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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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Entrevista a Antonio Rosas

En esta entrevista que amablemente ha concedido para Nutcracker Man, Antonio Rosas aborda distintas cuestiones y novedades que se están debatiendo en el ámbito de la paleoantropología.

1) Recientemente se ha publicado vuestro nuevo estudio sobre la endogamia en el grupo de neandertales de El Sidrón. Aparte del debilitamiento genético, ¿qué otras causas apuntarías como factores que fueron reduciendo las poblaciones neandertales, y cuándo consideras que pudo comenzar esa disminución?

La extinción de los neandertales es uno de los temas que más curiosidad despierta. Hoy en día se puede concluir que hubo una conjunción de factores, como ocurre en la extinción de otras grandes especies:

  • Uno de ellos es la endogamia, la pérdida de variabilidad genética, que es el sustrato sobre el que trabaja la evolución. Si se pierde la variabilidad, ante posibles cambios ambientales las especies carecen de recursos genéticos, de herramientas, para la supervivencia. Y sabemos que en el curso de la evolución esto es lo que sucedió entre los neandertales.
  • Además, en el tiempo de la extinción de los neandertales sucede un gran cambio climático en el planeta: estamos entrando en la última glaciación, que conlleva un enfriamiento del clima y una destrucción de los ecosistemas existentes en ese momento. Es posible que los ecosistemas a los que los neandertales estaban más adaptados fueran boscosos. Ese enfriamiento e incremento de la aridez terminaría destruyendo en muchas partes tanto a los bosques caducifolios como a los neandertales.
  • Y se une un tercer factor, que es la entrada en Europa de los Homo sapiens, una especie competidora. No hay ninguna evidencia de que fuera una competencia violenta, pero sí de que en algunos sitios hubo coincidencia temporal e intercambio genético entre las dos especies. Aunque hay muchos otros lugares en Alemania o en la Península Ibérica en los que, desde los últimos neandertales hasta los primeros sapiens, se discute la existencia de un gran vacío arqueológico. Esto atestiguaría que no hubo un encuentro y los sapiens llegaron a un terreno desocupado. Pero en otros sitios sí hubo un encuentro. Por lo tanto, no es un fenómeno homogéneo en el espacio y en el tiempo, sino que es heterogéneo en distintos lugares de Europa.

De forma que, si tenemos grupos neandertales aislados y dispersos, con baja variabilidad genética, se están deteriorando los ecosistemas de los que se nutrían y a los que estaban aclimatados y adaptados, y además entra una especie muy competidora, la conjunción de estos factores los lleva a la extinción.

Con Antonio Rosas junto a fósiles originales de El Sidrón.

2) ¿Qué grandes incógnitas piensas que nos queda por conocer de los neandertales?    Sigue leyendo →

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5 años de Nutcracker Man | 5 years of Nutcracker Man

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Este pequeño texto es el post número 250 de Nutcracker Man, un número redondo al igual que los 5 años que hoy cumple este blog. Posiblemente este último ha sido el año más duro, porque estoy embarcado en el precioso proyecto de escribir mi primer libro, pero no quise dejar de lado el blog. Por fin el libro está terminado, ¡pronto verá la luz!

Mientras tanto, agradezco mucho que me estés leyendo, y espero que el blog te resulte útil. Estamos profundizando de forma extraordinaria en el entendimiento de la evolución humana, y es un privilegio poder divulgarlo aquí. Recordemos las novedades tan solo de las últimas tres semanas: una nueva especie Homo luzonensis, un nuevo cráneo del Pleistoceno Medio asiático procedente de Hualongdong (China), la primera mandíbula de un denisovano en Xiahe que nos acerca mucho más al conocimiento de ese grupo humano (¿especie?), nuevas características de la bipedación de Ardipithecus ramidus, la explotación del águila real por los neandertales de forma recurrente en el tiempo, la detección de una especie «fantasma» de simio antepasada del bonobo y del chimpancé común, en la época en que los linajes neandertal y sapiens también estaban divergiendo, e incluso la huella humana más antigua de América. Y pronto sabremos sobre al menos otras tantas novedades, ahora en proceso de investigación o de publicación. El año sexto arranca con mucha fuerza…

5 años, 5 cráneos, posiblemente mis favoritos: Taung, Nutcracker Man, Dmanisi 5, Miguelón, Kabwe 1

This small text is the 250th post at Nutcracker Man, a round number just like the 5 years this blog is turning today. The last one has possibly been the hardest year, because I’m embarked on the precious project of writing my first book, but I did not want to leave the blog aside. Now the book is finished, soon it will become a reality!

In the meantime, I’m very grateful that you’re reading the blog, and I hope you find it useful. We are extraordinarily deepening our knowledge of human evolution, and it is a privilege to disseminate it here. Let’s take a look at the news in just the last three weeks: a new species Homo luzonensis, a new Middle Pleistocene Asian skull from Hualongdong (China), the first jaw of a Denisovan in Xiahe that brings us much closer to the understanding of that human group (species?), new features of the bipedation of Ardipithecus ramidus, the recurrent exploitation of golden eagle by the Neandertals, the detection of a «ghost» ape species ancestor to bonobos and chimps, at the age when the lineages of Neandertals and sapiens were also diverging, and even the oldest human footprint in America. And soon we will know other news which today are in research or publication process. The sixth year got off to a flying start…

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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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Tecnología lítica en el Paleolítico: Ready to Rock(s)

Conocemos evidencias de tecnología lítica con una antigüedad sorprendente, de cuando todavía existían australopitecos sobre la Tierra (Lomekwi en Kenia hace 3,3 millones de años, Gona en Etiopía hace 2,6, etc.). La acción de golpear piedras con un cierto fin supone un proceso cognitivo muy complejo, por lo que los hallazgos de artefactos líticos nos dan una importante información sobre las capacidades adaptativas y psico-biológicas de los «primeros» grupos humanos.

Durante la pasada Semana de la Ciencia, pude disfrutar la exposición Ready to Rock(s) en la Biblioteca Central de la UNED, un recorrido por las principales tecnologías líticas en el Paleolítico: Olduvayense, Achelense, Paleolítico Medio/Middle Stone Age y Paleolítico Superior/Later Stone Age. La muestra tenía excelentes materiales y contenidos didácticos que he querido compartir en el blog, con mi agradecimiento a José Manuel Maíllo por las referencias proporcionadas que aquí resumo.

Olduvayense

Las primeras evidencias de tecnología lítica utilizada masivamente aparecen desde hace 2,8 millones de años en África del Este (Gona y Hadar en Etiopía, Koobi Fora en Kenia, Olduvai en Tanzania, etc.), África del Sur (Swartkrans en Sudáfrica), Sahara (Aïn Hanech en Argelia) y Eurasia (Dmanisi en Georgia, Orce y Sima del Elefante en España, etc.).

De izquierda a derecha: núcleo unipolar de lascas en cuarcita, chopper en arenisca, chopping tool en sílex, núcleo unipolar de lascas en sílex. chopping tool en arenisca. Foto: Roberto Sáez

Estos grupos humanos realizan cadenas operativas cortas, con pocos gestos y golpes, pero que resultan efectivas para las actividades que realizan. Pero, en contra de lo que pudiese parecer, los gestos técnicos empleados son más complejos de lo que creemos, encontrando ya las premisas esenciales para la talla: selección de materias primas, en ocasiones buscadas a varios kilómetros de distancia, uso de los principios de talla y obtención y configurado de los soportes deseados. Estos soportes o piezas características son los choppers (cantos trabajados únicamente en una cara) y los chopping tools (cantos trabajados por dos caras adyacentes) con los que se crean filos robustos. Además, también tallaron núcleos, más o menos estandarizados, para obtener lascas con filos cortantes. 

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