¿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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Cueva Las Monedas: santuario de los últimos cazadores-recolectores

Con 800 m de desarrollo, Las Monedas es la cueva más larga del sistema kárstico del monte El Castillo, formado hace unos 300 Ma y compuesto por más de 40 cuevas.

La cueva se conocía desde 1920, pero fue descubierta científicamente en 1952 por el guarda forestal Isidoro Blanco en los trabajos llevados a cabo en la ladera del monte para facilitar el acceso a las cuevas ya conocidas El Castillo (hallada en 1903) y La Pasiega (1911). El acceso a Las Monedas se halla a 675 metros de El Castillo. La última cueva con arte rupestre descubierta cronológicamente en el monte fue Chimeneas, encontrada en 1953.

El Castillo

Izda: Monte El Castillo (foto: turismodecantabria.com). Dcha: Panorámica desde la entrada a la Cueva El Castillo (foto: Roberto Sáez)

Consta de cuatro grandes salas con formaciones naturales de una enorme belleza: columnas, coladas, discos, excéntricas, banderolas, estalactitas y estalagmitas, con mucha riqueza de colores debido a la variedad de minerales. Un antiguo río subterráneo atravesaba la cavidad y dejó una espectacular torca en su parte media.

No se han encontrado evidencias de ocupación humana, pero fue utilizada como santuario en un periodo artístico concreto por los últimos cazadores-recolectores que poblaron la región cantábrica, en contraste con los distintos periodos que expresan las pinturas y grabados de las otras cuevas del monte, y que abarcan un rango temporal mucho más amplio. De hecho, la cueva El Castillo tiene un conjunto de discos rojos datados en 40,8 ka, y por tanto corresponden posiblemente a un periodo de presencia neandertal.

Entrada Las Monedas

Zona de entrada de Las Monedas. Las pinturas están en una pequeña sala accesible por las escaleras que se aprecian al fondo. Foto: Consejería de Cultura, Turismo y Deporte de Cantabria

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Paleoantropología: novedades 4º trimestre 2017

Termina 2017 y, como de costumbre en este año, resumo las principales novedades que hemos conocido en el último trimestre, incorporando en cada una la referencia al paper original o a la noticia ampliada. Al comenzar el artículo haciendo memoria pensaba que iban a ser pocas, pero veréis que finalmente he recopilado 11 muy destacadas. ¡Feliz 2018!

  • El genoma de un individuo de la Cueva Tianyuan (China) de hace 40 ka es interesantísimo. Por una parte, muestra una mayor relación con las poblaciones asiáticas actuales y pasadas que con las europeas, pero comparte más alelos con un europeo de 35 ka (Cueva Goyet en Bélgica) que con otros europeos de la misma antigüedad de Rumanía y Siberia, demostrando distintos eventos de separación entre poblaciones europeas y asiáticas. Por otra parte, también comparte más alelos con determinados grupos nativos del Sur de América que con otros nativos americanos, indicando una complejidad de migraciones y subdivisiones de las poblaciones en Eurasia [+info], siendo al menos dos grupos humanos diferentes los que dejaron rastro genético en los nativos americanos. Y por último, heredó tanto del genoma neandertal (4-5%) como las poblaciones europeas y asiáticas de una antigüedad similar, mucho más que la presencia neandertal en el genoma de los humanos actuales (1,8-2,6%). Y no tiene ni rastro de genoma denisovano [+info].
Tianyuan

Yang, Melinda A. et al. 40,000-Year-Old Individual from Asia Provides Insight into Early Population Structure in Eurasia. Current Biology Volume 27, Issue 20, p3202–3208.e9, 23 October 2017

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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

¿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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Los tapanuli, la octava especie de grandes primates vivos

Pongo tapanuliensis (orangután tapanuli) se ha definido como la octava de las especies vivas de la familia Hominidae (grandes primates), que recordemos que son:

  • Del género Pongo: Pongo pygmaeus (orangután de Borneo), Pongo abelii (orangután de Sumatra), y el mencionado Pongo tapanuliensis.
  • Del género Gorilla: Gorilla gorilla (gorila occidental), Gorilla beringei (gorila oriental).
  • Del género Pan: Pan troglodytes (chimpancé común), Pan paniscus (bonobo).
  • Del género Homo: nuestra especie, Homo sapiens.

Por qué son una nueva especie

  • Nos situamos en el territorio Batang Toru, al sur del lago Toba en la isla de Sumatra, Indonesia (ver mapa más abajo). Allí se conocían localmente grupos de orangutanes desde hace décadas. Se pensaba que eran de la misma especie que los orangutanes de Sumatra que viven al norte del lago. En 2013 se identificó un cráneo con características muy diferentes al de las otras especies de orangután, lo que llevó a realizar un estudio multidisciplinar.
  • El genoma de 37 orangutanes muestra que, curiosamente, los tapanuli son más próximos a los orangutanes de Borneo que a los del norte de Sumatra. Divergieron de Pongo abelii hace 3,38 Ma y de Pongo paygmaeus hace 0,674 Ma. La nueva especie Pongo tapanuliensis representa el linaje más antiguo de las tres.
  • Diferencias morfológicas respecto a las otras dos especies de Pongo:
    • Cabeza más pequeña.
    • Cráneo y mandíbula menos robustos.
    • Foramen magnum más pequeño.
    • Órbitas más estrechas.
    • Fosa suborbital más profunda.
    • Superficie nucal más larga.
    • Pelo más grueso y rizado.
    • Bigote y barbas más abundantes.
    • Mejillas más planas cubierto de pelo claro y fino.
    • Además, su rugido es diferente.
Holotipo Pongo tapanuliensis

Holotipo de Pongo tapanuliensis, un individuo macho fallecido en 2013. Crédito foto: Nater et al, Morphometric, Behavioral, and Genomic Evidence for a New Orangutan Species (2017)

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Evolución y prehistoria en la Semana de la Ciencia de Madrid 2017

La “Semana de la Ciencia” nació en 1991 en Francia, cuando el ministro de Investigación Hubert Curien decidió celebrar el 10º aniversario de su Ministerio abriéndolo para acercar la ciencia al ciudadano. La idea se hizo anual, se extendió a otras instituciones francesas y, desde 1993, a otros países europeos.

La Semana de la Ciencia organizada por la Comunidad de Madrid se ha convertido en uno de los eventos de ciencia más multitudinarios de Europa (1.000 actividades en 50 municipios, todas gratuitas, con 220.000 participantes, 3.000 científicos y 600 entidades organizadoras y colaboradoras). En 2017 se celebra la XVII edición del 6 al 19 de noviembre, con tres objetivos fundamentales:

  • Abrir las instituciones al público en general.
  • Difundir los trabajos de investigación.
  • Promover vocaciones científicas y el espíritu científico emprendedor.

Por casualidades de la vida, hago doblete y tendré el honor de ser ponente de dos conferencias. Son de acceso libre hasta completar aforo. ¡Estás cordialmente invitado!

toumai Los parántropos: una asombrosa rama del árbol evolutivo humano
Museo Nacional de Ciencias Naturales, salón de actos
Martes 14 noviembre, 19:00 h
C/ José Gutiérrez Abascal, 2. Madrid
[enlace]   
linnaeus Poniendo orden en el árbol evolutivo humano
Centro de Formación Municipal de Boadilla del Monte, salón de actos
Viernes 17 noviembre, 19:00 h
C/ Victoria Eugenia de Battenberg, 10. Boadilla del Monte
[enlace]

He querido recopilar en este post otras 11 actividades en los ámbitos de la evolución y la prehistoria, abiertas y orientadas al público en general, que he encontrado en el programa de la Semana de la Ciencia de Madrid. Algunas requieren inscripción por lo que, a los interesados en alguna actividad, recomiendo consultarla en la web de la organización [enlace]. Aquí van en orden cronológico:

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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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13 descubrimientos de arte rupestre en cuevas vascas desde 2010

Antes de 2010 solo se conocían 6 cuevas vascas con arte rupestre, una cantidad que sorprendía por escasa en el contexto cantábrico y pirenaico. Contrastaba, por ejemplo, con las 70 cuevas en Cantabria y 40 en Asturias que tienen arte rupestre documentado.

En la última década, los esfuerzos de arqueólogos y espeleólogos en el País Vasco están dando buenos resultados, incrementando el número de sitios con arte rupestre a un nivel más comparable al resto de la región cantábrica. Desde 2010 hasta la fecha, son 6 cuevas nuevas en Vizcaya (Askondo, Morgota, Ondaro, Lumentxa, Atxurra y Armintxe) y 7 en Guipúzcoa (Erlaitz, Danbolinzulo, Astuigaña, Aitzbitarte III, IV, V y IX), con antigüedades diversas desde el Gravetiense hasta el Magdaleniense.

¿Y qué pasa con Álava? Pues “será la siguiente frontera a romper”, como dice Joseba Ríos, codescubridor e investigador de varias de las cuevas, a quien agradezco la información proporcionada para este post.

Askondo (2011), antigüedad entre 18.000 y 28.000 años.

Una docena de caballos y manos, algunos grabados y otros pintados en rojo. Sorprende la representación de un caballo con morro de pico de pato, que en ese periodo lo encontramos en Lascaux (Francia), Andalucía y Portugal. Además destaca un hueso de animal insertado en una pared, característico de la zona de los Pirineos en esa época, lo que sugiere el contacto entre poblaciones.

Caballo Askondo

Caballo de Askondo. Foto: Diego Gárate

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