ADN nuclear, y ahora se ha conseguido. Es la primera vez que se obtiene ADN nuclear del sedimento. Se ha encontrado ADN mitocondrial en más de 60 muestras tomadas del suelo de las tres cuevas mencionadas al comienzo (Chagyrskaya, Denisova y Estatuas), y ADN nuclear en 30 muestras. Sigue leyendo →

The search for Denisovans in Southeast Asia islands: links with endemic super-archaic hominins and with modern humans
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The search for Denisovans in Southeast Asia islands: links with endemic super-archaic hominins and with modern humans

Remember the Denisovans: a sister lineage to Neandertals with a short fossil record, only composed of a few teeth and bone fragments from different levels of the Denisova Cave in Siberia – dated to between 50-250 thousand years (ka), and a mandible found in Karst Baishiya in the Tibetan Plateau – dated to c. 160 ka -, where Denisovan DNA has also been recovered from cave sediments in layers of 100 ka, 60 ka and possibly 45 ka.

From their DNA we know that Denisovans and Neandertals share a common ancestor, which in turn has a common ancestor with Homo sapiens. Denisovans also interbred with some Homo sapiens populations in East and South Asia, and this left traces in c. 5% of the genome of some present-day groups of Island Southeast Asia (ISEA), and notably of Papua New Guinea.

The question is: what causes the disparity between the lack of Denisovan fossils in ISEA, and the genetic evidence suggesting mixing events between modern humans and Denisovans in this region?

ISEA hosts a unique and rich fossil record of a variety of hominin groups, with a very open debate around the phylogenetic relationships between them:

  • Homo erectus, present in Java from c. 1.49 million years ago (Ma) until 117~108 ka.
  • H. floresiensis, an endemic species on Flores (Indonesia), which seems close to H. erectus, or alternatively to an even more archaic species that independently reached ISEA in a separate dispersal.
  • H. luzonensis, another endemic species on Luzon (Philippines). Its fossils share similarities with various hominin taxa including Australopithecus, Asian H. erectus, H. floresiensis and H. sapiens.
  • Although we lack of Denisovan remains in the region, the multiple distinct pulses of Denisovan admixture in contemporary human populations of ISEA, New Guinea and Australia suggest that when modern humans arrived around 50 ka, they probably found at least one Denisovan-related group across ISEA, as well as local groups of H. floresiensis and H. luzonensis: a variety of hominin populations! 

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¿De qué hablaban los neandertales?
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¿De qué hablaban los neandertales?

Entre 2004 y 2015, Ignacio Martínez Mendizábal, Rolf Quam y otros colegas publicaron varios trabajos sobre las capacidades auditivas de los homininos de la Sima de los Huesos y de varios australopitecos y parántropos sudafricanos. La extraordinaria conservación de algunos cráneos, incluidos los huesecillos del oído, les permitió explorar la idea de reconstruir virtualmente las estructuras internas de esos oídos mediante tomografía computarizada (TC), con el objetivo de determinar los rangos de frecuencia en los que aquellos individuos oían mejor, empleando técnicas de ingeniería acústica.

Entender su audición constituyó una vuelta de tuerca interesante para obtener pistas sobre la capacidad de habla de los homininos estudiados. Previamente, habían comprobado la insuficiencia de deducir si tenían dicha competencia mediante el análisis directo de ciertos elementos clave de las vías aéreas superiores, como la posición y longitud de la laringe (compuesta por estructuras blandas que no fosilizan), la flexión basecraneal y el hueso hioides.

Respecto a los preneandertales de la Sima de los Huesos, lo que se halló fue que los tres homininos analizados tenían una sensibilidad auditiva muy buena en frecuencias de entre 3 y 5 KHz, que se aproximaba a la de los humanos modernos en ese rango. Estas son las frecuencias asociadas con la producción de consonantes en el lenguaje humano, lo cual significa que a los preneandertales de la Sima ya se les asociaba una posible capacidad de habla, y se abría la interesante posibilidad de expandir estos trabajos, que combinan paleoantropología e ingeniería de telecomunicación, a otros homininos (como los neandertales) e incluso otras especies animales.

Mientras tanto, el estudio de la audición de los australopitecos y de los parántropos concluyó que estos carecían de la mencionada sensibilidad entre 3-5 KHz, y su audiograma era mucho más similar al de los chimpancés y otros simios, que al humano.

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Híbridos humanos: una nueva posibilidad en La Cotte de St Brelade
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Híbridos humanos: una nueva posibilidad en La Cotte de St Brelade

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Entre 1910 y 1911 se encontraron doce dientes humanos en La Cotte de St Brelade (Jersey), en un nivel musteriense, cercanos a restos de fuego. Con una antigüedad estimada inferior a 48 ka (miles de años), tradicionalmente se han considerado como pertenecientes a neandertales tardíos, como mínimo a dos individuos adultos. En las excavaciones llevadas a cabo hasta 1920 se recuperaron 20.000 artefactos líticos de talla musteriense, con total ausencia de materiales del Paleolítico superior. En el mismo lugar también apareció un fragmento de occipital infantil, pero en una capa más reciente y carece de rasgos neandertales.

Un siglo después, aquellos dientes se han reevaluado y comparado con muestras de neandertales y de humanos modernos. En este trabajo se concluye que los dientes tienen un número de rasgos comunes con la dentición sapiens, por ejemplo, en el cuello de los premolares y en la corona del premolar inferior. En cambio, las dimensiones de la corona y de la raíz y la morfología de la raíz son características de los neandertales.

La combinación de rasgos de ambas especies abre la posibilidad de una convivencia de neandertales y humanos modernos en esta zona noroccidental de Europa, que explicaría una hibridación de la cual estos individuos serían sus descendientes.  Sigue leyendo →

Las huellas neandertales de la playa de Matalascañas
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Las huellas neandertales de la playa de Matalascañas

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Tal vez un lugar donde raramente pensaríamos sobre evolución humana es la playa de Matalascañas (Huelva), una preciosa costa de 5 km junto al Parque Nacional de Doñana, en el suroeste de España. Allí se ha descubierto un yacimiento con cientos de icnitas (huellas fosilizadas) de distintas especies, 87 de ellas dejadas por neandertales tempranos hace unos 151 ka (miles de años). Esta es la nueva datación publicada en 2023, tras la estimación inicial de 106 ka dada para una capa superior. De todas las huellas, 31 están longitudinalmente completas. El yacimiento se ha denominado Matalascañas Trampled Surface (MTS).

¿Qué sabemos de este hallazgo? Resumo a continuación las principales ideas que nos comparte para este blog Eduardo Mayoral, catedrático de Paleontología en la Universidad de Huelva y coautor de estos estudios, publicados en Scientific Reports, y completadas con estudios posteriores:

  • Son 87 huellas humanas, que fueron dejadas en torno a zonas encharcadas, y afortunadamente quedaron rápidamente enterradas. Hay otras muchas huellas de fauna (ciervo, jabalí, elefante, uro, lobo) que se publicaron en julio 2020. Se encuentran bajo una capa de dunas fosilizadas (eolianitas).
  • El estudio arrancó con el hallazgo de las huellas de esos grandes vertebrados que habían quedado expuestas gracias a la erosión, hasta que identificaron como humanas algunas de ellas. En esta zona, la costa va retrocediendo por la dinámica cambiante de vientos y corrientes oceánicas.
  • Se trata de un yacimiento efímero. Queda enterrado por las mareas, y cada temporal desgasta una parte de terreno, dejando expuestas nuevas huellas (y erosionando otras).
  • Las huellas están datadas mediante luminiscencia (OSL) en 296 ka (Mayoral et al, 2022) y en 151 ka (Neto de Carvalho et al, 2023). Los grupos humanos que ocupaban la península ibérica probablemente eran grupos de neandertales tempranos. La línea de costa se encontraba a 20 km mar adentro de la actual.
  • Constituyen las huellas humanas más antiguas del Pleistoceno superior encontradas hasta ahora. Lo siguiente en antigüedad son 257 huellas de 80 ka en Le Rozel, Normandía, publicadas en 2019. Son las huellas del linaje neandertal más antiguas en la península ibérica. Solo se conocía una huella en Gibraltar de 28 ka.
  • En el mismo nivel estratigráfico y en estrecha relación espacial con las huellas de homininos, se ha registrado una industria lítica con talla Levallois típica del Musteriense. La asociación de huellas de homininos del Pleistoceno con industrias líticas es muy rara en todo el mundo.
Conjunto musteriense encontrado en Matalascañas Trampled Surface (MTS)

Conjunto musteriense encontrado en Matalascañas Trampled Surface (MTS). Crédito: C. Neto de Carvalho et al (2023).

  • Aunque se hallaron a partir de junio de 2020, las huellas todavía se conservan bastante bien, porque las mareas también hacen que se cubran rápidamente con arena que las protegen. No ocurrió lo mismo con las huellas de Happisburgh, en el sur de Inglaterra, de unos 850 ka, halladas en 2013 y asociadas con Homo antecessor, que desaparecieron en unos pocos días tras quedar expuestas.
  • La morfología de la pisada se corresponde bien con el pie neandertal. El 70% son de adolescentes (15 individuos) o niños menores de 10 años (7 individuos), y hay muy pocas de adultos (9). Esta proporción se parece a la del yacimiento de Le Rozel (un grupo pequeño con mayoría de infantiles).
  • La estatura promedio es de 1,44 m, con una medición mínima que corresponde a 1,04 m y una máxima a 1,88 m. Teniendo en cuenta una posible dispersión morfométrica intraindividual de las huellas, el número mínimo de individuos se ha calculado en 3.
  • A partir de las huellas también se ha definido una nueva especie de jabalí extinto, Suidichnus galani, publicado en diciembre 2020, que pesaba 300 kg y era el triple de grande que el actual cerdo ibérico, posible descendiente de aquél.

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