El primer hominino con un cerebro de 1000 cc

Aquí tenemos al «Homínido de Olduvai 9» (OH 9, por sus siglas en inglés), un cráneo parcial encontrado por Louis Leakey en 1960 en el sitio LLK de la Garganta de Olduvai. Su antigüedad se estima en al menos 1,47 millones de años.

El fósil conserva la estructura supraorbital y partes del frontal, del lateral izquierdo (poco del derecho), de la región occipital y de la base del cráneo. La parte superior de la calota y la cara por debajo de los huesos nasales no se han conservado. Sin embargo, son suficientes elementos para poder estudiarlo con detalle y compararlo con otros especímenes.

Se ha estimado su capacidad craneal en 1067 cc, siendo el ejemplar de Homo más antiguo que supera el umbral de los 1000 cc, según se ilustra en la siguiente tabla. Recordemos que el tamaño del cerebro no tiene una equivalencia exacta con la capacidad craneal pero, en ausencia de cerebros dado que no fosilizan, es una dimensión muy útil y aproximada para estudiar la evolución de este órgano.

Capacidad craneal de Homo erectus según rango temporal y geografía. Basado en Susan Anton (2003) Natural History of Homo erectus, Yearbook of Physical Anthropology 46:126–170, table 2

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Homo ergaster y la mutación en el gen MYH16

En 2004 Hansell Stedman descubrió una mutación en el gen MYH16. Este gen codifica para la cadena pesada de la miosina, una proteína esencial de la musculatura masticatoria. La mutación tuvo lugar hace 2,4 Ma en el linaje homínido que dio origen al género Homo y parece encontrarse en todas las especies humanas y solo en ellas. El gen mutado condicionó una disminución de la musculatura masticatoria, desapareciendo las inserciones sagitales de los potentes músculos temporales, que constreñían el cráneo.

Al desaparecer esta constricción se inició un proceso de dehiscencia de suturas, aumento del volumen craneal y secundariamente del volumen cerebral.

Referencia: Stedman, H. H. et al. “Myosin gene mutation correlates with anatomical changes in the human lineage”. Nature, 428, 415 – 418, doi:10.1038/nature02358 y comentarios en “Jaw-dropping theory of human evolution” [enlace].

Es posible que esta mutación se expresara de una forma extraordinaria en Homo ergaster (1,8 – 0,5 Ma). En su proceso evolutivo, el cerebro aumentó pasando de los 450 cc del volumen cerebral de los australopitecinos a los 900 cc (cifras aproximadas) y desarrolló unas habilidades revolucionarias:

  • Homo ergaster pudo buscar y elegir instrumentos con una forma adecuada para su función.
  • Se asocia también a la industria lítica Achelense o Modo 2 (Ej: bifaces, hendedores, triedros…).
  • No hay evidencias de pensamiento simbólico aunque pudo elaborar abstracciones rudimentarias (reconocer un animal a partir de sus huellas).
  • La anatomía de su aparato fonador y su capacidad cerebral sugieren que pudo ser la primera especie del género Homo con capacidad para el lenguaje articulado y alguna forma de comunicación lingüística.
  • Esta posible capacidad lingüística apoya la hipótesis de que Homo ergaster pudo ser la primera especie del género Homo en establecer relaciones sociales complejas.

Homo ergaster es considerada probable candidata a ser la primera especie del género Homo en el linaje directo de los humanos modernos. La ubicación de Homo ergaster entre otras especies cercanas se ilustra a través de la siguiente tabla, que no es un “árbol filogenético” sino un esquema simplificado:

– Contigüidad en las filas: posible relación entre algunas especies.
– Flechas: extinción estimada de algunas especies.
– Faltan especies (Paranthropus, Denisovanos, H. naledi, H. floresiensis…)
– Las cifras son orientativas.
– En verde = Especies australopitecinas más probables en la transición al género Homo.
– En marrón = Especies humanas más probables en nuestro linaje directo.

En definitiva, la mutación en el gen MYH16 pudo ser uno de los factores relevantes en el proceso evolutivo de Homo ergaster.

En primates no humanos, MYH16 se expresa exclusivamente en músculos de la cabeza, incluidos los músculos encargados de la masticación; en humanos, una mutación en este gen produce la pérdida de su función. En ese sentido, al realizarse comparaciones con otros primates, los humanos tienen un sistema para la masticación poco desarrollado, sugiriendo que la pérdida del gen MYH16 fue parcialmente responsable de ello (Rosales-Reynoso, 2018).

Usamos palillos de dientes desde hace 2 millones de años

El uso de pequeños útiles a modo de palillos de dientes es una actividad de higiene humana empleada para extraer restos de comida, o también para aliviar el dolor debido a una patología dental. Su observación es muy interesante a la hora de estudiar las implicaciones para la destreza manual de los homininos, y sus comportamientos relacionados con la alimentación y con la higiene oral.

Generalmente, los surcos que resultan del uso de palillos dentales se localizan en la dentición posterior, alrededor de la línea cervical, y son igual de frecuentes en la cara distal y en la mesial. Suelen estar orientados bucolingualmente y tienen una sección semicircular o tubular, frecuentemente presentando estrías finas paralelas a la dirección del surco.

También se ha observado que los chimpancés en cautividad se rascan los dientes con pequeñas ramitas. En humanos, su empleo de manera formal y regular comenzó a partir de los sumerios y sobre todo de la civilización romana, pero tenemos evidencia en realidad desde hace casi 2 millones de años… Veamos unos cuantos casos por orden cronológico:

Homo habilis L 894-1, Shungura Formation, Omo (Etiopía): 1,84 Ma

Se trata de fragmentos craneales de un individuo, posiblemente de Homo habilis, con surcos en dos premolares y bordes redondeados en un molar inferior. Su antigüedad de 1,84 Ma le hacen ser posiblemente el hominino más antiguo con este tipo de marcas.

Boaz NT y Howell FC (1977). A Gracile Hominid Cranium from Upper Member G of the Shungura Formation, Ethiopia

Homo ergaster OH 60, Garganta de Olduvai (Tanzania): 1,8 Ma

Un surco interproximal está presente en el molar M1 inferior derecho de este individuo del Lecho I del yacimiento FLK [+info].

Homo ergaster palillos

Ungar, P. et al. (2001). A Review of Interproximal Wear Grooves on Fossil Hominin Teeth with New Evidence from Olduvai Gorge. Archives or oral biology. https://doi.org/10.1016/S0003-9969(00)00128-X

Homo habilis OH 62, Garganta de Olduvai (Tanzania): 1,8 Ma

También el icónico espécimen OH 62, un esqueleto parcial atribuido a Homo habilis, presenta surcos en dos fragmentos de dientes [+info]. Este individuo tenía un fuerte desgaste oclusal y reabsorción del hueso alveolar, lo que incrementa el espacio interdental y con ello la posibilidad de que restos de comida (sobre todo de carne) se queden atrapados.

ESEM image of the toothpick grooves found on the molariform tooth fragments (left side), and details of the surface microstriation on the right side. A. Estalrrich et al (2020)

Homo erectus, Dmanisi (Georgia): 1,77 Ma

La mandíbula D2735 muestra evidencias de uso habitual de estos instrumentos en el molar M2 para limpiar restos de alimentos, lo que causó un orificio entre la raíz mesial y el hueso alveolar, típico de una periodontitis [+info].

Dmanisi palillos

Surcos por palillos en dentición Dmanisi. Foto: Georgian National Museum

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Two very different specimens that coexisted: P. boisei ER 406 and H. ergaster ER 3733

Two very different specimens were found in sediments of the same age (1.7 million years) in Koobi Fora, Turkana Basin in nothern Kenya:

  • A complete but toothless cranium of Paranthropus boisei, KNM ER 406, discovered by Richard Leakey in 1968.
  • A complete cranium of Homo ergaster, KNM ER 3733, discovered by Bernard Ngeneo – in Richard Leakey’s team – in 1975.

ER 406 P. boisei and ER 3733 H. ergaster. Photo credit: Roberto Sáez

These finds were important because they were breaking the ‘simple species hypothesis’ in human evolution. According to this principle, only one species can inhabit a specific ecological niche. Those two specimens virtually coexisted, but they were really different in terms of morphology, cranial capacity and type of resources consumed:

  • The massive masticatory features and teeth associated to Paranthropus boisei are designed for a repeated activity chewing and crushing hard vegetables.
  • The Acheulean tools associated to Homo ergaster suggest a hunting or scavenving activity to get richer meat resources.

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