Un ejemplo clásico de evolución: la tolerancia a la lactosa. ¿Por qué surgió?

Un ejemplo clásico de evolución: la tolerancia a la lactosa. ¿Por qué surgió?

Es raro que bebamos leche. Una vez termina el amamantamiento de las crías, los mamíferos dejan de beber leche y abandonan esta actividad infantil. Pero los humanos adultos no dejamos de hacerlo, sobre todo en sociedades occidentales, y algunas de África, del sureste asiático, de Oriente Medio y Norteamérica. Parece mentira, pero en realidad la mayoría de humanos adultos actuales ni siquiera tiene la capacidad de digerir la leche, ni la han tenido casi todos los humanos que han existido antes.

¿Cuál es el motivo? Nuestro gen LCT codifica una enzima llamada lactasa que permite digerir la leche. La leche tiene un azúcar llamado lactosa, y en nuestro estómago la lactasa divide en dos la lactosa produciendo glucosa y galactosa. Pues bien, tras el destete, cuando la actividad del gen LCT se reduce en un individuo, este pasa a ser intolerante a la lactosa.

Hace pocos milenios, apareció una mutación genética que mantiene la producción de lactasa en adultos, proporcionándoles la tolerancia a la lactosa. Es uno de los ejemplos clásicos para ilustrar que la evolución humana continúa. Esta adaptación ha permitido a un tercio de la población mundial consumir leche no fermentada de otros animales. Mientras tanto, las personas intolerantes a la lactosa, si consumen leche de otros animales, acaban sufriendo molestias que en principio no son graves: hinchazón y dolor de vientre, vómitos, diarrea, flatulencia… Esto lo provoca la falta de lactasa, o su actividad reducida, que hace que la lactosa no se digiera en el intestino delgado, de modo que llega al colon donde se encuentra con bacterias que pueden descomponerla y fermentarla, produciendo acumulación de gas y los síntomas descritos.

La narrativa clásica sitúa la aparición de esta mutación hace entre 5000-10000 años, y su expansión de forma gradual asociada al aumento de consumo de leche de los animales domesticados en el modo de vida neolítico, es decir, una coevolución gen-cultura. Por ejemplo, hace más de 7000 años la leche ya formaba parte de la alimentación en pueblos de Turquía, Rumanía y Hungría, y hace 6000 años en las islas británicas. Esto se puede detectar en los residuos de grasas lácteas que quedan en los poros de los recipientes arqueológicos. Además, según modelos matemáticos que aúnan evidencias genéticas y arqueológicas, hay una distribución significativa de los genes de la persistencia de la lactasa por el noroeste europeo, lo que se asume como una posible ventaja para los humanos de aquella región: beber leche podría haber compensado la falta de sol y sus niveles más bajos de vitamina D, necesaria para asimilar el calcio. Desde hace 3000 años, con el inicio de la Edad de Bronce, la expansión de esta mutación por Eurasia va tomando la amplitud que conocemos en la actualidad. Sigue leyendo

Paleoantropología: novedades 1er trimestre 2018

¡Ha sido un trimestre brutal en noticias! Me he encontrado con muchos problemas para sintetizarlas adecuadamente en un artículo. Vamos allá:

El poblamiento de América

  • Comenzamos el año con la secuenciación del genoma de una niña que vivió hace 11.500 años en Alaska, que indica la existencia de una población indígena nativa desconocida hasta ahora. Este grupo surgió desde una población ancestral hace unos 36 ka en el noreste de Asia, que mantuvo contacto con otras poblaciones asiáticas hasta hace 25 ka cuando cesó el flujo de genes, lo que podría indicar el inicio de la migración hacia Norteamérica debido a cambios climáticos. Se trata de un refuerzo a la hipótesis de la «parada en Beringia» (Beringian standstill), según la cual grupos humanos quedaron asentados y evolucionaron durante miles de años hasta que fueron reemplazados, mientras que otros continuaron su expansión por América del Norte [+info].
  • En 2015 se publicó un conjunto de 29 huellas humanas dejadas por tres individuos (uno o dos infantiles) en la costa de la isla canadiense de Calvert. Su datación inicial de 13.000 años se ha confirmado ahora, gracias al radiocarbono aplicado a unos restos de madera en la base del sedimento donde se alojan las huellas. Este hallazgo da fuerza a la hipótesis de una expansión inicial por Norteamérica navegando de norte a sur por la costa en vez de por rutas interiores [+info].
Footprints Canada

Terminal Pleistocene epoch human footprints from the Pacific coast of Canada. McLaren et al. 2018 / PLOS One

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Dos buenos ejemplos de didáctica de la evolución en museos

Recientemente he conocido dos buenos ejemplos de didáctica de la evolución en museos, gracias a unas minivacaciones en Barcelona.

En primer lugar, el Museo de Ciencias Naturales, donde la exposición «Planeta Vida» explica de forma muy audiovisual la historia de la Tierra. Destaco algunos ejemplares de la colección de fósiles y minerales:

De izquierda a derecha: 1) Mioplosus que probablemente murió por no poder tragarse a su presa; ambos quedaron fosilizados. 2) Archaeopteryx lithografica, descubierto en 1861 en Alemania, considerado una forma de transición entre dinosaurios y aves. Crédito fotos: Roberto Sáez.

Por supuesto, la colección incluye a algunos de los representantes más icónicos de la evolución humana:

De izquierda a derecha: 1) KNM ER 3733 (Homo ergaster), ER 1470 (Homo rudolfensis) y humano moderno, 2) Arago XXI (¿Homo heidelbergensis?), 3) Niño de Taung (Australopithecus africanus), 4) Lucy (Australopithecus afarensis). Crédito fotos: Roberto Sáez.

En la parte final de la exposición hay un conjunto de vitrinas con numerosos especímenes de animales y plantas provenientes de colecciones históricas del museo, demasiado amontonadas para mi gusto. Me detuve en los primates:

De izquierda a derecha: 1) y 2) Gorila occidental (Gorilla gorilla), 3) Gibón crestado (Nomascus), 4) Cercopiteco diana (Cercopithecus diana), 5) Chimpancé común (Pan trogodytes). Crédito fotos: Roberto Sáez.

El segundo museo me sorprendió gratamente, Cosmocaixa, por su excelente zona dedicada a la evolución humana:

De izquierda a derecha: 1) Neandertales y cognición, 2) Neandertales y recursos, 3) Encefalización, 4) Homo habilis, los primeros fabricantes. Crédito fotos: Roberto Sáez

Hasta ahora, creo que esta ha sido la mayor de las reproducciones de las huellas de Laetoli que he visto:

Y como colofón, estaba temporalmente expuesto uno de los tres esqueletos más completos de Tyrannosaurus rex, y el más antiguo (67 Ma). Recuperado en Montana (USA) en 2014, se trata de una hembra que vivió excepcionalmente 30 años. Conserva visibles varias evidencias de lesiones e infecciones.

Me faltó por visitar el Abric Romaní. Para otra ocasión.

La especie elegida, 20 años después

Hace poco tuve el placer de moderar un debate sobre el libro “La especie elegida”, de Juan Luis Arsuaga e Ignacio Martínez, para el Club de Ciencia Boadilla. Sin duda, esta obra es una de las grandes referencias en la divulgación de la evolución humana en España. Ignoro el número de ediciones que han visto la luz: conozco la 27ª aunque posiblemente hubo más. Personalmente le tengo mucho cariño porque fue uno de los primeros libros que adquirí sobre el tema, y sigue siendo un manual de consulta.

Al releerlo, fui recordando la cantidad de descubrimientos y novedades que se han dado tras la publicación en 1998. Eran tantos que decidí articular el debate de una forma distinta, no solo recorriendo linealmente los temas nucleares del libro, sino además poniendo foco en cómo se ha ido enriqueciendo el conocimiento sobre la evolución humana en tan solo veinte años. En este post destaco 5 puntos concretos:

1. ¿Homínidos u homininos?

Como sucede en casi todos los textos hasta hace pocos años, en este libro el término “homínido” tiene el mismo uso que hoy en día el término “hominino”. Según la convención actual:

  • Hominino” se refiere a los miembros de la tribu Hominini, que abarca a los humanos modernos, las especies humanas extinguidas y nuestros antepasados inmediatos hasta la separación de nuestro linaje del linaje de los chimpancés, por tanto, incluye los géneros Homo, Australopithecus, Paranthropus, Ardipithecus, Orrorin y Sahelanthropus.
  • Mientras tanto, “homínido” se refiere a los miembros de la familia Hominidae, que abarca a todos los simios antropomorfos y sus respectivos linajes, incluyendo el humano, chimpancés, gorilas y orangutanes.
Homínidos y homininos

Homínidos y homininos. Esquema añadido por Roberto Sáez sobre imagen modificada de Mauricio Antón en «La especie elegida»

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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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