Reflexiones

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La importancia de la determinación del sexo de los homininos: ¿qué es la amelogenina?

Recientemente hemos conocido dos ejemplos de determinación del sexo en homininos a través de métodos muy distintos. Determinar el sexo de un individuo fosilizado es importante para poder definir los rasgos morfológicos que caracterizan a una especie, el grado de dimorfismo sexual presente en ella y la definición de relaciones filogenéticas. La limitación del registro fósil de los homininos, y el diferente grado de dimorfismo sexual que suele existir en muchas especies según se observe la morfología craneal o la poscraneal, generan una gran ambigüedad. Esto hace más destacable que nuevas técnicas puedan ayudar a determinar el sexo en nuestros ancestros, especialmente en piezas gastadas o deterioradas, o muestras fragmentarias. Veamos esos dos casos y sus implicaciones:

1) El estudio del tejido dental en tres muestras de humanos:

  • 32 caninos permanentes de la colección de la Sima de los Huesos (España), compuesta por 29 individuos que pertenecieron a una única población biológica hace unos 430 ka (22 de los dientes pertenecen al menos a 17 individuos, y el resto son aislados).
  • 19 caninos de neandertales de Krapina (Croacia) de 120-130 ka.
  • 127 dientes de humanos modernos europeos y africanos.

Analizándolos mediante microtomografía computarizada, y aplicando en ellos un patrón histológico identificado en la dentición de humanos actuales, con una alta fiabilidad este trabajo ha identificado el sexo de individuos adultos (coincidente con el ya conocido por otros medios), y el de otros individuos juveniles e infantiles que estaba en duda o que era desconocido, al no presentar rasgos sexuales secundarios claros en su esqueleto.

En general, los individuos femeninos tienen caninos más pequeños, esmalte más grueso y menor proporción de dentina, y lo contrario en los masculinos. Y esta proporción ocurre también en otros hominoideos. En este fenómeno interviene la amelogenina, proteína con un papel estructural importante en la matriz orgánica del esmalte, por ejemplo, influyendo sobre las diferencias según el sexo de las proporciones de tejidos dentales.

Dientes humanos de la Sima de los Huesos. Crédito: CENIEH

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The Man Machine. Hacia una nueva especie humana

De cazadores recolectores a agricultores. De agricultores a obreros industriales. Desde ahí el ser humano ha evolucionado hasta desarrollar tecnologías de la información y comunicaciones que han supuesto un avance extraordinario. La pandemia que nos azota ha permitido sacar el máximo partido de estas tecnologías. Podemos empezar a vislumbrar hasta dónde llegar en su uso. Pero desde el confinamiento en el que estamos, permitidme que lleve a cabo una reflexión: ¿y ahora qué? ¿Hacia dónde nos encaminamos?

Intentemos realizar un salto hacia atrás en el que nos pongamos en la situación de un ser humano, 15.000 años atrás, que sobrevivía de lo que cazaba o pescaba de forma oportunista y tras recorrer grandes distancias. Recolectaba vegetales comestibles que surgían, de forma más o menos periódica, pero que no aseguraban el sustento de forma recurrente. El cambio que supuso para nuestra especie el controlar la vida vegetal a través del conocimiento de los ciclos estacionales, de la selección de las mejores semillas o de las mejores tierras permitió obtener un sustento periódico más o menos asegurado: la disponibilidad, de forma diaria y sin largos desplazamientos, de carne y derivados animales que facilitaban la subsistencia de una forma más cómoda. Esta revolución neolítica dio lugar a cambios realmente radicales respecto al mundo anterior. El ser humano se pudo beneficiar de ahorros de tiempo y esfuerzo que se dedicaron a otras actividades, desde las sociales hasta las culturales. También tuvo su lado negativo. Surgieron élites que, generalmente por medios no pacíficos, acumularon recursos agrícolas, ganaderos e industriales, situación que ha evolucionado hasta la actualidad. Hay otros factores que influyen como el esfuerzo personal, la imaginación e incluso la suerte pero es un hecho que está ahí.

Tras la reflexión anterior que intenta mostrar el impacto de un cambio tecnológico radical en un momento de la historia volvemos a la pregunta anterior – y ¿ahora qué? ¿Qué nos va a suponer el nuevo entorno digital que ya tenemos delante y que crece a velocidad exponencial?– El profesor Klaus Schaw, fundador del popularmente conocido como Foro de Davos, comenta en su libro La cuarta revolución industrial, «Por primera vez podemos afirmar que la cuarta revolución industrial acarrea la transformación de la humanidad, debido a la convergencia de sistemas digitales, físicos y biológicos que la protagonizan». Esto puede significar la integración de las máquinas y el Homo sapiens de tal forma que la especie humana podría cambiar a otra forma de vida, sobre todo intelectual.

Una nueva especie

¿Se podría aventurar que estaríamos ante una evolución o cambio de nuestra especie? ¿Nuestra integración con las máquinas supondrá tal salto? Da vértigo pensar en algo así. ¿Os imagináis por ejemplo una integración hombre-máquina que suponga que para aprender inglés, o español para los angloparlantes, sea suficiente con instalarnos el software de un curso de inglés?

En fin, esto supondría avances y beneficios extraordinarios. Oportunidades en todos los campos que nos podamos imaginar. Como lo fue la máquina de vapor como base para la Primera revolución industrial. En el siglo XIX se dieron movimientos sociales que veían este avance como una amenaza para el empleo y destruían las máquinas. Luego se vio que no fue así, al contrario. Hay que sacar el máximo partido de este nuevo entorno tecnológico. A nivel médico sobre todo en el campo neurológico y ortopédico, a nivel intelectual, empresarial, científico, cultural.

Sin embargo, como sucedió en la revolución neolítica, también puede haber impactos negativos. Se intentarán conformar nuevas élites con el objetivo de controlar, no ya la producción agrícola o industrial, sino llegar más allá y controlar los nuevos medios de producción. Estamos hablando del control sobre el pensamiento, a la desaparición de la creatividad humana que es uno de los rasgos básicos de nuestra especie; en definitiva, a la integración de hombre y máquina.

«La Angustia», de Edwin Garcia Maldonado

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Animales sociales confinados en casa | Social animals confined at home

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Solemos escuchar que los humanos somos «animales sociales». También lo son el resto de primates y otros animales, pero nosotros hemos evolucionado de forma que los comportamientos y las relaciones sociales influyen prácticamente sobre la totalidad de nuestra actividad y nuestro tiempo. El funcionamiento de nuestro cerebro, de las hormonas y muchos otros elementos de nuestro sistema biológico está fuertemente vinculado a nuestras relaciones sociales.

La humanidad está ahora atravesando una situación desconocida a nivel global: un distanciamiento social obligado por una pandemia. ¿Qué impacto puede tener este escenario en nuestro día a día? Cuando los humanos estamos solos y aislados, pueden aparecer problemas físicos y mentales. Sin necesidad de pensar en depresiones, simplemente recordemos las veces que hemos leído y oído a personas con dificultades para concentrarse en estos días, cuando antes no las tenían.

La buena noticia es que los humanos también hemos demostrado una gran resiliencia en dos millones de años de evolución. La Real Academia Española define resiliencia como «Capacidad de adaptación de un ser vivo frente a un agente perturbador o un estado o situación adversos». Inventando recursos técnicos, los humanos nos hemos ido adaptando a fuertes cambios en nuestro entorno que han condicionado nuestro medio de vida y nuestras relaciones. La colaboración entre humanos ha sido siempre una clave para asumir y, de hecho, aprovechar los cambios.

«Compartimos una historia evolutiva de densa cooperación y ayuda mutua, de sortear juntos las dificultades de la vida e imaginar y crear nuevas posibilidades. Llevamos escritas la vida social y la innovación en nuestra neurobiología y nuestra fisiología. Ellas nos brindan la herramienta para resolver los retos que la era del coronavirus plantea a nuestro cuerpo, nuestra mente y nuestra cultura». (Agustín Fuentes, antropólogo) Sigue leyendo →

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Revisión de Homo antecessor en la línea evolutiva que dio lugar a Homo sapiens

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En 1994 tuvo lugar el hallazgo en Gran Dolina (Atapuerca) de los primeros restos humanos que permitieron definir la especie Homo antecessor, publicada en mayo de 1997. La antigüedad mínima de los fósiles es de 772 ka (cambio de polaridad Matuyama/Brunhes encontrado un metro por encima de los fósiles) y la máxima es de 949 ka (datación directa de un diente), siendo 800-850 ka la cronología estimada mediante biocronología, ESR y termoluminiscencia.

Entre 1994 y 1996 se descubrió un centenar de fragmentos, y entre 2003 y 2005 se hallaron otros 70, totalizando unos 170 restos conocidos hasta ahora. Se espera que este número crezca enormemente cuando se vuelva a excavar el nivel TD6 de Gran Dolina en próximas campañas. Su registro fósil abarca individuos infantiles, juveniles y adultos jóvenes.

Eran humanos altos y fuertes. Los adultos podrían haber llegado a 60-90 kg de peso y 160-170 cm de estatura. Falta información para estimar su capacidad craneal, pero a partir de la anchura del frontal ATD6-15 se estima que pudo llegar o superar los 1000 cc, inferior al promedio de los humanos modernos (1350 cc) y similar al límite superior de Homo erectus.

La cara de Homo antecessor es de apariencia parecida a la de los humanos actuales: plana, con fosa canina, con un patrón de crecimiento (reabsorción ósea) similar al de los humanos modernos, mandíbula delgada y poco especializada, y un patrón de desarrollo y erupción de los dientes también parecido al nuestro. Se piensa que esos rasgos de la cara de Homo sapiens son en realidad «primitivos», y se ha llegado a especular que aparecieron en distintos momentos por convergencia evolutiva, mientras que la cara proyectada mediofacialmente de otros homininos del Pleistoceno medio sería derivada. Para otros autores, dichos rasgos son una simplesiomorfia compartida por H. antecessor, H. sapiens y algunos representantes asiáticos de H. erectus (Zhoukoudian, Dali, Nanjing, Jinniushan), lo que sugiere que esos caracteres estarían presentes en un antepasado común de todos ellos. La hipótesis predominante es que Homo antecessor tiene la cara de apariencia moderna más antigua conocida.

Por otra parte, su cráneo es un mosaico de rasgos primitivos y otros similares a homininos posteriores del Pleistoceno medio: frente huidiza, toro supraorbital de doble arco, ausencia de mentón, pequeño tamaño del último molar, incisivos grandes con forma de pala, poca cavidad palpar en las raíces de los dientes.

En este contexto, ¿cuáles son las últimas propuestas respecto al posicionamiento evolutivo de Homo antecessor?

Con la definición de la especie Homo antecessor, esta se postuló como último antepasado común (LCA, por sus siglas en inglés) de Homo sapiens y Homo neanderthalensis. La propuesta inicialmente arrojó dudas porque hace dos décadas se manejaba una estimación más reciente para la separación entre ambas especies humanas. Mientras tanto, Homo heidelbergensis era una especie mejor considerada como candidata, con materiales abarcando entre 200-600 ka.

Sin embargo, en los últimos tiempos la paleogenética plantea que la separación entre la rama de los neandersovanos (ancestros de neandertales y denisovanos) y la rama sapiens es mucho más antigua y podría haberse dado hace 800.000 años. Esto, junto con la compartición de distintos rasgos de Homo antecessor con otros homininos del Pleistoceno medio europeo, refuerza la opción de Homo antecessor como taxón relacionado con el linaje neandertal, o bien una rama lateral extinta del camino evolutivo del LCA. Todavía desconoceríamos este ancestro, pero en Homo antecessor tendríamos a uno de los homininos más próximos a él. El estudio paleoproteómico del esmalte de un diente de Homo antecessor (publicado en abril de 2020) viene a reforzar la ubicación de este taxón muy relacionado con el linaje común de sapiens, neandertales y denisovanos. Este es un trabajo notable, al tratarse del proteoma más antiguo de un hominino que se ha podido presentar hasta la fecha.

Así, se debilita la candidatura de Homo heidelbergensis como dicho antepasado común, especie que en ocasiones incluso es cuestionada como tal [+info]. En todo este puzle queda pendiente el posible encaje de Homo erectus, poco mencionado entre la sopa genética de los humanos europeos de hace entre 1-0,5 Ma, pero algunos de cuyos rasgos están presentes en determinados especímenes de ese periodo.

El escenario tradicional para buscar geográficamente el origen de Homo antecessor se centra en África, donde una rama africana del último antepasado común habría dado lugar hace 300 ka al linaje sapiens (representado por los materiales de Jebel Irhoud). Una alternativa propuesta por Bermúdez de Castro y otros, es considerar también el suroeste asiático como un punto importante del poblamiento humano europeo. En concreto, el Corredor Levantino tuvo condiciones ambientales muy favorables en determinados momentos del Pleistoceno, y en esta región pudieron evolucionar los homininos que dieron lugar a Homo antecessor y al último antepasado común, en el marco de sucesivos flujos humanos entre África y Eurasia, en ambas direcciones. Esto ayudaría a explicar la gran diversidad observada en los homininos del Pleistoceno medio europeo, la aparición de los neandertales en dicha región, y la simplesiomorfia en los rasgos de la cara descritos anteriormente.

Agradecimiento: a José María Bermúdez de Castro, por la revisión de este artículo.

Referencias:

Filogenia hipotética de Homo antecessor. Elaboración propia basada en figura 1 de Bermúdez de Castro JM & Martinón-Torres M (2019)

Review of Homo antecessor in the evolutionary path that gave rise to Homo sapiens

In 1994, the first human remains at Gran Dolina (Atapuerca) made possible to define the species Homo antecessor. The minimum age of the fossils is 772 ka (Matuyama/Brunhes polarity reversal, found one meter above the fossils) and the maximum is 949 ka (direct dating of a tooth), with 800-850 ka being the age estimated by biochronology, ESR and thermoluminescence. Sigue leyendo →

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¿Sobrevivieron los humanos a la supererupción de Toba?

Un nuevo estudio sobre la supervivencia de los humanos a la erupción de Toba, me ha animado a escribir sobre este evento y lo que conocemos hasta ahora sobre él. Ocurrió hace unos 74.000 años en la isla de Sumatra, Indonesia. Fue posiblemente una de las erupciones volcánicas más violentas sucedidas en el planeta, la mayor en el Pleistoceno. El actual lago Toba se localiza en la caldera que dejó la explosión, de 100×30 km de tamaño. La cantidad de lava expulsada fue de unos 2800 km3, de los que 800 km3 fueron ceniza depositada en capas de hasta 15 cm en el sur de Asia.

Según la hipótesis de la catástrofe de Toba, detallada en 1998 por Stanley H. Ambrose, este evento redujo notablemente la temperatura en el hemisferio norte, provocó un «invierno» de unos 6 años de duración, y afectó a los ecosistemas tal vez durante centenares de años. Se describió un gran impacto sobre las especies animales y vegetales de una región muy amplia alrededor de la erupción, con deforestación en el sur de Asia y un cuello de botella que dejó al borde de la extinción a los homininos que habitaban por entonces desde el sur de Asia hasta África, así como a otros primates, felinos, etc. Se llegó a plantear que los humanos actuales provendrían de una rama superviviente de aquel momento de unos 10.000 individuos.

(Izq) Foto de Sumatra y el lago Toba. Crédito: NASA Landsat, vía Wikimedia. (Dcha) Comparación de tamaño de erupciones según el volumen de lava. Crédito: USGS

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