Sobre la rama mandibular y el origen de los humanos

Con el título “¿Qué sabemos realmente sobre el Origen de los Humanos?” se presentó un trabajo de Yoel Rak en la reunión anual 2016 de la ESHE (European Society for the study of Human Evolution). Consistía en el estudio morfológico de las ramas mandibulares de Australopithecus sediba (datadas en 2 Ma) así como de sus vértebras lumbares, en comparación con otros homininos.

Para entender el contexto de ese sugerente estudio haré una introducción breve. Por su gran frecuencia en el registro fósil hominino, sabemos que la mandíbula es un elemento óseo muy importante en la paleoantropología. Vamos a fijarnos en la rama mandibular y, en particular, en el borde superior de la rama, que presenta en su parte media la escotadura sigmoidea (por la que pasan el nervio y los vasos maseterinos), por delante de ella una lámina triangular llamada apófisis coronoides (donde se inserta el musculo temporal) y por detrás la apófisis condilar de la mandíbula (que conforma con el temporal la articulación temporomandibular).

En la mayoría de los humanos modernos el cóndilo mandibular es más alto que la apófisis coronoides, y la escotadura es profunda. El estudio de 146 individuos de grandes primates actuales permite clasificar la morfología de la rama mandibular en dos agrupaciones (Rak et al, 2007):

  • Por un lado, los gorilas tienen el proceso coronoide más alto que el cóndilo y la escotadura sigmoidea es profunda y estrecha.
  • Por otra parte, los chimpancés, orangutanes y humanos tienen una escotadura sigmoidea más ancha, con su parte inferior localizada anteriormente, y el cóndilo es más alto que el proceso coronoide. Esta sería la morfología más primitiva.

En la última década Rak ha elaborado una serie de trabajos sobre muestras que abarcan las 2 mandíbulas de Au. sediba (de los especímenes MH1 y MH2), 2 de Au. afarensis, 2 de Paranthropus robustus, 1 de Ardipithecus ramidus, 9 de Homo neanderthalensis, 9 de humanos arcaicos y 250 de humanos modernos:

Rama mandibular de diferentes homininos

Mandíbulas de diferentes homininos, con foco en la rama mandibular. Crédito imagen: Roberto Sáez

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Una sorpresa (garhi) en Afar

Nos situamos en los años 90 en el famoso valle del Middle Awash en la región de Afar (Etiopía), donde colaboran investigadores etíopes y estadounidenses liderados por Tim White y Berhane Asfaw. Allí encuentran a lo largo de una década en los lechos del sitio de Hata, en Bouri, una quincena de fósiles que sirvieron para proponer una nueva especie, Australopithecus garhi (Asfaw et al, 1999): fragmentos craneales y dientes bien conservados, y también algunos restos poscraneales aunque estos con difícil asignación a garhi (fémur, cúbito, peroné, húmero, radio, falange proximal del pie). Todos los restos están bien datados en 2,5 Ma gracias al sedimento volcánico.

Garhi significa “sorpresa” en la lengua Afar. ¿Por qué este nombre?

Los restos craneales (y sobre todo el espécimen tipo Bou-VP-12/130) son particularmente interesantes, porque tienen algunas similitudes con los Australopithecus africanus del sur de África (aunque les distancian 6600 km), tales como:

  • Constricción post-orbital y morfología de la glabela.
  • Forma y capacidad (450 cc) del cráneo.
  • Tamaño y forma de los premolares y los molares, aunque se diferencian en los caninos de garhi sorprendentemente grandes.

Sin embargo, garhi tiene otros rasgos menos derivados, como el paladar y el frontal, un mayor prognatismo facial, región subnasal convexa e incluso una pequeña cresta sagital posterior, que le aproximan más hacia afarensis. El prognatismo también podría explicarse por un dimorfismo sexual (por ejemplo, mayor prognatismo en garhi -macho- que en Sts 5 -hembra-).

Au garhi v. Au africanus

Arriba: Bou-VP-12/130 Au. garhi (Asfaw et al, Science 1999). Abajo: Sts 5 Au. africanus (foto: Roberto Sáez)

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La hipótesis de la Segunda Especie en Sterkfontein

El sistema de cuevas de Sterkfontein ha sido muy rico en hallazgos de homininos desde 1936, con cientos de fósiles asociados a Australopithecus africanus. Merece una mención especial el sitio Member 4 de Sterkfontein con al menos 45 individuos distintos encontrados.

Estos especímenes muestran una gran variedad morfológica, muy representada en los restos craneales y dentales. Ronald J. Clarke defiende la hipótesis de que esta variabilidad se explica porque en Sterkfontein Member 4 y en Makapansgat vivió una segunda especie de Australopithecus con muchos rasgos morfológicos afines a Paranthropus, en contraposición a quienes asocian esa variabilidad al dimorfismo sexual, la variación individual o los cambios evolutivos.

A esta segunda especie asignó varios especímenes de Sterkfontein, entre ellos Stw 252, Sts 71, Stw 505 y varios más, y MLD 2 de Makapansgat. De entre todos ellos destaca de forma extraordinaria el espécimen Stw 252, compuesto por varios fragmentos de cráneo y todos los dientes, que correspondió a un individuo de 7-9 años de edad dado que los M3 están sin erupcionar completamente y por la ausencia de desgaste. Stw 252 fue encontrado en 1984 por Alun Hughes, descrito por Clarke en 1988, y estudiado desde entonces varias veces hasta recientemente en 2016.

Stw 252 y Sts 71

Sts 71 (I) y Stw 252 (D), ¿hembra y macho de la segunda especie? (Fornai, 2010). Imagen: Roberto Sáez

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Zinj and the mastication

This is a nice and rare illustration by Bonnie Miljou of Zinjanthropus boisei (‘Zinj’), the species defined by Louis Leakey for the iconic fossil OH 5 – later assigned to Paranthropus boisei. Due to the hyper-robust morphology of its dentition, OH 5 was nicknamed ‘Nutcracker Man’, which gives the name to this blog.

The morphology of this cranium is clearly associated with the masticatory function. In particular, the illustration highlights 5 features:

Zinjanthropus boisei

Zinjanthropus boisei. Illustration by Bonnie Miljou

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My top 10 favorite #FossilFriday tweets of 2016

Finally! The 3rd edition of my little tradition, a particular ‘annual report’: the list of my favorite hominin #FossilFriday tweets in 2016, from number 10 to 1.

For those who do not know what “FossilFriday” means… Every Friday on twitter, people share pics of their favorite fossils, related scientific papers or blog posts, by using the hashtag #FossilFriday. This is a great manner to show famous or rare pieces of museum collections, and to share research works. I join every Friday and tweet about a different hominin fossil. Now, let’s start!

10. Look into the 1.8 Ma eyes of the impressive OH 24  |  MNCN Colecciones 

#FossilFriday 10 Continue reading

3 hominins found on October 21st

The following three iconic hominins were found on October 21st!

The Mauer mandible – Oct 21st, 1907

It was found in the sediments by the Neckar river near Mauer, Germany, and dated to 500-600 Ka. The fossil was so different from other Homo specimens that a new species was defined for it: Homo heidelbergensis. This mandible remained the oldest hominin known in Europe for almost a century, until the 1990s.

It combines primitive features (large size, robust wide mandibular body, thick enamel, broad ramus) and modern features (molars are smaller than Homo erectus but some similar to modern humans). It is relatively short, the symphysis slopes down and back from the teeth and lacks a projecting chin.

Mauer mandible

Mauer mandible. Image credit: Schoetensack O. Der Unterkeifer des Homo heidelbergensis aus den Sanden von Mauer bei Heidelberg (1908)

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El pie y la mano de Homo habilis

El pie de Homo habilis: OH 8

OH 8, datado en 1,75 Ma, es uno de las pocas muestras que se han encontrado del pie de Homo habilis, aunque está muy completo. Su importancia es además histórica, por ser uno de los primeros fósiles poscraneales de homininos encontrados en el Este de África. Conserva los siguientes huesos:

  • Todos los huesos tarsianos, aunque del calcáneo solo conserva el extremo distal.
  • Todos los metatarsianos prácticamente completos salvo las cabezas distales y la apófisis estiloide del quinto metatarsiano.
  • Carece de las falanges distales y las falanges medias.
OH 8 Homo habilis

Pie OH 8 Homo habilis. Crédito foto: Roberto Sáez

El astrágalo y la parte posterior del calcáneo presentan marcas cuya forma y patrón corresponden a la mordedura de un reptil, tal vez un cocodrilo pequeño (Davidson y Solomon, 1990), aunque la anchura y poca profundidad de las marcas podrían ser también de un félido como el leopardo (Njau, 2011).

OH 8 Homo habilis

Pie OH 8 Homo habilis. Marcas de mordedura. Crédito foto: Smithsonian’s Human Origins Program humanorigins.si.edu

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Cueva Victoria: el sudeste de la Península Ibérica durante el MIS 22

Cueva Victoria está situada en el cerro de San Ginés, en Cartagena (sudeste de España). Las excavaciones paleontológicas comenzaron en los años 1970, produciendo hasta ahora más de 90 especies de vertebrados, incluyendo un fósil de hominino publicado en 1984 (José Gibert y Juan Pons Moya): una segunda falange del quinto dedo de la mano. Esta gran variedad de fauna le otorga una gran importancia para reconstruir la ecología en la zona durante el Pleistoceno Inferior hace 850-900 Ka.

Cueva Victoria falange humana

Falange humana de Cueva Victoria. Foto: Roberto Sáez

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Cerro de los Batallones, hace 9 millones de años

Batallones. Mauricio Antón

Reconstrucción de la trampa natural de Batallones 1. Ilustración de Mauricio Antón

Hace 9 millones de años (Vallesiense superior), el Cerro de los Batallones fue un conjunto de trampas naturales que ha permitido recuperar hoy una espectacular colección de vertebrados representativa de la fauna de aquel tiempo. Es un sitio paleontológico singular por la completitud y articulación de los esqueletos y por la elevada proporción de carnívoros. Está localizado al sur de Madrid, que en el Mioceno era una cuenca endorreica rodeada por el Sistema Central, la Cordillera Ibérica, la Sierra de Altomira y los Montes de Toledo.

Los hallazgos paleontológicos se descubrieron en julio de 1991 debido a la explotación del terreno para obtener sepiolita. Desde entonces se viene trabajando de forma continua, y hasta ahora se han identificado 11 cavidades rellenadas con sedimentos. De estos hoyos, 9 se consideran yacimientos paleontológicos, siendo Batallones 10 el último descubierto (2007). Además, las prospecciones en el entorno han permitido hallar otros 4 yacimientos de vertebrados al sur de Batallones, con fauna también del Vallesiense superior.

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¿Qué es la mandíbula de Bañolas?

Escribir sobre la mandíbula de Bañolas tiene una connotación especial para mí. No tengo idea del porqué, pero está entre los primeros recuerdos que tengo sobre fósiles de neandertal. Algunas décadas después de aquello… precisamente vamos a ver en este artículo que existen muchas dudas acerca de que sea neandertal.

Lo primero, llama la atención cuándo se descubrió: en 1887. Esto fue 21 años antes que los restos de La Chapelle-aux-Saints, o 4 años antes que el Pitecanthropus de Dubois en Trinil. Se halló en la localizad de Bañolas, España, y se publicó en 1915 (Pere Alsius).

Mandíbula Bañolas

Mandíbula de Bañolas. Foto: Roberto Sáez

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