Homo ergaster y la mutación en el gen MYH16

En 2004 Hansell Stedman descubrió una mutación en el gen MYH16. Este gen codifica para la cadena pesada de la miosina, una proteína esencial de la musculatura masticatoria. La mutación tuvo lugar hace 2,4 Ma en el linaje homínido que dio origen al género Homo y parece encontrarse en todas las especies humanas y solo en ellas. El gen mutado condicionó una disminución de la musculatura masticatoria, desapareciendo las inserciones sagitales de los potentes músculos temporales, que constreñían el cráneo.

Al desaparecer esta constricción se inició un proceso de dehiscencia de suturas, aumento del volumen craneal y secundariamente del volumen cerebral.

Referencia: Stedman, H. H. et al. “Myosin gene mutation correlates with anatomical changes in the human lineage”. Nature, 428, 415 – 418, doi:10.1038/nature02358 y comentarios en “Jaw-dropping theory of human evolution” [enlace].

Es posible que esta mutación se expresara de una forma extraordinaria en Homo ergaster (1,8 – 0,5 Ma). En su proceso evolutivo, el cerebro aumentó pasando de los 450 cc del volumen cerebral de los australopitecinos a los 900 cc (cifras aproximadas) y desarrolló unas habilidades revolucionarias:

  • Homo ergaster pudo buscar y elegir instrumentos con una forma adecuada para su función.
  • Se asocia también a la industria lítica Achelense o Modo 2 (Ej: bifaces, hendedores, triedros…).
  • No hay evidencias de pensamiento simbólico aunque pudo elaborar abstracciones rudimentarias (reconocer un animal a partir de sus huellas).
  • La anatomía de su aparato fonador y su capacidad cerebral sugieren que pudo ser la primera especie del género Homo con capacidad para el lenguaje articulado y alguna forma de comunicación lingüística.
  • Esta posible capacidad lingüística apoya la hipótesis de que Homo ergaster pudo ser la primera especie del género Homo en establecer relaciones sociales complejas.

Homo ergaster es considerada probable candidata a ser la primera especie del género Homo en el linaje directo de los humanos modernos. La ubicación de Homo ergaster entre otras especies cercanas se ilustra a través de la siguiente tabla, que no es un “árbol filogenético” sino un esquema simplificado:

– Contigüidad en las filas: posible relación entre algunas especies.
– Flechas: extinción estimada de algunas especies.
– Faltan especies (Paranthropus, Denisovanos, H. naledi, H. floresiensis…)
– Las cifras son orientativas.
– En verde = Especies australopitecinas más probables en la transición al género Homo.
– En marrón = Especies humanas más probables en nuestro linaje directo.

En definitiva, la mutación en el gen MYH16 pudo ser uno de los factores relevantes en el proceso evolutivo de Homo ergaster.

En primates no humanos, MYH16 se expresa exclusivamente en músculos de la cabeza, incluidos los músculos encargados de la masticación; en humanos, una mutación en este gen produce la pérdida de su función. En ese sentido, al realizarse comparaciones con otros primates, los humanos tienen un sistema para la masticación poco desarrollado, sugiriendo que la pérdida del gen MYH16 fue parcialmente responsable de ello (Rosales-Reynoso, 2018).

Pan y queso en la prehistoria

El primer pan

Los ingredientes del pan más antiguo son: harina de trigo, cebada y avena silvestres, además de un tubérculo acuático de la familia del papiro y de la chufa. Al no tener levadura, era plano, menos poroso y sin miga. Y sería más amargo que nuestro pan cotidiano.

En julio de 2018 se presentó el estudio del pan más antiguo, procedente del yacimiento de Shubayqa-1, en Jordania, de la cultura natufiense. Allí se encontraron en 2013 restos de pan carbonizado entre las cenizas de una hoguera de 14.600 años de antigüedad, junto con más de 65.000 restos de semillas, carbones y tubérculos. Eran pequeños fragmentos amorfos y porosos de 1 a 3 cm con granos incrustados. Recordaban a las migas de panes elaboradas por las sociedades agrícolas neolíticas, pero elaborados 5.000 años antes por grupos de cazadores-recolectores que comenzaban a tener una vida sedentaria. Buscaban los cereales silvestres y los procesaban de forma ardua para sacar el grano, limpiarlo, moler y mezclar con agua. Era por tanto un alimento especial. Este hallazgo refuerza la hipótesis de que la elaboración del pan (y de la cerveza) fue uno de los motores para comenzar a cultivar cereales con mucha antelación a la domesticación de los animales y el desarrollo de la agricultura.

Más información: Arranz-Otaegui, A. et al. “Archaeobotanical evidence reveals the origins of bread 14,400 years ago in northeastern Jordan”. PNAS, 2018 [acceso].

Shubayqa-1 pan

Hoguera de Shubayqa-1 y fragmento de pan encontrado allí. Crédito: Amaia Arranz

El primer queso 

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¿Neandertales cerca del círculo polar ártico?

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A raíz de estudiar los hallazgos de restos neandertales más extremos geográficamente, me topé con un planteamiento publicado en 2011 del que recuerdo el impacto mediático que provocó en su día: ¿Llegaron los neandertales cerca del círculo polar ártico?

Esta idea se basaba en el estudio de un conjunto lítico de 313 objetos (80 de ellos son productos finales) en el yacimiento de Byzovaya, en Rusia, situado a 1.500 km al noreste de Moscú, 2.000 km al noroeste de la cueva Denisova, y en una latitud (65º) mucho más septentrional que los restos neandertales de Pontnewydd, en Gales (53º). En asociación con el conjunto lítico se hallaron 4.000 huesos procesados, el 97% son de 21 individuos de mamut (Mammuthus primigenius). Pero no hay restos humanos. El yacimiento tiene 550 m2, con distintas excavaciones desde 1965.

Su datación es 31-34 ka. Se proponía la asignación de esta colección a la industria Musteriense, por la presencia de talla Levallois y discoide, y los retoques en forma de raederas y muescas. Apenas hay líticos más delgados y propios del Paleolítico Superior como láminas o puntas de proyectil. Tampoco industria ósea ni figuritas o adornos.

Byzovaya

Map showing the location of the Byzovaya site. Source: Slimak L. et al. 2011 (see reference #1)

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Hasta dónde llegaron los neandertales

En este artículo recopilo los restos neandertales que se han hallado hasta ahora en los puntos geográficos más extremos. Alguno está en discusión, así que serán bienvenidos los comentarios que puedan ayudar a enriquecer este mapa:

Mapa extremos neandertales

Mapa extremos geográficos de restos neandertales. Crédito: Roberto Sáez

NORTE

Pontnewydd 

En la cueva Pontnewydd, en Gales, en 1978 se hallaron 19 dientes y un fragmento de mandíbula que pertenecieron a un neandertal de 11 años. El taurodontismo de los dientes es un rasgo típico neandertal, si bien la antigüedad estimada (¡230 ka!) situaría estos materiales entre los especímenes preneandertales en espera de clasificación.

Pontnewydd neandertal

Izq: Ogof Bontnewydd Cave, credit: Llywelyn2000 (source: Wikipedia). Dch: Pontnewydd jaw, credit: National Museum Whales

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¿Qué es la autodomesticación?

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Los procesos heterocrónicos actúan sobre el tiempo y el ritmo de la transformación de la forma y tamaño de los individuos de una especie, en relación con los de otra especie, de manera que el desarrollo se amplía o recorta y su ritmo se ralentiza o acelera. Por ejemplo, los perros actuales son más pequeños que sus antepasados los lobos, tienen la cabeza más redonda, un morro corto en los subadultos y un comportamiento dócil.

Los bonobos (Pan paniscus) son muy diferentes a los chimpancés comunes (Pan troglodytes). Éstos son muy agresivos, capaces de matar a otros semejantes e incluso a crías, y se organizan en grupos con una jerarquía individual y sexual muy marcada. En cambio, los bonobos son más tolerantes, y en su grupo no tiene tanta importancia la jerarquía, pudiendo compartir con tranquilidad comida, crías y parejas. Pues bien, los bonobos presentan algunas partes de su cuerpo con proporciones de un chimpancé común subadulto.

¿Por qué sucede esto? Según la hipótesis de la autodomesticación, el proceso evolutivo ha favorecido la retención de rasgos juveniles y recortado el desarrollo de estructuras morfológicas que pueden estar asociadas a un comportamiento agresivo, sobre todo en la cara, como el tamaño de los colmillos o el abultamiento de la región supraorbital. Esto promovería el comportamiento colaborativo de grupo y la socialización (Bruner, E. La evolución del cerebro humano. EMSE EDAPP, 2018).

cráneos humano, neandertal, perro, lobo

Salient craniofacial differences between AMH and Neanderthals (top) and between dogs and wolves (bottom). Credit: Theofanopoulou, C. et al. Self-domestication in Homo sapiens: insights from comparative genomics. PLOS ONE, 2017

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Los primeros pobladores de Lanzarote

Antes de viajar me gusta leer un poco sobre los sitios de interés cultural de mi destino, con especial foco en la antropología y la prehistoria. Conocer el patrimonio y aprender de su cultura hacen mucho más placentera la estancia en el lugar. Además, en el caso de que el sitio sea una isla, su historia es siempre particularmente interesante.

Tengo que reconocer que, por falta de tiempo, no hice tal cosa en el caso de mis recientes vacaciones en Lanzarote. Fue a la vez que descubría sus increíbles lugares y belleza, cuando fui aprendiendo también sobre los orígenes de su poblamiento.

La formación de la isla

  • La primera actividad volcánica surgió hace entre 50 y 20 millones de años (Ma), alcanzando la superficie del mar hace 27 Ma.
  • Aquella primera isla acabó sumergida por la erosión. La actividad volcánica reiniciada hace 20 Ma fue la que originó los grandes macizos del norte y sur de la isla actual (Famara y Ajaches).
  • Entre hace 12 y 5 Ma la erosión generó las grandes llanuras del centro de la isla. Actualmente solo el 0,7% de la superficie tiene más de 500 m de altitud.
  • A partir de hace 5 Ma, se reactivó el volcanismo en la llanura central, prolongándose hasta época histórica (erupciones de 1730 y 1824).
  • Hasta hace solo 10.000 años Fuerteventura y Lanzarote eran una misma isla de 170 km de longitud. El ascenso del nivel del mar inundó el Estrecho de la Bocaina que separa hoy las dos islas.
Perfil de Lanzarote y el archipiélago canario

Perfil de Lanzarote y el archipiélago canario mostrando la edad de nacimiento, etapa de evolución y máximas alturas de las diferentes islas. Crédito: Sociedad Geológica de España

Los primeros pobladores

La genética y la arqueología han constatado que las poblaciones iniciales de Lanzarote procedieron del norte de África, de origen bereber, magrebí y sahariano, entre el 500-1000 a.C.

Las primeras actividades humanas se basaban en la agricultura y, sobre todo, en la ganadería, dada la alta capacidad de adaptación del ganado caprino. Textos de los conquistadores normandos describen en 1402 cómo eran los pobladores protohistóricos con que se encontraron:

“Los hombres van desnudos, a parte una capa por detrás hasta las corvas. Las mujeres son hermosas y andan vestidas decentemente con grandes túnicas de pieles que llegan hasta el suelo. Las mujeres crían muchos hijos muy hermosos y graciosos y son blancos como los nuestros, pero se ponen tostados al viento, por falta de vestidos”.

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Arte neandertal, Parántropos y Homo climaticus, en Ágora Historia

En este podcast de Ágora Historia donde tuve el placer de participar, se abordan tres temas: los estudios publicados este año sobre el arte parietal de posible autoría neandertal; nuestro conocimiento sobre un género asombroso, Paranthropus; y un recorrido por las variables climáticas clave en la evolución humana.

Descargar Ágora Historia 8 julio 2018

João Zilhão: arte y capacidades cognitivas de los neandertales (7:00 al 33:27)

  • Se comenta el estudio llevado a cabo durante 10 años en 25 cuevas de 4 países (Portugal, España, Francia, Italia), con el objetivo de obtener una cronología más precisa de los momentos de cambio en el arte parietal del Paleolítico.
  • De entre más de 250 paneles analizados y casi 1000 muestras de costra de calcita que recubren las pinturas, se publicaron las que dieron como resultado un origen más antiguo (65 ka) mediante datación por series de uranio: La Pasiega, Maltravieso y Ardales, las tres en España.
  • Además, se publicó la datación de 115-120 ka mediante la misma técnica, para una costra estalagmítica de la cueva de los Aviones (sur de España). De allí proceden conchas perforadas y restos de pigmentos manipulados por los neandertales.

Roberto Sáez: los parántropos (36:30 al 63:21)

  • Se explica la peculiar morfología que caracteriza al género Paranthropus, especializada en la masticación, su origen, los lugares donde se han encontrado, sus nichos ecológicos y las especies de que se compone este género.
  • En qué se diferencian los parántropos de los australopitecos. ¿Unificar o diversificar especies?
  • Se debate sobre su evolución y las posibles causas de su desaparición.

José Enrique Campillo: “Homo climaticus” (65:18 al 82:51)

  • Se resume la visión del autor sobre el origen de la vida, con particular foco en los momentos climáticos que pudieron desencadenar cambios importantes en las especies de cada periodo geológico.
  • Se debaten las causas de la aparición de lo humano: la bipedación, la reducción de la dentición y el “genotipo ahorrador”.
  • ¿Cómo hemos podido parir y criar un cerebro tan grande?

Gran Dolina: evidencias de ocupación humana intensa

Hace un millón de años Gran Dolina era una cueva en la sierra de Atapuerca de unos 27 metros de profundidad y 35 metros de ancho, que se llenaba parcialmente de agua en invierno y primavera. En un momento dado, su techo se colapsó y la cavidad quedó abierta al exterior. Justo tras la caída de bloques de la bóveda, se observa ya presencia antrópica y, a lo largo de los siguientes 800.000 años, los humanos aprovecharon esta dolina en sucesivos momentos con diferentes intensidades de ocupación, mientras que se iba rellenando de sedimento por tres entradas hasta quedar colmatada hace unos 200.000 años.

En Gran Dolina se han definido 11 niveles en sus 27 metros de estratigrafía, de los que la secuencia antrópica tiene 18 metros de espesor. Su excavación e investigación desde 1981, nos está permitiendo conocer mucho del modo de vida de los grupos humanos que dejaron evidencia de su presencia en 8 de esos niveles. En este artículo me detengo en tres momentos muy significativos de ocupación humana en Gran Dolina, uno de los principales yacimientos de Eurasia.

En Gran Dolina y con Josep María Parés

En Gran Dolina y con Josep María Parés, la persona que más sabe sobre la geocronología del yacimiento. Crédito: Roberto Sáez

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Pósters descargables: Paleoantropología, Tiempo geológico, Geotectonic units Iberian Peninsula

Tres pósters descargables e imprimibles que nos comparte Ángel Caballero, geólogo del IACT (CSIC-UGR). Los recomiendo por su utilidad para consulta y material didáctico.

Paleoantropología: paleobiología humana (PDF 44 MB)

Póster Paleoantropología

Póster Paleoantropología: paleobiología humana. Crédito: Ángel Caballero

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Grabados hechos por neandertales

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Las pinturas y grabados suelen estar asociados a capacidades cognitivas vinculadas hasta hace poco exclusivamente a los humanos modernos. Sin embargo, este paradigma está ahora en revisión y se han descubierto o reevaluado importantes obras con una antigüedad correspondiente a autoría neandertal (pinturas, estructuras, ornamentos personales… ver post 5 casos de simbolismo neandertal). Sin embargo, son muy pocos los grabados o incisiones documentados por el momento.

En este artículo escribo sobre algunas de estas obras, distinguiendo el tipo de soporte sobre el que están realizadas: solo existe un grabado parietal conocido hasta la fecha, mientras que son muchos más los objetos óseos o líticos con incisiones, de más de cuarenta sitios del Paleolítico Inferior y del Paleolítico Medio. Sin embargo, en la mayoría de los casos su producción seguramente es natural. Además, en otros que parecen tener un origen antrópico, la función no está nada clara. Recupero aquí algunos casos cuya evaluación indica una intencionalidad no asociada a actividades utilitarias.

Grabado parietal de Gorham’s cave, Gibraltar

Publicado en 2014, se trata del primer hallazgo conocido de un grabado parietal realizado por neandertales. Se encuentra bajo el nivel IV Musteriense y tiene una antigüedad mínima de 39 ka.

Consiste en un patrón abstracto de trece líneas en total: ocho más profundas que se entrelazan en dos sitios, y cinco más finas en dos grupos (uno de tres y otro de dos) que se cruzan con las anteriores.

Mediante grabados experimentales, se ha determinado que las ocho líneas profundas fueron realizadas con una punta lítica robusta repetidamente sobre la roca siempre en la misma dirección, mientras que las líneas finas fueron realizadas con un solo trazo, con una herramienta similar a las gruesas. De entre las líneas profundas, una requirió unos 54 trazos y las otras entre 4 y 30 cada una. En total, se estima que el grabado se hizo con un número de incisiones entre 188 y 317.

La laboriosidad de la técnica empleada, su objetivo no asociado a ninguna utilidad y el patrón de diseño que sigue el grabado, indican la capacidad del autor para el pensamiento abstracto.

Engraving from Gorham’s Cave

(A) Engraving from Gorham’s Cave. (B) Engraved lines L1–L13. Dark gray and light gray identify old and recent breaks, respectively. Credit: Rodríguez-Vidal J. et al (2014). A rock engraving made by Neanderthals in Gibraltar. PNAS doi:10.1073/pnas.1411529111

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