Fósiles

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La Dama Roja de El Mirón

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La región cantábrica cuenta con una sensacional riqueza de yacimientos del Paleolítico Superior, muchos ubicados en cuevas. En esta entrada me detengo en un importante hallazgo en 2010 en la Cueva El Mirón (Ramales de la Victoria, Cantabria): el esqueleto de una mujer cubierto de ocre rojo muy brillante, que fue apodado la Dama Roja de El Mirón.

Hace 18.500 años, el cuerpo de la Dama Roja se colocó de lado tras un gran bloque de piedra derrumbado, sobre el cual se realizaron algunos grabados lineales contemporáneos al depósito, entre los que se han interpretado las representaciones esquemáticas de una mano y de un triángulo púbico:

Grabados asociados al enterramiento de El Mirón. Fuente: web.unican.es/noticias/Paginas/2015/abril/Quien-era-y-como-vivia-la-dama-roja-de-El-Miron.aspx

Tras la descomposición de los restos orgánicos, un lobo o perro mordió una tibia y, posteriormente, se extrajeron varios huesos largos y el cráneo (sin la mandíbula, que se dejó), y el resto del cuerpo fue cubierto de nuevo con ocre, sedimento y piedras. El ocre proviene del Monte Buciero (Santoña) situado a 26 km de El Mirón.

Por todas estas características, se considera el enterramiento de un individuo especial. ¿Por qué reubicaron algunas partes del cuerpo? ¿Qué hacía tan singular a este individuo? Además, este caso tiene gran importancia por el cortísimo registro de enterramientos del Magdaleniense encontrados en la Península Ibérica. Una hipótesis que explicaría dicha escasez estaría relacionada con la posible práctica de llevarse el cráneo y partes del cuerpo a otro lugar (enterramiento secundario).

Enterramiento Dama Roja de Cueva El Mirón. Crédito: Straus LG et al (2015)

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Saldanha Man, Kabwe y Mauer

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A mediados del siglo XX, el sitio de Elandsfontein fue una importante fuente de hallazgos arqueológicos y paleontológicos que quedaban fácilmente accesibles por desplazamiento de las dunas del terreno. Se encuentra cerca de la bahía de Saldanha, en la costa suroccidental de Sudáfrica. Allí se recuperaron objetos líticos de industrias Achelense y Middle Stone Age, y también útiles óseos. En 1953 aparecieron 27 fragmentos de una calota humana, que tenían los bordes erosionados pero no presentaban distorsión, y se pudo reconstruir prácticamente al completo. Su datación se estima entre 400-500 ka, pero es difícil ya que se desconoce la ubicación precisa de donde se recuperó. El cráneo de Elandsfontein (o Saldanha Man) se considera el hallazgo más meridional de fósiles de hominino, excluyendo los de nuestra especie.

Aunque inicialmente se observaron similitudes entre Elandsfontein y la morfología craneal de los Homo erectus esteasiáticos (por ejemplo Ngandong), en realidad esta calota tiene un notable parecido con la de Kabwe 1, tanto en el perfil y proporciones generales como en muchos detalles anatómicos:

  • Cráneo bajo, pero menos que los erectus asiáticos, con capacidad 1200-1250 cc (Kabwe tiene 1280 cc).
  • Regiones frontales similares, con frente plana y toro supraorbital masivo que casi se prolonga de forma continuada (aunque difiere algo de Kabwe en su forma y curvatura).
  • Marcado ensanchamiento parietal. La mayor anchura del cráneo se sitúa cerca de su base.
  • Cresta occipital prominente e inclinada hacia abajo, como Kabwe.
  • Grosor óseo destacado, de nuevo muy similar a Kabwe, aunque inferior a los erectus asiáticos.

A unos 20 metros de la calota apareció un fragmento de mandíbula, que incluye la parte superior de la rama y el proceso coronoide. Aunque inicialmente se dudó sobre su asociación con la calota debido al distinto color que había adquirido durante la fosilización, su posterior evaluación convenció a los investigadores de que ambos probablemente pertenecieron al mismo individuo. Sorprende la compatibilidad de este fragmento superpuesto con la misma zona de la mandíbula de Mauer (Alemania), de una antigüedad comparable.

Más información:  Meet the Rhodesian Man [acceso]  |  ¿Qué es la mandíbula de Mauer? [acceso]

Arriba: cráneo de Saldanha o Elandsfontein. Abajo: cráneo Kabwe 1. Derecha: fragmento mandibular de Elandsfontein sobreimpuesto a la mandíbula de Mauer. Crédito: Roberto Sáez

Saldanha Man, Kabwe & Mauer

In the mid-twentieth century, the site of Elandsfontein was an important source of archaeological and paleontological findings that were easily accessible because of the shifting of dune terrain. It is located near Saldanha Bay on the south-west coast of South Africa. Lithic objects from Acheulean and Middle Stone Age industries, as well as bone tools, were recovered there. In 1953, 27 fragments of a human cranial vault appeared, with eroded edges but no distortion, and it was possible to reconstruct almost the whole of it. Its was dated to between 400-500 ka, but it is difficult because the precise location of its discovery is unknown. The skull of Elandsfontein (or Saldanha Man) is considered the southernmost finding of hominin fossils, excluding those of our species.

Although initially several similarities were observed between Elandsfontein and the cranial morphology of the East-Asian Homo erectus (for example Ngandong), actually this cranial vault has a remarkable resemblance with that of Kabwe 1, particularly in the profile and general proportions as well as in many anatomical details:

  • Skull low, but less than the Asian erectus, with capacity 1200-1250 cc (Kabwe has 1280 cc).
  • Similar frontal regions, with flat forehead and massive supraorbital torus that almost extends continuously (although it slightly differs from Kabwe in its shape and curvature).
  • Marked parietal walls. The largest width of the skull is near its base.
  • Prominent occipital crest and inclined downwards, like Kabwe.
  • Prominent bone thickness, again very similar to Kabwe, although inferior to that in Asian erectus

A fragment of the mandible, including the part of the ramus with the coronoid process, appeared about 20 meters from the skull. Although their association with the skull was initially difficult because of the different color they had acquired during fossilization, the subsequent evaluation convinced the researches that both probably belonged to the same individual. It is surprising the compatibility of this fragment when superimposed with the same part of the Mauer mandible (Germany), of a similar age.

Further information:  Meet the Rhodesian Man [access]  |  ¿Qué es la mandíbula de Mauer? [access]

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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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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 2019, 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. En este post incluí un inventario de cuáles son. Entonces, se publicó en Nature una mandíbula de 160.000 años de antigüedad perteneciente a esa especie y hallada en la cueva 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.

More information: ¿Quiénes son los denisovanos? | Nutcracker Man

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!

Until 2019, 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. In this post I wrote about them. By then, a 160,000-year-old mandible belonging to this species was published. It was found in the Baishiya Karst cave in Xiahe (China) at 3280 meters of altitude.

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