Paleoantropología: novedades 4º trimestre 2018

Llegamos al final de 2018, de nuevo un año fenomenal para el avance en nuestro conocimiento sobre la evolución humana. Cada vez es más difícil realizar una selección de las principales novedades del trimestre. He resumido 20, que se unen a las 15 del tercer trimestre, 13 del segundo y 14 del primero: 62 noticias importantes en paleoantropología en un solo año. ¡Feliz 2019!

  • Los humanos actuales que presentan determinados fragmentos de ADN neandertal en su genoma tienen cráneos ligeramente menos redondeados. Esos fragmentos se relacionan con la expresión de dos genes: UBR4, que regula el desarrollo de las neuronas, y PHLPP1, que afecta al desarrollo de las vainas de mielina que aíslan los axones. Esta conclusión, que se enuncia de una manera tan sencilla, es el resultado de combinar el estudio de reproducciones virtuales de cráneos de neandertales y de humanos modernos elaborados a partir de tomografías computarizadas, con la búsqueda de las variantes genéticas neandertales en una muestra de 4.468 personas y su correlación con los grados de redondez del cráneo calculados a partir de resonancias magnéticas [+info].
Neandertal vs Homo sapiens skulls

Neanderthal skulls (left) are more elongated than modern-human skulls (right). Credit: Philipp Gunz.

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Dikika, la niña australopiteca

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Tras el niño de Taung, uno de los homininos infantiles más famosos es Dik-1-1, un esqueleto casi completo de Australopithecus afarensis de 3,3 millones de años (Ma). Fue encontrado entre 2000 y 2003 en el sitio de Dikika cerca de Hadar (Etiopía), por Tilahun Gebreselassie, del equipo de Zeresenay Alemseged, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig. Bernard Wood llamó a este hallazgo A precious little bundle“, un precioso pequeño puñado de huesos. Se tardaron seis años hasta conseguir separar los huesos del sedimento cementado donde se encontraban. Lo apodaron Selam (que significa Paz en amárico) e incluso Lucy’s baby, aunque en los últimos tiempos se ha generalizado un mayor uso del alias Dikika’s Baby o Niña de Dikika.

Los huesos conservados de la Niña de Dikika representan prácticamente todas las partes del esqueleto, y nos proporcionan una información valiosísima sobre la ontogénesis de su especie. A continuación resumo el conocimiento que nos ha dejado este pequeño individuo:

  • A partir de su dentición se ha estimado una edad de entre 3 y 4 años en el momento de su muerte. Toda la dentición decidua estaba presente, y las coronas de los primeros molares no habían erupcionado pero estaban plenamente formadas.
  • Su cráneo tiene similitudes con otros Australopithecus infantiles, como el propio Taung-1 o el afarensis juvenil AL 333-105. Su capacidad craneal era 235 cc, y se estima que habría alcanzado 425 cc de adulto.
  • El cerebro de Au. afarensis muestra un desarrollo lento, aproximándose al de los humanos, pero la dentición tiene un desarrollo más rápido y próximo de los simios africanos. Se encontraría alrededor del fin del periodo de lactancia.
  • Conserva el hueso hioides, que es muy difícil de encontrar fosilizado. El hioides de Selam tiene una cavidad en su base que sirve como saco de aire, como en Pan, mientras que este hueso es plano en Homo. Es decir, emitiría sonidos más parecidos a los de un chimpancé que a los de un humano.
  • Era un ser bípedo, según expresan la posición del foramen magnum y los huesos de las piernas.
  • Sin embargo, la escápula y los huesos curvados de las manos y los pies indican que conservaba cierta vida arbórea, capacidad para trepar y de balanceo, tal como se ha observado en otros especímenes de su especie. El entorno donde vivió se componía de praderas herbáceas y bosques de galería.
  • La morfología y organización de su columna vertebral presenta una forma transitoria hacia la humana y menos afín con la de los simios africanos. Tiene 7 vértebras cervicales y 12 vértebras torácicas como los humanos (los simios africanos tienen 13).

La región de Dikika está rodeada por tres grandes áreas de conocida riqueza de fósiles homininos:

  • Hadar, tan solo 10 km al norte, lugar del hallazgo de Lucy y de La primera familia (un grupo fosilizado de 17 individuos de Au. afarensis).
  • Gona al oeste, donde apareció una colección útiles líticos de 2,5 Ma.
  • Middle Awash al sur, zona de múltiples hallazgos de homininos de diversos periodos, como Ardi (Ardipithecus ramidus, 4,4 Ma), Bodo (Homo rhodesiensis, 600 ka) o Herto (Homo sapiens, 160 ka).

Más información:

  • Alemseged, Zeresenay et al. “A juvenile early hominin skeleton from Dikika, Ethiopia”. Nature volume 443, pages 296–301 (21 September 2006 [link].
  • Madison, Paige, “The Discovery of The Dikika Baby Fossil as Evidence for Australopithecine Growth and Development”. Embryo Project Encyclopedia (2015-02-02). ISSN: 1940-5030 [link].
  • Ward, Carol V. “Thoracic vertebral count and thoracolumbar transition in Australopithecus afarensis”. PNAS, 2017 [link].
  • The Afar Triangle, by Paige Madison | Nutcracker Man [link]. 
Niña de Dikika

Niña de Dikika. Esqueleto y detalle de cráneo y columna vertebral. Crédito: Zeray Alemseged

Dikika, the Australopithecine girl 

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¿Señor o Señora Ples? Problemas determinando el sexo

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Uno de los especímenes más famosos del registro fósil hominino es Sts 5, un cráneo casi completo aunque sin dentición ni mandíbula encontrado en Sterkfontein por Robert Broom en 1947, una década después de los primeros hallazgos de australopitecinos en aquel lugar. Tiene 2,5 millones de años.

Aunque Broom lo relacionó con el niño de Taung, también vio características diferenciales que inicialmente le hicieron asociarlo a una nueva especie Plesianthropus transvaalensis (que significa “casi humano del Transvaal”), y de este nombre quedó para siempre su simpático apodo Mrs. Ples (Señora Ples). Posteriormente se reclasificó en Australopithecus africanus.

¿Pero es Señora o Señor Ples?

Desde su hallazgo, distintos estudios han ido cambiando alternativamente el sexo (y la edad) de Sts 5…
1. Para empezar, Broom consideró que el cráneo perteneció a una hembra adulta atendiendo a:

  • El tamaño de los alvéolos dentarios, principalmente de los pequeños caninos.
  • La ausencia de cresta sagital.
  • El tamaño pequeño y gracilidad general del cráneo.

2. En 1983 Joel Rak propuso que se trata de un macho joven, principalmente atendiendo a dos motivos:

  • Los pilares anteriores en la cara, que se asemejan a otros especímenes masculinos de Au. africanus.
  • La cavidad del canino se habría erosionado tras la muerte del espécimen, haciéndola en apariencia más pequeña de lo que correspondería normalmente al tamaño de los pilares anteriores.

3. Ya en el nuevo siglo, y con la ventaja de las últimas tecnologías como el escaneado por tomografía computarizada (CT), también se añadieron otros motivos en defensa de la hipótesis de un macho adolescente, como la glabela prominente, la morfología del arco supraorbital, y el proceso temporal del arco cigomático (Thackeray et al, 2002).
4. Pocos años después surgen dudas respecto a su edad. El desarrollo dental sugerido indicaría que no era adolescente, sino un adulto completamente desarrollado (Bonmatí, 2008). Es más, las raíces anteriores extremadamente cortas y orientadas verticalmente podrían sugerir un desgaste dental notable y por tanto ¡Sts 5 sería un adulto viejo! (Villmoare, 2013)
5. Más recientemente, la reconstrucción virtual de las cavidades dentarias de Sts 5 vuelve a sugerir que fue un adulto hembra (Grine et al, 2012) argumentando que:

  • Las raíces de las muelas del juicio (M3) de Mrs. Ples estaban plenamente desarrolladas y corresponden a un adulto con edad entre 17-21 años (según los patrones de desarrollo dental de los humanos modernos).
  • En comparación con otros fósiles, Mrs. Ples no muestra señales relevantes de erosión en su mandíbula superior, por tanto la cavidad del canino refleja el tamaño que tenía exactamente cuando murió. Y ese tamaño sugiere que era hembra.
Mrs. Ples Sts 5 canine alveoli

Mrs Ples. Virtual CT reconstruction and photograph of the lower face of Sts 5 showing the placement of the apices of the left and right canine alveoli (yellow dots). Grine et al. / Journal of Human Evolution 62 (2012) 593e604

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De qué especie es Little Foot y otras incógnitas

Little Foot es el exitoso apodo del esqueleto más completo de Australopithecus conocido hasta el momento, con cerca del 90% recuperado. Recordemos que de la famosa Lucy contamos solo con un 40% de su esqueleto. En diciembre de 2017 hemos vivido su exhibición por primera vez en la Wits University, Sudáfrica. En esta ocasión, apenas se ha hablado de su asignación a la especie Australopithecus prometheus propuesta por Ron Clarke en 2013, y reforzada en 2015 cuando se publicó su datación (3,67 Ma). En este post veremos esta y otras cuestiones que Little Foot deja abiertas por el momento…  Sigue leyendo

What species is Little Foot and other open questions

Little Foot is the successful nickname of the most complete skeleton of Australopithecus known to date, with nearly 90% recovered. As a reference, the famous skeleton of Lucy was only 40% recovered. In December 2017 Little Foot was exhibited for the first time at the Wits University, South Africa. On this occasion, there was little mention of its assignment to the Australopithecus prometheus species, as was proposed by Ron Clarke in 2013, and reinforced in 2015 when its dating was published (3.67 Ma). This post addresses this and other open questions left by Little Foot for now…  Sigue leyendo

¿Qué es Australopithecus bahrelgazali?

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Nuestro conocimiento sobre la evolución de los homininos más antiguos se basa principalmente en dos regiones africanas: los ricos yacimientos del Gran Valle del Rift en el este, y los sistemas kársticos del sur.

Sin embargo, en las últimas dos décadas varios ejemplos notables han roto esa norma, y tenemos algunos hallazgos importantes también en el centro de África. Destaca Sahelanthropus tchadensis, sobre el que escribí en este otro artículo: Toumaï, esperanza de vida. Hoy me detengo en un pequeño conjunto de fósiles definido por sus descubridores como Australopithecus bahrelgazali.

Un poco de historia

Ya en 1961, el Chad despertó la atención de los paleontólogos con el hallazgo de un fósil de homínido definido como Tchadanthropus uxoris, que finalmente resultó ser un cráneo erosionado de Homo sapiens. En 1994 una expedición francesa dirigida por Michel Brunet volvió a realizar trabajos paleontológicos en el desierto del Chad, con el reconocimiento de 11 yacimientos con mamíferos de entre 3-4 Ma al este de Koro Toro, pero sin homininos.

En 1995 el mismo equipo encontró cerca del río Bahr el Ghazal, a menos de 1 km de aquellos yacimientos, restos de fauna que habían quedado descubiertos tras las lluvias del año anterior, y también por fin el deseado hominino. Se trataba tan solo de una mandíbula, identificada como KT12/H1, que conserva siete dientes (un incisivo, dos premolares y dos caninos). En 1996 apareció otro premolar, y en 2000 otro fragmento de mandíbula. La antigüedad de los restos se estimó en 3-3,5 Ma mediante la asociación con la fauna del mismo yacimiento.

Ese fósil fue apodado ‘Abel’ en homenaje a Abel Brillanceau, geólogo amigo de Brunet.

Australopithecus bahrelgazali

Australopithecus bahrelgazali KT12/H1. Photo credit: Alain Beauvilain

¿Por qué una especie diferente?

Estos son los principales rasgos que llevaron a sus descubridores a proponer una nueva especie para estos fósiles: Australopithecus bahrelgazali, distinta a la de sus contemporáneos del este, Au. afarensisSigue leyendo

Capacidades auditivas de parántropos, australopitecos y preneandertales

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Dejad que comience por los parántropos, por los que tengo cierta debilidad, nuestros extraños parientes lejanos que vivieron hasta hace solo 1 millón de años. Su registro fósil todavía es bastante limitado (unos 700 especímenes entre el Este y el Sur de África). Pero conocemos bastante de su asombrosa morfología craneal hiperespecializada en la masticación, conocemos algo menos de su morfología postcraneal, y bastante poco de su modo de vida, aunque hay unos cuantos estudios muy interesantes.

Uno de mis favoritos se publicó en 2015 y analiza la capacidad auditiva de los parántropos y los australopitecos del Sur de África, gracias a la reconstrucción virtual mediante tomografía computarizada y mediciones directas de las estructuras del oído medio y del oído externo de especímenes de Paranthropus robustus (SK 46 de Swartkrans), dos Australopithecus africanus (STW 98 y STS 25 de Sterkfontein), en comparación con 10 humanos modernos y 11 chimpancés (Pan troglodytes).  Veamos algunas conclusiones:

  • Los humanos modernos tenemos una amplia banda de sensibilidad auditiva entre 1 y 4,5 kHz. Por ejemplo, 4 kHz es el umbral del rango de frecuencias reservado para la voz en las telecomunicaciones (por encima de 4 kHz es para datos). Aquellos homininos no eran capaces de oír como nosotros, es decir, en las frecuencias que utilizamos. Los parántropos y los australopitecos tenían una banda de sensibilidad entre 0,8 y 3,3 kHz, mayor entre 1,5 y 3 kHz.
  • Parántropos y australopitecos tenían una audición similar a la de los chimpancés, que presentan un audiograma con mayor sensibilidad entre 0,6 y 3 KHz y un pico máximo en 1 kHz. A partir de 3,5 kHz ni unos ni otros oían bien, mientras que los humanos modernos seguimos oyendo bien hasta los 4,5 kHz.
  • En particular, aquellos homininos eran incapaces de percibir ciertos sonidos fundamentales en el habla humana, como los que podemos escuchar cuando pronunciamos las consonantes. La capacidad de captar más variedad y riqueza de sonidos es especialmente notable con las consonantes, son las que aportan más información en la comunicación humana. Por tanto, tratando de vincular el estudio de la audición de esos homininos con la interrelación entre audición y habla, podemos inferir que aquellos homininos no eran capaces de hablar, sus sonidos no podían ser tan complejos ni articulados como el habla humana.
  • Sin embargo, los parántropos y los australopitecos presentan una sensibilidad algo más adaptada a frecuencias intermedias, mientras que en los chimpancés la sensibilidad disminuye antes. Poseían un oído que se estaba preparando para escuchar los sonidos propios de los espacios abiertos, donde se estima que procedían la mitad de los recursos que consumían. En un entorno arbolado hay mucho ruido ambiental (en frecuencias intermedias) que generan insectos, anfibios, reptiles, otros animales…. Pero en la sabana, en el espacio abierto, ese ruido ambiental es menor, por lo que se trata de un entorno más apropiado para la comunicación en las frecuencias que hoy explotamos más los humanos para la comunicación. Aquellos homininos se iban adaptando al campo abierto ensanchando su sensibilidad auditiva en ese rango.
Paranthropus group

Paranthropus group, screenshot from the BBC’s documentary ‘Walking with cavemen’

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Australopitecos en Ágora Historia

Os dejo el podcast descargable de mi participación en el programa Ágora Historia del 22 de abril de 2017, hablando sobre los Australopitecos (a partir del minuto 24:55):

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Índice de cuestiones:

  • 24:55 Comenzando… por supuesto, con el tema Lucy in the sky with diamonds. ¿Cómo podría definirse un Australopiteco?
  • 28:58 Un poco de historia: los primeros hallazgos
  • 32:10 Cronológica y geográficamente, ¿dónde se sitúan?
  • 34:22 ¿Qué rasgos los definen morfológicamente?
  • 37:30 Las diferentes especies de Australopitecos
  • 40:40 Las huellas de Laetoli
  • 46:00 El niño de Taung
  • 47:50 La Señora Ples
  • 50:45 Makapansgat
  • 54:00 Los Parántropos
  • 58:20 Los hallazgos en Malapa
  • 59: 25 ¿Dónde está la barrera de lo humano?
Ágora Historia 189

Ágora Historia programa 189

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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