¿Dónde está el origen de nuestro género Homo?

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Hace entre 2,5 y 3 millones de años (Ma), el clima del planeta comenzaba un periodo de cambio drástico, un enfriamiento global. En el norte los hielos se expandieron y en África los ecosistemas pasaron de frondosos bosques tropicales a ambientes abiertos con mayor aridez y abundancia de sabanas herbáceas y praderas, con plantas tipo C4 en expansión.

Este contexto provocó presiones evolutivas y con ello cambios complejos en los homininos que existían por entonces, los australopitecinos. Concretamente, en el este de África vivían los Australopithecus afarensis desde hace 3,7 Ma, y en el sur los Australopithecus africanus, más recientes. La evolución de aquellos primates había desarrollado los aspectos clave de la morfología que nos hizo humanos, como la dentición reducida, la forma y posición de la pelvis y la biomecánica que les permitía caminar de forma bípeda. Pero los nuevos cambios evolutivos se fueron reflejando en nuevas formas muy distintas. Así, encontramos a los primeros representantes de Paranthropus, a los primeros representantes de nuestro género Homo, y las primeras herramientas de hueso y de piedra, cuyos autores todavía son una incógnita en muchos casos. Tenemos industria Olduvayense desde hace 2,6 Ma (Gona, Etiopía), pero en 2011 se encontraron útiles mucho más antiguos en Lomekwi (Kenia) de 3,3 Ma.

En este contexto, el origen de nuestro género Homo es uno de los principales retos que tiene la paleoantropología. En líneas generales, se suele identificar a los primeros Homo observando varios tipos de cambios:

  • Los cambios físicos en el tamaño del cerebro, la cara, el paladar, los molares y las proporciones corporales.
  • Los cambios en el comportamiento, con un mayor protagonismo en la adquisición de carne y la fabricación de útiles para procesar y extraer recursos de animales.
  • Los cambios en el ciclo biológico y pautas de crecimiento, aunque estos no se fueron configurando aún en las formas tempranas de Homo.
Homo habilis hunters

Homo habilis hunters. Photo credit: Mauricio Antón

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The Top 10 hominin #FossilFriday tweets of 2017

This is the 4th one of a little tradition, my special Paleoanthropology annual report… The list of my favorite hominin #FossilFriday tweets in 2017, from number 10 to 1.

What’s a ‘FossilFriday’? Every Friday on Twitter, people share pics of their favorite fossils, related scientific papers or blog posts, by using the hashtag #FossilFriday. This is a great manner to show famous or rare pieces of museum collections, and to share research works. Every Friday I love to join & tweet about a different hominin fossil. Now, let’s go!

10. Very nice National Geographic hologram cover from November 1985, starring the Taung child:

Hominin #FossilFriday

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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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Peking Man vs. Java Man

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El Hombre de Pekín

40 individuos fueron recuperados del yacimiento Locality 1 en la cueva Zhoukoudian, situada a 42 km al suroeste de Pekín, China. Las excavaciones comenzaron en 1921 y la gran mayoría de fósiles humanos aparecieron entre 1928-1937. Fueron datados entre 400-600 ka. Junto a ellos, restos de fauna, de fuego e industria lítica que muestran una ocupación de la cueva durante 200.000 años.

Inicialmente definidos como Sinanthropus pekinensis, estos fósiles constituyen un tercio del registro de Homo erectus: 5 calotas, varios fragmentos craneales y faciales, 11 mandíbulas y 147 dientes. Los cráneos tienen una capacidad media de 1030 cc, similar a OH 9 (Homo ergaster de 1,1 Ma) y a Sangiran 17 (descrito más abajo). Sus rasgos distintivos son:

  • Toro supraorbital menos marcado que en OH 9 y Sangiran 17.
  • Presencia de surco postorbital.
  • Cresta sagital.
  • Hueso occipital muy angular.
  • Huesos parietales gruesos, planos y rectangulares.
  • Huesos nasales proyectados y anchos.
  • Mandíbula robusta, con cuerpo alto y dentición reducida relativamente a representantes más antiguos de Homo.
  • Toro occipital notable que recorre todo el ancho del cráneo.

Ya sabemos que durante la II Guerra Mundial este increíble conjunto se perdió, quedando solo 2 dientes originales, pero también réplicas de gran calidad que el anatomista alemán Franz Weidenreich había construido. Tras la Guerra se encontraron fósiles nuevos en Zhoukoudian hasta 1966: unos pocos dientes y fragmentos craneales y poscraneales. Posteriormente Gary Sawyer y Ian Tattersall realizaron una reconstrucción más actualizada del cráneo de Sinanthropus a partir de varios fragmentos de fósiles.

El Hombre de Java

Como continuación del bombazo que supuso la publicación de Homo neanderthalensis (King, 1864), el físico holandés Eugène Dubois emprendió una expedición a Asia con el objetivo de buscar, en paralelo a la misión militar en la que se enroló, el codiciado “eslabón perdido entre simios y hombres”, y de paso el primer homínido fuera de Europa. En 1891 encontró el especímen Trinil 2, un cráneo parcial muy grueso de unos 940 cc, definido Pithecanthropus erectus y apodado “El Hombre de Java”. Está datado en 1 Ma. Al año siguiente encontró el fémur patológico Trinil 3. 80 años después, se le pudo poner una cara al Hombre de Java con el hallazgo del cráneo Sangiran 17, de 1004 cc.

Los principales rasgos del Hombre de Java eran:

  • Bóveda craneal baja y más larga que Sinanthropus.
  • Toro supraorbital pronunciado.
  • Frente muy plana.
  • Cresta sagital.
  • Ancho máximo en la base del cráneo.
  • Pómulos planos, con marcada tuberosidad cigomaxilar.
  • Marcado borde inferior orbital.
  • Falta de demarcación entre la región nasal y la región inferior de la cara.
  • Toro occipital muy marcado en forma de barra continua.

Curiosamente, apenas se han encontrado útiles líticos Achelenses (bifaces) asociados a los fósiles de Homo erectus en Java, y en general son mucho menos frecuentes que en África. ¿Les eran más útiles otros tipos de herramientas como choppers o lascas? ¿Empleaban preferentemente materias primas orgánicas como madera, hueso o conchas?

En cambio, usaron al menos una concha de almeja de agua dulce como soporte para un grabado, sorprendente hallazgo publicado en 2014. Un grupo de investigadores descubrieron un grabado geométrico en zig-zag sobre una de las cientos de conchas de la Colección Dubois, un conjunto de materiales de la excavación de Dubois en Trinil de finales del siglo XIX, que llevaban un siglo sin estudiarse en el Naturalis Biodiversity Center de Leiden.

Homo erectus. Zhoukoudian vs. Java

Homo erectus. Zhoukoudian vs. Java

Peking Man

40 individuals were recovered from the Locality 1 site in the Zhoukoudian cave, located 42 km southwest Peking, China. The excavations started in 1921 and most of the human fossils appeared between 1928-1937. They were dated to 400-600 ka. In association with them, faunal remains, fire evidence and lithic tools showing an occupation of the cave along 200,000 years.

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Atapuerca 2017: 1.3 million years of continuous human presence

In the 2017 campaign, direct evidence of the presence of the ‘classic neandertal’ has finally emerged in Atapuerca. This finding completes an amazing 1.3 million-year sequence of continuous human presence in the Atapuerca complex. Join me in the following journey through time to summarise what that means…

1.1-1.3 Ma | Sima del Elefante (Homo sp)

This site is a pit filled with 10 m of sediments. In 2007, a fragmentary mandible with some teeth was recovered from TE9 level, dated to 1.1-1.3 Ma. For the moment, there is no assignment to this specimen to a hominin species.

TE9d has yielded several remains of bovid, cervid, bear and many bird species, together with clear evidences of human activity at 1.3 Ma, including a flint flake. In TE16 they also found a flake estimated at 0.8 Ma.

TE7 is the oldest level in Atapuerca. In 2017 most of its surface has been cleaned producing more fauna remains. However, it may represent a period prior to the human arrival to Atapuerca. The excavation of TE7 will take place in the next 5 years.

Mandible ATE 9-1 Sima del Elefante Atapuerca

Mandible ATE 9-1 from Sima del Elefante, 2007. Photo credit: Roberto Sáez

0.8-1 Ma | Gran Dolina (Homo antecessor)

Since 1994 different samples from level TD6 (0.8 Ma) have recovered at least 15 individuals with all skeletal parts represented of Homo antecessor, potential common ancestor of neandertals and modern humans. Many bones show tool marks indicating cannibalism.

It is expected to fully reach TD6 in the next decade, where possibly hundreds of new H. antecessor fossils are waiting.

In the meantime, the 2017 campaign has progressed at the TD4 level dated to 0.9-1 Ma. They have found four new lithic tools, herbivore bones (some of them with cut marks) and carnivores like Ursus dolinensis (a species of bear defined from this site) and the European jaguar (extinct in Europe 0.5 MYA).

Gran Dolina Atapuerca

Gran Dolina. Photo credit: Roberto Sáez

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Bringing hominin fossils back to life: interview with paleoartist John Bavaro

Art and science. Paleoart is the scientific reconstruction of extinct life. Complementing the study of the fossil record, paleoart has become a major contribution of deep scientific knowledge combined with the author’s artistic insight. It was a great pleasure for me to meet John Bavaro, who has great knowledge and passion in the Human Evolution field. I hope you will enjoy this interview with John for Nutcracker Man, including several examples of his very up-to-date work…

Can you describe the process to reconstruct the appearance of hominins? In particular, how do you combine the fossil evidence together with other sources to provide them movement and life?

Paleoart John Bavaro. Turkana Boy

Paleoart by John Bavaro. Figure 1. Turkana Boy

I try to apply my own understanding to the anatomy to the model before I look at other artists so then I have a fresh perspective. But my niche is in digital art which I teach at Edinboro University of Pennsylvania.

I look at Kennis Brothers, John Gurche, Elisabeth Daynès, Viktor Deak, giants in the field who do reconstructions and I’m in awe.

We are a visual species. And I for one want to explore the possibilities. Perhaps that’s what sets us apart. Art follows science and vice versa. For instance, the Lucy skeleton or the Turkana boy skeleton totally “rewrote” history. In the case of Lucy we now know that she was hybrid tree climber AND a walker. In the case of Turkana Boy there’s clues about gait and the posture etc.  It’s a puzzle that constantly revealing itself. So art follows science in the tendency for equivocation and I’m not being insulting to science when I say that. In fact, every discovery that comes out now days “rewrites” the understanding of the “mythical textbooks”.  Now with the internet we’re getting more impatient. I for one, think that’s lazy clickbait. A teaser, hubristic or both If I read something that says that “new discovery which changes the way we look at things” I say, “Yeah, until the next time which is probably at this pace, a month away.” I know that science is continuingly changing, which is counter to the current understanding (in popular culture) of it which that it is static. Those in the field know about this, but modern society holds it up as basically like religion. “Well, Science says…….” But scientists know that it is ever-changing process. In this era, changes happen at dizzying pace that I can’t keep up with them quickly enough.  It’s like same way that T-Rex was pictured just 50 or 60 years ago with the tail down instead of up.

 

Your work is very up to date with all recent finds in human evolution. Let’s discuss three examples: Jebel Irhoud, Homo naledi and Denisovans.

Jebel Irhoud

You have created an illustration of the human from Jebel Irhoud, dated to 300 Ka and recently proposed as the earliest Homo sapiens known so far. However this has been contested because of the primitive traits of this specimens which are different from other skulls like Omo or Herto dated to 200 Ka. To what extend did you consider the Jebel Irhoud as ‘modern’ in your illustration?

Paleoart John Bavaro. Jebel Irhoud

Paleoart by John Bavaro. Figures 2, 3, 4, 5. Jebel Irhoud

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A Moroccan cradle for Homo sapiens?

By Chris Stringer, The Natural History Museum London. 

Many scientists accept that the human fossils from Omo Kibish and Herto in Ethiopia, dated between about 150-200,000 years ago represent the earliest known members of our species Homo sapiens. However, I now accept that evidence is building from both fossils and DNA that the modern human and Neanderthal lineages separated at least 500,000 years ago. In my view, the date of this divergence should mark the origin of these two groups, with the implication that there should fossils in Africa and Eurasia older than 200,000 years that lie on the respective lineages of modern humans and Neanderthals.

There is good evidence that this is true for the Neanderthals in Europe, since the Sima de los Huesos (‘Pit of the Bones’) fossils from Atapuerca can now be firmly placed on the Neanderthal lineage from both their anatomy and their DNA at around 430,000 years. Although we don’t yet have good ancient DNA evidence from Africa, I have suggested that fossils such as Florisbad (South Africa), Eliye Springs (Kenya) and Jebel Irhoud (Morocco) might well represent early or “archaic” Homo sapiens that existed before the full suite of modern human characteristics had evolved. Moreover, it is possible that earlier and neglected fossils from sites such as Salé and Thomas Quarries (Morocco), and Ndutu (Tanzania) could be even more ancient members of our species, Homo sapiens.

I used to argue that “anatomically modern humans” (including fossils that essentially look like us today) are the only group that should be called Homo sapiens. Now, I think that anatomically modern humans are only a sub-group within the species Homo sapiens, and that we should recognise the diversity of forms within early Homo sapiens, some of which probably went extinct.

When I set out on my PhD trip in 1971 to study and measure as many as possible of the early modern and Neanderthal skulls curated in European museums, there was one fossil that particularly intrigued me. This was the enigmatic cranium from Jebel Irhoud in Morocco, found a decade earlier, and described as an ‘African Neanderthal’, dated at about 40,000 years old. Imagine my disappointment when I arrived in a Paris museum and was told by an anthropologist that the specimen had just been returned to Morocco. Seeing my crestfallen face over coffee, another worker told me that the fossil was, in fact, locked in a cupboard in the first anthropologist’s room, but he would give me clandestine access to it for a short time the next morning. It was well worth the chicanery and the wait, for as soon as I saw the large but modern-looking face of Jebel Irhoud 1, I knew it was no Neanderthal – it completely lacked their puffed-out cheek bones, midfacial prominence, and enormous nose. But I couldn’t make much sense of Jebel Irhoud in my PhD conclusions as it was apparently too recent and therefore too close in age to actual early modern fossils from Israel and Europe to represent a potential ancestor for modern humans.

Jebel Irhoud 1

Jebel Irhoud 1 skull. Photo credit: Chris Stringer

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A new Homo naledi… and very recent!

Since Homo naledi was presented in 2015 [see related article], a global project has been carried out with 150+ scientists involved in the analysis of the anatomy, behavior, diet, geology and chronology, but also a massive exploration project in the field, inside the Rising Star cave system and other cave systems in the area.

The result is astonishing: this project has yielded more hominin fossils in the last 3 years than in the rest of history in Africa. And the exploration is far from finished: this will surely be followed by a number of further projects and discoveries in the following years.

Back in 2015, it was announced the Dinaledi chamber of the Rising Star cave, containing 1500+ hominin remains corresponding to 15 individuals of Homo naledi, which became one of the most famous species. But thousands of other remains were there still to be discovered and analysed.

Reconstruction of Homo naledi. Photo: Lee R. Berger

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