hominino

Siete días … 25 a 31 de julio (dólmenes y nuevo hominino)

Siete días … 25 a 31 de julio (dólmenes y nuevo hominino)

     Última actualizacón: 21 septiembre 2017 a las 09:54

sietediascalendario

 

NOTICIAS CIENTÍFICAS

Análisis megalitos

Pinturas en megalitos

El primer estudio que vamos a comentar guarda relación con los megalitos, esas imponentes construcciones con enormes piedras que podemos ver repartidas por diferentes partes del mundo. Estamos habituados a ver estos monumentos como una sucesión de piedras desnudas, a lo más, con pequeños relieves tallados en la roca. Sin embargo, hemos de saber que la decoración con pinturas de las cámaras funerarias era una práctica extendida y que éstas formaban parte de los rituales mortuorios durante el Neolítico.

El presente trabajo ha mostrado la presencia de decoraciones pictóricas en construcciones neolíticas de Bretaña, uno de los referentes del megalitismo europeo por la antigüedad y la cantidad de los monumentos que alberga.

La semejanza de técnicas y materiales empleados en distintos lugares (zonas mediterránea y atlántica) refuerzan la hipótesis de posibles conexiones entre grupos humanos geográficamente distantes y revelan la expansión de una cultura funeraria por todo el continente.

Referencia: Hernanz, A., et al. (2016), «Raman microscopy of prehistoric paintings in French megalithic monuments«. Journal of Raman Spectroscopy, vol. 47, núm. 5, p. 571-578. Material complementario aquí.

esquema Andaman

Nuevo antepasado en las islas Andamán

El segundo trabajo que vamos a comentar aparece en la revista Nature genetics y concluye que existió un nuevo tipo de homínido aún no descubierto que vivió en el sureste asiático. Se trataría de nuestro antepasado y, al igual que los neandertales o los denisovanos, se cruzó con los humanos modernos hace decenas de miles de años.

El trabajo parte de un análisis genético de 10 habitantes de las islas Andamán en el océano Índico y su comparación con otras poblaciones. Los resultados han revelado que su ADN contiene fragmentos que no corresponden a los humanos modernos que salieron de África hace unos 80.000 años.

Según las secuencias de ADN obtenidas en este estudio, los investigadores sostienen que la salida de África se produjo en una sola migración, de la que descienden todos los humanos modernos. Por lo tanto, el fenotipo de la baja estatura que vemos en los andamaneses no refleja un antiguo origen africano, sino el resultado de una fuerte presión de la selección natural en los genes relacionados con el tamaño corporal.

Referencia: Mondal, M., et al. (2016), «Genomic analysis of Andamanese provides insights into ancient human migration into Asia and adaptation«. Nature Genetics, advance online publication.

 

LIBRO DE LA SEMANA

laepigenetica

FICHA COMPLETA

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Buscando agujas en un pajar planetario

Buscando agujas en un pajar planetario

     Última actualizacón: 17 septiembre 2017 a las 16:13

Volvamos ahora la vista a nuestros museos geológicos más ricos, y ¡qué triste espectáculo contemplamos! Que nuestras colecciones son incompletas, lo admite todo el mundo. Nunca debiera olvidarse la observación del admirable paleontólogo Edward Forbes, a saber, que muchísimas especies fósiles son conocidas y clasificadas por ejemplares únicos, y a menudo rotos, o por un corto número de ejemplares recogidos en un solo lugar. Tan sólo una pequeña parte de la superficie de la tierra se ha explorado geológicamente, y en ninguna con el cuidado suficiente, como lo prueban los importantes descubrimientos que cada año se hacen en Europa.

Charles Darwin, El Origen de las especies.

Yacimiento de Dmanisi - cortesía de David Lordkipanidze

Yacimiento de Dmanisi – cortesía de David Lordkipanidze

Comencemos contando una historia. Y como en toda buena historia, tenemos un héroe y un largo viaje por recorrer. Nos situaremos primero en una selva tropical como pudiera ser la de Guinea Ecuatorial. Vemos un pequeño animal en una rama que, protegido por el denso follaje, degusta lo que parece una sabrosa fruta. Aunque él no lo sabe, hace tiempo que el clima está cambiando, lo que ha provocado una importante reducción de la masa boscosa que forma su hábitat natural. Pasado el tiempo, cada vez tiene que desplazarse más lejos para obtener alimento y además, en lugar de hacerlo de rama en rama como era su costumbre, tiene que bajar al suelo ya que la sabana está ganando terreno.

De moverse a cuatro patas a hacerlo sobre las dos traseras fue un paso que, por supuesto, él no buscó pero que le resultó muy útil: desarrolló extremidades vigorosas que le permitieron cubrir grandes distancias, unos pulmones potentes para poder correr, y una vista ágil y movimientos furtivos para cazar las presas que ahora constituyen su principal fuente de alimento. La lucha por la existencia era dura, y se vio obligado a poner en juego todas sus facultades de inventiva e ingenio: fabricó y utilizó por primera vez armas de madera y, más adelante, comprobó que la piedra era más resistente para ese fin, perfeccionando diferentes técnicas para obtener una mayor variedad de utensilios.

Sus desplazamientos se hicieron cada vez más largos, llegando a recorrer miles de kilómetros. Encontrar hábitats cada vez más fríos ya no supuso ningún problema, gracias a su inteligencia y la cooperación con otros congéneres, pudo fabricar ropas con que abrigarse, controló el uso del fuego para calentarse y cocinar, y llegó a convertirse, en definitiva, en la especie dominante del planeta 1.

Contando historias

Misia Landau se graduó en biología en la Universidad de Oxford, pero su verdadero interés estaba en la neurología. Por ese motivo se matriculó en el programa de posgrado en antropología de la Universidad de Yale para estudiar la historia evolutiva de nuestro cerebro. Sin embargo, su otra pasión de la juventud, la literatura, trastocó sus planes. En lugar de seguir investigando acerca de la evolución del cerebro, planteó en su tesis la existencia de un fuerte vínculo entre la literatura y la paleoantropología 2. Descubrió en definitiva que los sesudos análisis científicos donde se explicaba la evolución del hombre no hacían otra cosa que narrar historias, relatos similares a los cuentos de hadas que todos conocemos y también nuestros hijos.

Landau sostenía que la descripción de la evolución humana que se hacía en las publicaciones especializadas seguía una estructura perfectamente reconocible, unos puntos recurrentes que Vladímir Propp había detectado hacía tiempo en los cuentos populares: en primer lugar se nos presenta un humilde héroe (en nuestro caso, un simio) en un entorno inicialmente estable. A continuación es expulsado de ese lugar seguro (como consecuencia de un cambio climático) y se ve obligado a iniciar un viaje peligroso donde debe superar una serie de pruebas (nuevas condiciones ambientales, enfrentamientos con otros depredadores…) que le obligan a demostrar su valor (mediante la adopción de la postura bípeda, el desarrollo de la inteligencia etc.). Tras estos primeros logros, nuestro héroe desarrolla nuevas ventajas (las herramientas) sólo para verse sometido a nuevas pruebas (los rigores de las glaciaciones) que al final le llevan a triunfar. Ese triunfo es el Homo sapiens 3.

Así, aunque a veces en diferente orden, los paleoantropólogos de comienzos del siglo pasado reconocían cuatro hitos fundamentales en nuestra evolución: el paso de los árboles al suelo; la postura erguida al andar; la expansión del cerebro y el desarrollo de la inteligencia y del lenguaje; y por último, el nacimiento de la tecnología, la moral y la sociedad, en definitiva, la civilización.

A pesar de que hoy en día sabemos que las cosas no sucedieron exactamente así, que el proceso evolutivo no persigue un fin (la creación de Homo sapiens) ni tampoco que «la evolución del hombre debió responder a un plan deliberado de algún poder espiritual» 4, hoy en día siguen vigentes antiguos debates acerca de la importancia de cada uno de esos momentos claves. Debates que se avivan con los descubrimientos de nuevos fósiles, la mejora de las técnicas de análisis, y el concurso de otras disciplinas científicas.

Reconozcamos por tanto que la paleoantropología es apasionante. ¿Cómo podría ser de otra manera si es el medio que tiene el ser humano racional de buscar las respuestas sobre su origen?

Cita Broom

Pero como hemos apuntado, para llevar a cabo su tarea los científicos necesitan contar con fósiles, esos vestigios de nuestro pasado evolutivo que han llegado a convertirse en auténticas agujas en un pajar planetario. No en balde la fosilización es un proceso tremendamente complejo que comienza con la muerte del animal, pero que culmina miles e incluso millones de años más tarde. Pensándolo bien, el hecho de que seamos capaces de encontrar algunos restos ya es de por sí una proeza.

Aunque por suerte hoy vivimos un momento dulce. En primer lugar, se ha producido un notable incremento del número de fósiles que han visto la luz: once nuevas especies y cuatro nuevos géneros identificados desde 1987. Los descubrimientos en los yacimientos de Atapuerca, Dmanisi, Denisova, o la cueva Rising Star en Sudáfrica, han permitido añadir nuevas ramas a nuestro arbusto genealógico. Además, la mejora en las técnicas de datación y los estudios paleoclimáticos han proporcionado la precisión cronológica necesaria para relacionar adecuadamente esos fósiles con el ambiente en el que evolucionaron (aunque no en todos los casos: el flamante Homo naledi, descrito recientemente, sería el más llamativo fracaso).

En segundo término, se están planteando atrevidas soluciones para los graves problemas detectados en la reconstrucción de esta enmarañada genealogía; propuestas que generan debates acalorados como el surgido hace poco en una cuestión clave, la aparición del género Homo, y que la adelanta a hace 2,8 millones de años, una fecha demasiado cercana a los australopitecinos para desaprobación de algunos.

La tercera razón a destacar es el peso cada vez mayor que tienen los análisis de ADN antiguo que permiten secuenciar muestras de hace cientos de miles de años. Este tipo de análisis ayudan a establecer las relaciones de parentesco entre nuestros antepasados, así como a conocer la forma en que nuestra especie sigue evolucionando hoy en día.

Pero no es oro todo lo que reluce, y la afirmación de Darwin con la que comienza este artículo sigue siendo tan válida ahora como cuando se publicó hace más de ciento cincuenta años. De hecho, algunos capítulos de la historia humana simplemente no aparecen en el registro fósil, mientras que otros se apoyan en pruebas tan escasas que son poco más que especulaciones.

Por ejemplo, sólo conocemos unos pocos fósiles de más de dos millones de años de antigüedad que podamos atribuir sin dudas al género Homo, y los que hay, son restos dispersos y fragmentados. Como ha dicho William Kimbel, paleoantropólogo de la Universidad del Estado de Arizona: «Hay muy pocos especímenes. Podrías meterlos todos en una caja de zapatos y todavía te sobraría espacio para guardar los zapatos. 5» La situación con el resto de homininos no es mucho mejor.

Un poco de historia

El principal motivo de esta carestía tiene que ver con el proceso mismo de fosilización que hace muy difícil que los restos se conserven adecuadamente. A esta dificultad hay que añadir lo complicado que resulta localizar yacimientos productivos puesto que los fósiles tienen que volver a la superficie tras la erosión de los sedimentos que los cubren. De ahí que la suerte, la casualidad o el azar hayan sido los principales aliados de esta ciencia: hay investigadores que han pasado décadas de su carrera excavando sin hallar nada de interés; mientras que otros, en su primera o segunda temporada, han descubierto un espécimen que ha cambiado por completo la disciplina 6.

Formacion de un yacimiento

Formacion de un yacimiento

Veamos algunos ejemplos. El primer resto de un Neandertal se encontró en unas canteras de Gibraltar en 1848 (antes incluso de los hallazgos en el valle Neander que daría nombre a la especie). Cuando el nuevo gobernador de la prisión militar llegó al Peñón, decidió que los presos no se dedicarían únicamente a partir las rocas destinadas a la reconstrucción de las instalaciones militares, sino que también excavarían en nuevas zonas con el objetivo de encontrar fósiles (el gobernador era un ávido coleccionista). Así apareció el cráneo conocido hoy como Gibraltar 1.

Sin embargo, debemos reconocer que fue Eugène Dubois el primero que viajó deliberadamente a un lugar (las Indias Orientales Holandesas, la actual Indonesia) con el objetivo de encontrar el eslabón perdido entre los simios y los seres humanos modernos (a diferencia de Darwin y otros, Dubois consideraba Asia y no África como la “cuna de la humanidad”). Tras años de esfuerzos, sus “excavadores” (entre comillas porque eran presos condenados a trabajos forzados) encontraron un fémur y parte de un cráneo que este médico apasionado de la evolución humana designó como Pithecanthropus erectus, y que hoy reconocemos como un miembro más de nuestro género: Homo erectus 7.

Cita Le Gros

Por otro lado, unos mineros localizaron las famosas cuevas de Sudáfrica donde han aparecido importantes restos de Australopithecus (de hecho, el famoso cráneo del niño de Taung se extrajo de la roca por los propios mineros, quienes lo entregaron a Raymond Dart para su análisis). Lo mismo sucedió en Etiopía, donde gracias a unos geólogos que buscaban minerales se descubrió la riqueza de los yacimientos del Awash medio; o en Tanzania, donde un lepidopterólogo encontró la garganta de Olduvai.

Para último, no podemos olvidar dos descubrimientos muy mediáticos que han tenido como protagonista al paleoantropólogo Lee Berger. El primero fue el hallazgo de Australopithecus sediba. El espécimen tipo de este hominino lo encontró Matthew, el hijo de Berger, mientras paseaba cerca del lugar donde su padre llevaba excavando casi dos décadas. Matthew tropezó, literalmente, con una mandíbula con un diente 8. El segundo caso es el de Homo naledi. Berger contrató a un geólogo y varios espeleólogos para que inspeccionaran paulatinamente el inmenso sistema de cuevas calizas que forman parte del yacimiento sudafricano llamado Cuna de la Humanidad. Ellos realizarían la tediosa y casi siempre improductiva labor de buscar yacimientos, y así él podía centrar sus esfuerzos en otras tareas. En cualquier caso, su idea tuvo éxito y fruto de ello se localizó la impresionante cueva Rising Star que promete ofrecer muchas sorpresas.

Nuevas técnicas, nueva ciencia

bibliografia

Parte de los libros consultados para escribir esta anotación (colección del autor).

Sabemos que debido al proceso de fosilización, los restos de nuestros antepasados se encuentran mayoritariamente en ciertos conjuntos de rocas de características similares, de ahí que conocer la geología del terreno sea fundamental para localizar con éxito yacimientos relevantes. Por ello los paleoantropólogos han venido analizando mapas geológicos y topográficos para saber dónde pueden encontrar fósiles expuestos en la superficie. Sin embargo, al final hay que peinar muchos kilómetros a pie y soportando duras condiciones climáticas, además de que, a pesar de tener los ojos bien entrenados, en demasiadas ocasiones los fósiles pasan desapercibidos.

Pero, ¿y si pudiéramos utilizar las imágenes vía satélite para localizar yacimientos fósiles productivos? Eso es precisamente lo que persiguen varios equipos de investigadores: optimizar esa búsqueda mediante el uso de técnicas de teledetección y el empleo de herramientas como sistemas de información geográfica, que permite combinar y apilar múltiples capas de información espacial para identificar patrones. La idea es que si contamos con imágenes vía satélite de alta resolución de una región dada, y algunos yacimientos ya conocidos con los que “entrenar” el modelo, seremos capaces de generar un mapa personalizado que indique nuevos lugares donde, con gran probabilidad, podamos encontrar fósiles.

El primer uso de la teledetección para la búsqueda de fósiles de nuestros antepasados lo emplearon Berhane Asfaw, Tim White y sus colegas del proyecto de inventario paleoantropológico de Etiopía. Utilizaron este tipo de imágenes para identificar afloramientos rocosos que pudieran albergar fósiles en el valle del Rift y la depresión de Afar, conocidas áreas de interés pero que debido a su extensión y complicada climatología eran difíciles y costosas de explorar. Este proyecto creó un nuevo paradigma de investigación que ha cosechado grandes éxitos, y que sigue perfeccionándose con cada avance en las distintas técnicas empleadas.

En cualquier caso debemos ser conscientes que este tipo de tecnologías servirán para reducir los costes de exploración y extracción de los fósiles. Pero al final, el trabajo más delicado seguirá haciéndose sobre el terreno en calurosos desiertos, llanuras rocosas y en profundas cuevas con pequeñas herramientas de mano.

 

Referencias

Anemone, R.; Emerson, C. y Conroy, G. (2011), «Finding fossils in new ways: an artificial neural network approach to predicting the location of productive fossil localities». Evolutionary Anthropology, vol. 20, núm. 5, p. 169-180.

Anemone, R. L.; Conroy, G. C. y Emerson, C. W. (2011), «GIS and paleoanthropology: incorporating new approaches from the geospatial sciences in the analysis of primate and human evolution». American Journal of Physical Anthropology, vol. 146, núm. 54, p. 19-46.

Ciochon, R. L. y  Corruccini, R. S. (1983), New interpretations of ape and human ancestry. New York: Plenum Press, xxiv, 888 p.

Cole, S. (1975), Leakey’s luck: the life of Louis Seymour Bazett Leakey, 1903-1972. Londres: William Collins Sons & Co, 448 p.

Delson, E. y  History, A. M. o. N. (1985), Ancestors, the hard evidence: proceedings of the symposium held at the American Museum of Natural History April 6-10, 1984 to mark the opening of the exhibition «Ancestors, four million years of humanity». New York: A. R. Liss, xii, 366 p.

Johanson, D. C. y  Edey, M. A. (1987), El primer antepasado del hombre. Barcelona: Planeta, 347 p.

Kalb, J. E. (2001), Adventures in the bone trade: the race to discover human ancestors in Ethiopia’s Afar Depression. New York: Copernicus Books, xv, 389 p.

Landau, M. (1984), «Human evolution as narrative: have hero myths and folktales influenced our interpretations of the evolutionary past?». American Scientist, vol. 72, núm. 3, p. 262-268.

Leakey, R. E. y  Lewin, R. (1977), Origins: what new discoveries reveal about the emergence of our species and its possible future. London: Macdonald and Jane’s, 264 p.

Leakey, R. E. (1989), Leakey. Barcelona: Salvat, 195 p.

Leakey, L. S. B. (1937), White African. London: Hodder and Stoughton, 320 p.

Lewin, R. (1989), La interpretación de los fósiles: una polémica búsqueda del origen del hombre. Barcelona: Planeta, 328 p.

Tobias, P. V. (1985), Hominid evolution: past, present, and future. Proceedings of the Taung Diamond Jubilee International Symposium, Johannesburg and Mmabatho, Southern Africa, 27th January-4th February 1985. New York: Alan R. Liss Inc., xxix, 499 p.

separador2

  1. Este relato acerca de la evolución del ser humano estuvo en vigor durante décadas. Para esta reconstrucción he tomado datos de obras de importantes paleoantropólogos de comienzos del siglo pasado como Henry Fairfield Osborn, William King Gregory, Arthur Keith y Grafton Elliot Smith.
  2.  La rama de la antropología que estudia la evolución humana y su registro fósil.
  3.  El trabajo de Landau en el departamento de historia de la ciencia de la Universidad de Harvard le llevó a publicar su primer libro: Narratives of human evolution.
  4. Como sostenía el famoso paleontólogo Robert Broom.
  5.  Fischman, J. (2011), «Medio mono, medio humano». National Geographic España, vol. 29, núm. 2, p. 78-91.
  6. Los casos por ejemplo de Don Johanson o Richard Leakey.
  7.  La controversia surgida a raíz de la ubicación de estos fósiles en nuestro árbol evolutivo nos enseña la parte mezquina de esta ciencia: Dubois se enrocó tan firmemente por las críticas que recibía que decidió enterrar los fósiles bajo su comedor y durante treinta años se negó a enseñárselos a nadie.
  8.  Noticia publicada en el New York Times, 9 de abril de 2010.
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Para entender la paleoantropología. 3ª parte: La sistemática

Para entender la paleoantropología. 3ª parte: La sistemática

     Última actualizacón: 25 enero 2018 a las 13:35

Introducción

Creo que estamos atravesando uno de los momentos más interesantes en el ámbito de la paleoantropología, y ello por tres razones fundamentales: en primer lugar, asistimos a un incremento notable de los restos de homininos fósiles que están viendo la luz (buenos ejemplos de ello los tenemos en yacimientos como Atapuerca, Dmanisi, Denisova, la cueva Rising Star en Sudáfrica etc.). En segundo término, se han planteando atrevidas soluciones para los graves problemas detectados en la reconstrucción del árbol evolutivo de los homininos, propuestas que están permitiendo profundos replanteamientos en la disciplina (y no menos debates interesantes). Sólidos análisis cladísticos han puesto de manifiesto, por un lado, la incongruencia entre las filogenias extraídas de los datos moleculares y las construidas con datos morfológicos; y por otro, la enorme presencia de homoplasias 1, lo que dificulta sobremanera la elección de unas filogenias sobre otras. La tercera razón a destacar es la enorme influencia que los avances en la genética del desarrollo están ejerciendo en la biología evolutiva.

Como vimos en la segunda parte de esta serie (dedicada a la evolución), la sistemática es el estudio de la clasificación de las especies con arreglo a su historia evolutiva, lo que llamamos filogenia. Para lograr su objetivo utiliza como método la cladística, una rama de la biología comparada en la que los taxones se definen y reconocen únicamente por compartir caracteres derivados. Lo que hace la cladística es agrupar a las especies en “clados”, que vienen a ser “un grupo, una rama del árbol filogenético” (o árbol evolutivo, los dos términos son prácticamente sinónimos), esto es, el grupo o taxón formado por una sola especie y todos sus descendientes.

Para formar los clados hay que tener en cuenta dos tipos de caracteres: los caracteres primitivos, que son aquellos que se heredan de un antepasado anterior al nacimiento del clado y por eso se encuentran también en otros clados; y los caracteres derivados, que sólo se observan dentro del clado objeto de estudio porque aparecieron con la especie fundadora del mismo, es decir, se trata de un carácter nuevo evolucionado a partir de otro preexistente (éstos son los únicos que cuentan en el análisis filogenético). Los caracteres primitivos se llaman en cladística plesiomorfias, y para los derivados se usa el término apomorfia. Las sinapomorfias en cambio se dan cuando una apomorfia es compartida por dos taxones como, por ejemplo, el caso del pelo en los mamíferos (el estado alternativo, en nuestro caso la ausencia de pelo, sería una plesiomorfia).

Lo importante para la paleoantropología es tratar de identificar al menos un carácter apomorfo compartido por todos los miembros de un grupo que haya sido heredado de su especie ancestral. Por lo tanto, para poder completar el árbol evolutivo de un determinado grupo se exige que haya monofilia estricta, es decir, que todos los organismos incluidos hayan evolucionado a partir de un antepasado común. Este criterio se basa por completo en la idea de Darwin de la descendencia con modificación como resultado fundamental del proceso evolutivo.

En definitiva, la taxonomía es la teoría y práctica de la clasificación de los organismos y consta de dos aspectos diferentes: primero, es el proceso de clasificar organismos, clasificación que puede hacerse sobre la base de distintos criterios (el más importante es la filogenia como ya hemos apuntado); y en segundo lugar, es el proceso de nombrar las unidades reconocidas según las normas establecidas por el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica 2. Mientras que nombrar las unidades taxonómicas es un proceso objetivo que debe seguir unas normas claras establecidas en dicho código, el reconocimiento de las unidades y su incorporación en la jerarquía es una cuestión menos rígida ya que las bases de cualquier clasificación depende de las intenciones de la persona que la realiza. El problema de seguir estrictamente el criterio de la filogenia es que las clasificaciones no son estables: habrá cambios cada vez que nuestro conocimiento sobre el registro fósil avance sea más completo, no solo al encontrar nuevos fósiles, sino también gracias a la mejora en las técnicas que se emplean en el estudio de los fósiles ya existentes.

Por todo ello la clasificación de los primates es, y probablemente siempre estará, en estado de cambio constante. Las clasificaciones son producto de la mente humana más que de la propia naturaleza y, por ende, pueden reflejar de forma legítima cualquier conjunto de criterios, siempre que se apliquen de forma consistente. En cualquier caso, y a pesar de estos inconvenientes, es imprescindible contar con una clasificación para facilitar la investigación. No se trata de una clasificación definitiva sino una clasificación de «consenso», lo que implica que habrá ―y los hay― muchos especialistas que no están de acuerdo con determinados taxones.

Aunque más adelante entraremos a fondo en estas cuestiones, no debemos terminar esta introducción sin ver hasta qué punto la cladística se ha convertido en un tema controvertido entre los especialistas. En este ámbito, el eminente paleontólogo y biólogo teórico George Gaylord Simpson ―uno de los padres de la teoría sintética de la evolución― ya constató a mediados del siglo pasado que podemos encontrarnos con dos tipos de taxonomistas: los hay que no dan demasiada importancia a las variaciones menores y agrupan los organismos en taxones ya existentes (esta práctica se conoce como agrupamiento); y están, por otro lado, quienes subdividen los taxones sobre la base de pequeñas diferencias, añadiendo categorías separadas para organismos que no se corresponden de manera natural con alguna de las clasificaciones ya existentes (esta práctica se denomina separación). Cuando lleguemos al final de esta anotación seremos capaces de reconocer a los lumpers, esto es, los agrupadores, y a los splitters, los separadores. Simpson los caracterizó estupendamente con su sutil ironía:

Los separadores hacen unidades muy pequeñas―sus opositores dicen que si pueden diferenciar dos animales, los colocan en diferentes géneros, y si no pueden distinguirlos, los colocan en diferentes especies. Los agrupadores hacen grandes unidades―sus opositores dicen que si un carnívoro no es un perro ni un oso, lo consideran un gato.

Para Jonathan Marks, profesor de antropología en la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte, la distinción entre agrupadores y separadores tiene otras connotaciones: para los splitters cada fósil se convierte en el más importante, la clave que soluciona el difícil rompecabezas evolutivo; en cambio, para los lumpers son menos fósiles ―y menos paleoantropólogos― los que mantienen una posición privilegiada. Estas dos posturas suelen reflejar también las diferentes personalidades de los científicos, un tema muy interesante en el que profundizaremos en otro momento.

Esta dicotomía la hemos vivido sobre todo en las pasadas décadas cuando cada nuevo fósil que se recuperaba se convertía rápidamente en el nuevo “eslabón perdido”, la nueva pieza fundamental que venía a desentrañar el misterio de la evolución humana. Los paleoantropólogos que encontraban un fósil con algunas características sobresalientes defendían su pertenencia al clado humano, al tiempo que vertían dudas sobre el estatus de los especímenes descubiertos por otros. Sin embargo asistimos en los últimos años a un relajamiento de esta postura, planteándose los debates en tratar de clasificar correctamente los especímenes que se conocen. Destaca en este sentido la sensatez mostrada por el equipo ―con Svante Pääbo a la cabeza― que publicó los resultados del análisis genético de los fósiles de Denisova: pese a constatarse que se trata de una población desconocida hasta la fecha, han preferido esperar a recuperar más fósiles antes de aventurar su lugar en la filogenia humana.

Metodología

La principal tarea de cualquier análisis cladístico consiste en realizar una valoración correcta de los caracteres que varían entre los organismos o taxones objeto de estudio para establecer su proximidad filogenética. Para ello se emplean dos métodos: el primero consiste en comparar el grupo de especies que se está estudiando (ingroup en inglés) con un exogrupo (outgroup en inglés), es decir, una especie o grupo de especies que están estrechamente relacionadas con las anteriores y que se utilizan para poder distinguir los caracteres derivados y los caracteres primitivos. La mayoría de los estudios cladísticos comienzan con algunas hipótesis previas de afinidad entre los organismos objeto de estudio, incluyendo la hipótesis acerca de cuál es el taxón más estrechamente emparentado fuera de él. Si un carácter que comparten dos o más taxones se observa también en el exogrupo, se concluye que ese carácter es primitivo y por tanto sin interés para el análisis cladístico.

El segundo método consiste en estudiar la ontogenia. El desarrollo de un individuo desde la fertilización del óvulo hasta convertirse en un adulto conlleva un aumento de la complejidad así como una modificación de su estructura. Conocer el orden de aparición de los caracteres en el registro fósil es muy útil para determinar su procedencia evolutiva.

En los orígenes de la cladística los organismos se clasificaban teniendo en cuenta únicamente criterios morfológicos (lejos estaba el tiempo de poder contar con análisis moleculares o genéticos). Sin embargo, los avances en otros campos de la ciencia permitieron afrontar nuevas aproximaciones moleculares, de comportamiento y ecológicas, lo que ha supuesto una ayuda inestimable en un gran número de casos.

Linajes de interés en la evolución humana (y tiempos de divergencia) Goodman y Sterner (2010).

En el caso de los estudios moleculares, la mejora en la secuenciación del ADN y la multiplicación de los análisis de los genomas de los primates vivos proporcionan un contexto interesante para interpretar la evolución humana. Para ello se utiliza el denominado reloj molecular: tomando dos linajes actuales, trata de medir el tiempo transcurrido desde la divergencia de su antepasado común. Para ello se comparan las secuencias de ADN de las dos especies existentes y se cuentan las diferencias en los nucleótidos que se han acumulado entre ambas. Esta técnica parte de la premisa básica de que la tasa de cambios en algunos nucleótidos neutros es directamente proporcional al tiempo transcurrido (siempre que las medidas se limiten a genes adecuados y a linajes muy emparentados), lo que ha sido objeto de críticas por algunos especialistas 3.

Bajo esta perspectiva, en un trabajo reciente del equipo de Polina Perelman, del Instituto de biología molecular y celular de Washington, se han secuenciado 54 regiones genéticas de 186 especies de primates vivos (y cuatro especies en dos exogrupos) lo que les ha permitido realizar un completo análisis filogenético. Su objetivo ha sido ambicioso: determinar el origen, la evolución, los patrones de especiación y las características en la divergencia del genoma entre los linajes de primates.

Tomado de Perelman, et al. (2011).

A pesar de que el proyecto genoma humano supuso una revolución en campos como la genómica, la medicina o la proteómica, en el estudio de la evolución humana se ha echado en falta un contexto evolutivo formal para interpretar estos avances ya que la jerarquía filogenética de las especies de primates tenía una resolución molecular insuficiente (quedaba limitada al nivel de género y familia) lo que ha derivado en una falta de consenso a la hora de establecer la radiación adaptativa de este orden. Las últimas revisiones de la taxonomía concuerdan en que el último antepasado común de los primates vivió en el Cretácico superior hace entre 90 y 80 Ma.

A partir de aquí, los resultados de este estudio han permitido elaborar el árbol filogenético que se muestra más arriba (tamaño completo aquí). Los nodos que nos interesan ahora son los numerados del 71 al 75 que hacen referencia a las subfamilias Homininae y Ponginae que muestran, por ejemplo, que la divergencia entre los chimpancés y los humanos se produjo hace unos 6,6 Ma (fecha que coincide con la inmensa mayoría de estudios previos). La gran cantidad de secuencias disponibles proporciona una estimación de referencia de la divergencia genética media en cada nivel taxonómico. Los autores concluyen que las desviaciones de estos valores observadas en diversos linajes ilustran la extraordinaria biodiversidad y riqueza de especies dentro del orden de los primates.

Detalle imagen anterior.

 

Detalle. Tomado de Perelman, et al. (2011). La primera columna ofrece el tiempo (en Ma.) en que se produjo la divergencia en el nodo dado.

La importancia de estas investigaciones no reside únicamente en que permiten conocer la evolución de las especies y sus relaciones de parentesco, sino también el momento en que se produjo cada diversificación. Con estos datos es más sencillo ubicar los nuevos hallazgos del registro fósil en una línea temporal más o menos definida (por ejemplo, si encontramos restos fósiles datados en 6 Ma de antigüedad, sabremos que están muy cerca del punto de divergencia entre humanos y chimpancés).

De cualquier forma, la morfología sigue jugando un papel muy importante en la sistemática, particularmente en el estudio de los fósiles más antiguos donde el ADN es aún irrecuperable 4. De hecho, muchos investigadores advierten que los datos genéticos no son tan significativos como se pretende en ocasiones. Después de todo, el ADN se invoca de forma contradictoria a nivel de especie, tanto para acoger a nuestros antepasados más cercanos (los chimpancés) dentro del género Homo (con propuestas del tipo Homo pan), como para dejar fuera a otros parientes mucho más cercanos a nosotros como son los neandertales (Homo neanderthalensis).

Una última precisión terminológica antes de continuar. Todas las especies son individuos en el sentido de que poseen una historia: tienen un comienzo (el proceso de especiación), tienen un intermedio, que dura tanto como vive la especie, y tienen un final, que es o bien la extinción o la participación en otro evento de especiación. Debemos tener presente que cuando hablamos de especies no lo hacemos en el sentido habitual de la biología que las define (en organismos con reproducción sexual) como el grupo de individuos que son capaces de reproducirse entre sí, pero que normalmente son incapaces de hacerlo con los miembros de otros grupos. Para la paleoantropología, donde es imposible establecer la capacidad de reproducción, se emplea una definición basada en criterios morfológicos: dos o más poblaciones representan diferentes especies paleontológicas si la variación entre ellas es claramente mayor que la variación dentro de cada una.

Un biólogo estudia las especies vivas, en términos geológicos, en un instante de su historia. Es lo que sucede, por ejemplo, cuando tomamos una fotografía de una carrera: sólo registra un momento puntual de la misma. El registro fósil guarda pruebas del transcurso de millones de años y por eso puede representar la misma especie muchas veces, por lo que, volviendo a nuestra metáfora, puede haber más de una fotografía de la misma carrera. Los paleoantropólogos deben idear estrategias para asegurar que el número de especies que registran no está ni minusvalorado ni sobreestimado.

Clasificación de mayor consenso del orden de los primates (en detalle a partir del grado de familia). El símbolo † significa que el género está extinguido, mientras que el interrogante ? implica dudas en su inclusión.

La filogenia humana

Darwin dedujo que las especies compartían antepasados comunes y, de ahí, que un verdadero sistema natural para su clasificación debía tener en cuenta el tiempo trascurrido desde que las especies habían compartido ese antepasado común (la idea es que menos tiempo de separación supone más proximidad evolutiva). Entre el abundante material de notas, libros y artículos breves que Darwin dejó después de su fallecimiento, encontramos un dibujo fechado el 21 de abril de 1868 donde esboza el árbol genealógico de los primates. A pesar de que nunca fue publicado, se corresponde con la clasificación que siguió en su libro The descent of man que vio la luz en 1871. Como podemos comprobar, el linaje humano no ocupa el eje central de la radiación evolutiva de los primates (una confirmación elocuente de que su visión de la evolución no era teleológica) y a pesar de que relaciona al ser humano estrechamente con los simios, lo hace como un grupo separado. De hecho, según esta visión de la filogenia humana, incluso los gibones están más estrechamente relacionados con los chimpancés y los gorilas que éstos con nosotros.

Dibujo (y trasliteración) del origen de los primates realizado por Charles Darwin en 1868. Sin publicar. The Complete Work of Charles Darwin online.

Hoy en día hay bastante consenso en la clasificación del orden de los primates hasta que llegamos al nivel de familia, que es cuando comienzan las discrepancias. ¿Qué somos todos los homínidos? ¿Una familia ―Hominidae― como propuso Simpson (1931)? ¿Una tribu, Hominini, de acuerdo con Schwartz, et al. (1978)? Esas dos alternativas son las que atraen más votos favorables. La taxonomía tradicional, de base morfológica, clasifica a la especie humana como el único representante vivo de la familia Hominidae. Los grandes simios africanos ―los gorilas y chimpancés― se incluían en la familia Pongidae junto con el otro gran simio asiático: el orangután (Pongo). Sin embargo, la clasificación más en boga es la que agrupa a los simios y los humanos en una misma familia. Este punto de vista es el más aceptado por los primatólogos quienes saben desde hace tiempo que no somos más que monos desnudos; a diferencia de algunos antropólogos que tratan de distanciarnos de los primates no humanos y para ello reservan la familia Hominidae para los humanos actuales y sus antepasados fósiles que existieron después de nuestra separación de los grandes simios hace 6 Ma.

La propuesta de establecer la familia Pongidae es una mala idea en términos taxonómicos porque la evidencia molecular demuestra que los chimpancés y los gorilas están más próximos evolutivamente al hombre que al orangután 5. A la luz de estos datos, la familia Pongidae resulta ser un grupo artificial, mientras que Homo, Gorilla y Pan sí forman un grupo monofilético. A pesar de todo, todavía es habitual encontrar el término “póngido” en la literatura.

Como ya hemos apuntado, cuando los simios superiores ―orangután, gorila y chimpancé― se integraban en la familia de los póngidos, el término homínido se aplicaba en exclusividad a las distintas especies de humanos y sus antepasados directos, tanto actuales como fósiles. Esta clasificación servía de apoyo a una interpretación que hacía de la rama humana el fin último y más perfecto de la evolución primate. Sin embargo, cuando los estudios de ADN molecular pusieron de manifiesto este error, se optó por incluir a los simios superiores en la, antaño exclusivamente humana, familia Hominidae (haciendo efectiva la estrecha relación cladística entre ellas).

De esta forma, la solución más aceptada reserva el taxón Ponginae (a nivel de subfamilia) para clasificar a los orangutanes y su ascendencia; mientras que el clado formado por gorilas, chimpancés y humanos, así como sus más inmediatos antepasados, pasa formalmente a ser la subfamilia Homininae. Los homínidos (en el sentido clásico que se ha venido dando en artículos técnicos y libros de divulgación) pasan a la subcategoría de tribu (Hominini) y de ahí a homininos.

Camilo José Cela-Conde, profesor de antropología en la Universidad de las Islas Baleares, ha trabajado intensamente en esta cuestión ―ver Cela-Conde (2002)―. Afirma que el criterio de que los homínidos son los seres humanos actuales y todos sus antepasados, tanto directos como colaterales, que no lo son a su vez de los chimpancés o de cualquier otro simio vivo, esconde un sesgo importante por las especies que existen en la actualidad.

Nuestro objetivo al emplear la cladística en la evolución humana, más allá de poder dibujar un bonito árbol filogenético, debe ser comprender las implicaciones evolutivas que tiene agrupar uno o más taxones dentro del término hominino. Tratamos de describir y entender el tipo concreto de evolución que ha llevado hasta Homo sapiens, pasando por las alternativas ―en forma de distintas adaptaciones al medio ambiente― que se extinguieron durante el proceso.

En el coloquio internacional celebrado en el año 2000 en la Universidad de las Islas Baleares ―Cela-Conde, et al. (2000)― al que acudieron gran parte de los especialistas en sistemática humana, se hizo público un documento final que clamaba por tratar con prudencia y de forma conservadora la taxonomía de los homínidos, aunque no sin animar a que se avanzase en el estudio de otras categorías como la de tribu (Hominini). El objetivo del coloquio era tratar de alcanzar un consenso capaz de poner fin a la confusión reinante en la forma en que debía clasificarse el linaje humano, para lo cual se centraron y discutieron únicamente los principios de clasificación y no las taxonomías detalladas (lo que hubiera impedido cualquier tipo de acuerdo). Se llegaron a las siguientes conclusiones:

  • Los seres humanos actuales, sus antepasados no compartidos con ninguna especie no humana y los descendientes colaterales de estos antepasados serán quienes conformen el clado humano.
  • La filética, la fenética y la cladística se emplean en la sistemática. La clasificación taxonómica debe ajustarse, en la medida de lo posible, a las relaciones filogenéticas. Reconocen que la cladística ha hecho importantes contribuciones en el campo de la clasificación, pero señalan que la cladística identifica grupos hermanos, no las relaciones entre antepasado y descendiente.
  • Las consideraciones moleculares son valiosas en la determinación de las relaciones entre linajes que tienen descendientes vivos. En el caso de los linajes fósiles que no tienen descendientes vivos, la aplicación de los estudios moleculares son limitados en la actualidad, aunque los avances en las técnicas pueden reducir esta limitación.
  • La práctica taxonómica debe ser congruente con el principio de monofilia. Sobre esta base, el tradicional concepto de la familia Pongidae propuesto por Simpson debe ser rechazado ya que implica parafilia.

Si hay que hacer caso a ese documento, los homininos, en espera de que se imponga otro tipo de acuerdo, deberían ser clasificados como una familia, Hominidae, tal y como se ha hecho tradicionalmente, pero sin agrupar a los simios en una familia Pongidae. Para mantener la monofilia estricta en Hominidae, primero debemos separar los orangutanes (asiáticos) de los chimpancés, gorilas y humanos (africanos) en el nivel de subfamilia (formando las subfamilias Ponginae y Homininae). Hecho esto, entre los homininos de la misma subfamilia, identificamos el linaje humano en el nivel de tribu Hominini (se introducen otros niveles entre medias para englobar otros clados).

Rasgos distintivos

Árbol de la evolución humana.

Una de las cuestiones más interesantes dentro de la paleoantropología humana consiste precisamente en saber cuál fue el primer hominino, quién es el primer representante de nuestra línea evolutiva una vez se produjo la separación de la del chimpancé. Se han propuesto tres géneros distintos para ocupar esta posición: Sahelanthropus, Orrorin y Ardipithecus. Los tres han sido datados entre 7 y 5 Ma de antigüedad lo que los sitúa, según los estudios moleculares, en el momento que se supone se produjo la separación de chimpancés y humanos. En cualquier caso, es importante destacar que cuanto más cerca se sitúa un fósil del punto de divergencia entre Homo y Pan, más difícil es reconocer en cuál de las dos líneas evolutivas se encuentra.

Por tanto, la pregunta que nos hacemos cuando encontramos un nuevo fósil es dónde encaja dentro del árbol evolutivo. Deben existir varias características, o al menos una, que nos permita resolver ese problema. Para formular una hipótesis filogenética y definir un linaje es preciso seguir varios pasos: en primer lugar, tenemos que cuantificar y determinar los rasgos morfológicos significativos, establecer un hipodigma 6 e identificar esos caracteres para establecer qué especie se asigna a cada género e incluir el espécimen individual en cada especie.

Si adoptamos un punto de vista evolutivo, el carácter distintivo de los homininos tiene que estar relacionado con la aparición de la tribu a partir de unos antepasados compartidos con nuestros parientes, los simios superiores actuales. Así, si damos por bueno que los chimpancés y los humanos somos primates muy parecidos en bastantes cosas, pero también muy distintos en otras, habremos de concretar primero cuáles son esas diferencias y qué papel jugaron en el proceso de separación de ambos linajes.

Por desgracia, casi todos los rasgos distintivos que nos separan de los chimpancés son funcionales, lo que implica que no dejan huella en el registro fósil (nos referimos fundamentalmente al lenguaje y otras habilidades culturales, aunque sí pueden quedar algunas pruebas relacionadas con estos rasgos en el registro fósil o en el registro arqueológico). David Pilbeam propuso un criterio de inclusión basado en dos rasgos que ha sido comúnmente aceptado como propios en exclusiva de los homininos (aunque en aquel momento él hablaba de la familia homínida): el aparato locomotor necesario para la bipedia y el esmalte dental grueso en los molares. Se trata de rasgos apomórficos 7 y, en este caso, también sinapomórficos, es decir, comunes en todas las especies de dicho linaje. Todos los homininos son bípedos; todos ellos (con una excepción que se discutirá más adelante) cuentan con esmalte dental grueso. La presunción por tanto es que el antepasado común debió poseer un sistema locomotor adaptado para desplazarse sobre dos patas por los árboles, así como para caminar por el suelo apoyando los nudillos 8.

La locomoción bípeda obligada 9, el nuevo modo de locomoción original en los primates, acarrea importantes modificaciones anatómicas y muy en especial en la cintura pélvica, las extremidades inferiores y la columna vertebral, que pueden ser fácilmente reconocibles en el registro fósil. Del mismo modo, el estudio de los dientes y su composición está aportando importantes datos no sólo sobre el grosor del esmalte dental, la morfología y otros rasgos anatómicos, sino sobre el tipo de dieta y otros rasgos culturales. Siguiendo estos criterios, la moderna paleoantropología considera que la tribu Hominini estaría formada por seis géneros que, colocados por orden de antigüedad, son: Sahelanthropus, Orrorin, Ardipithecus, Australopithecus, Paranthropus y Homo.

Podemos dividir la evolución del linaje humano en tres grandes periodos. El periodo más antiguo, y más largo, corresponde a los llamados australopitecinos, exclusivamente africanos, que abarca desde el origen del linaje, hace unos 6 Ma, hasta hace algo más de 1 Ma. Dentro de este grupo podemos distinguir dos configuraciones craneales: las llamadas formas gráciles y las formas robustas 10. El segundo periodo corresponde a la aparición del género Homo, cuya cronología se sitúa entre los 2,5 Ma y los 1,8 Ma. Por último, el tercer periodo corresponde a la subsiguiente evolución de Homo y el origen de especies fuertemente especializadas como los neandertales y las poblaciones humanas modernas.

Los tres géneros corresponden a tres zonas adaptativas: Australopithecus engloba los primeros homininos que desarrollaron gradualmente el bipedismo; Paranthropus, la rama evolutiva (incluyendo a los australopitecinos robustos) que colonizaron los espacios abiertos de la sabana con una alimentación especializada en vegetales duros; y Homo, la rama que evolucionó hacia un encéfalo más grande, el empleo de herramientas de piedra y una dieta más carnívora.

La pregunta que queda por responder es si Sahelanthropus, Orrorin y Ardipithecus representan unos antepasados que ocuparon zonas adaptativas diferentes. En contra de la proposición de crear, no solo una nueva especie, sino un nuevo género para cada uno de ellos, se alza la voz de Cela-Conde que sostiene que estos especímenes no reflejan una peculiar y exclusiva zona adaptativa. Según su opinión, la diferencia más significativa entre ellos y el posterior Australopithecus es el tamaño.

Conclusiones

La monofilia estricta es un buen método de clasificación aunque es poco aconsejable obsesionarse con ella. El principal obstáculo proviene de los vacíos en el registro fósil. Por ahora, lo más que podemos hacer es asignar a los especímenes un lugar provisional en la filogenia, a la espera de su revisión con el descubrimiento de nuevos especímenes. Esto sucede porque por definición, un clado debe contener al menos un carácter derivado, una apomorfia, para ser considerado como tal. Pero bajo este punto de vista corremos el riesgo de incrementar el número de especies fósiles siempre que sigamos esta cadena de razonamientos: una apomorfia conduce a un clado, un clado conduce a una especie. La aplicación de este razonamiento a las aves actuales ha llevado a la multiplicación de propuestas de especies que luego, mediante el estudio de sus posibles hibridaciones, quedan anuladas. A pesar de todos los inconvenientes que puede presentar este método, lo cierto es que no hay otro mejor.

En un trabajo enormemente crítico publicado en 1977, Eric Delson y colaboradores afirmaron (no sin razón) que las numerosas filogenias de los homínidos disponibles en la literatura especializada eran amalgamas de afirmaciones acerca de la relación ancestro/descendiente en gran medida basadas en modelos a priori del proceso evolutivo. Pero esta limitación es conocida y asumida.

Los diferentes rasgos distintivos que se han expuesto para diferenciar los taxones no son más que una hipótesis de trabajo. Encontrar pruebas de la existencia de uno de estos caracteres puede no ser suficiente para asignar un fósil al linaje hominino o de los chimpancés, ya que hay pruebas de que los primates, como otros muchos grupos de mamíferos, son propensos a la evolución convergente (homoplasia), esto es, que esos caracteres pueden haber surgido más de una vez y en más de un grupo a lo largo de la historia evolutiva (un buen ejemplo de esto es la megadontia postcanina).

Por lo tanto, una de las tareas pendientes es mejorar la evaluación de los datos morfológicos. Un requisito metodológico de los análisis cladísticos es que estos caracteres sean independientes (circunstancia que se ha asumido con cierta ligereza), además de ser biológicamente relevantes. Por ejemplo, Lovejoy, et al. (2001) han analizado la evolución de la pelvis de los homininos a la luz de los nuevos avances en genética y biología del desarrollo, concluyendo que una simple modificación en la información posicional en las células que forman el campo morfogenético que da origen a la cintura pélvica puede explicar la reorganización evolutiva observada en la evolución de los homínidos. Este punto de vista se opone a los modelos de base mecanicista en los que la adaptación de la pelvis a la bipedia se describe en base a multitud de pequeños detalles anatómicos expuestos a selección. Una definición correcta de los caracteres no es nada sencillo ya que el organismo no es un simple sumatorio de rasgos.

En realidad, la mayor parte de los caracteres de los homininos no pueden considerarse auténticas novedades evolutivas ya que cada uno de ellos representa una extensión o elaboración del desarrollo ontogenético observado en alguna de las especies de primates superiores.

En las dos próximas anotaciones nos centraremos en el estudio de la morfología ósea, centrándonos en las regiones anatómicas más importantes para la paleoantropología; y en una explicación más detallada de las técnicas moleculares y de análisis genético respectivamente.

Referencias

Artículos técnicos

Arsuaga, J. L. (2010), «Terrestrial apes and phylogenetic trees». Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 107, Suplemento 2, p. 8910-8917.

Cela-Conde, C. J., et al. (2000), «Systematics of Humankind. Palma 2000: an international working group on systematics in human paleontology». Ludus Vitalis, vol. VIII, núm. 13, p. 127-130.

Cela-Conde, C. J. (2002), «La filogénesis de los homínidos». Diálogo filosófico, núm. 53, p. 228-258.

Cela-Conde, C. J. y  Altaba, C. R. (2002), «Multiplying genera versus moving species: a new taxonmic proposal for the family Hominidae». South African Journal of Science, vol. 98, núms. 5-6, p. 229-232.

Cela-Conde, C. J. y  Ayala, F. J. (2003), «Genera of the human lineage». Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 100, núm. 13, p. 7684-7689.

Delson, E., et al. (1977), «Reconstruction of hominid phylogeny: a testable framework based on cladistic analysis». Journal of Human Evolution, vol. 6, núm. 3, p. 263-278.

Goodman, M. y  Sterner, K. N. (2010), «Phylogenomic evidence of adaptive evolution in the ancestry of humans». Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 107, suplemento 2, p. 8918-8923.

Lovejoy, C. O., et al. (2001), «Palaeoanthropology: Did our ancestors knuckle-walk?». Nature, vol. 410, núm. 6826, p. 325-326.

Marks, J. (2005), «Phylogenetic trees and evolutionary forests». Evolutionary Anthropology, vol. 14, núm. 2, p. 49-53.

Perelman, P., et al. (2011), «A molecular phylogeny of living Primates». PLoS Genet, vol. 7, núm. 3, p. e1001342.

Pilbeam, D. R. (1968), «The earliest hominids». Nature, vol. 219, núm. 5161, p. 1335-1338.

Rosas González, A. (2002), «Pautas y procesos de evolución en el linaje humano». En: Cruz, Manuel Soler (ed.). Evolución: la base de la biología. Granada: Proyecto Sur de Ediciones, p. 355-372.

Schwartz, J. H., et al. (1978), «Phylogeny and classification of the primates revisited». Yearbook of Physical Anthropology, vol. 21, p. 95-133.

Simpson, G. G. (1931), «A new classification of mammals». Bulletin of the American Museum of Natural History, vol. LIX, article 5, p. 259-293.

─── (1945), «The principles of classification and a classification of mammals». Bulletin of the American Museum of Natural History, New York, vol. 85, p. xvi, 350.

Wood, B. y  Richmond, B. G. (2000), «Human evolution: taxonomy and paleobiology». Journal of Anatomy, vol. 197, núm. Pt 1, p. 19-60.

Más información

Carbonell, E. y  Rodríguez, X. P. (2005), Homínidos: las primeras ocupaciones de los continentes. Barcelona: Ariel, 780 p.

Cela-Conde, C. J. y  Ayala, F. J. (2001), Senderos de la evolución humana. Madrid: Alianza Editorial, 631 p.

Delson, E. (2000), Encyclopedia of human evolution and prehistory. New York; London: Garland Publishing, xiv, 753 p.

Díez Martín, F. (2005), El largo viaje: arqueología de los orígenes humanos y las primeras migraciones. Barcelona: Bellaterra, 580 p.

Henke, W., et al. (2007), Handbook of paleoanthropology. New York: Springer, 2069 p.

 

 

Esta entrada participa en la XXXI Edición del Carnaval de Biología cuyo blog anfitrión es Retales de Ciencia

Notas

  1. Hay homoplasia cuando encontramos semejanza en la forma o estructura de los órganos u organismos diferentes debido a la evolución a lo largo de líneas similares, más que a tener una descendencia común. También se le llama evolución en paralelo o convergente.
  2. Señalar que los nombres de las especies se escriben en cursiva. La primera letra del nombre genérico se escribe en mayúscula mientras que el específico no: Homo sapiens. Para los niveles taxonómicos superiores (como subfamilias, familias, superfamilias etc.) se suelen seguir dos formas, una latinizada y otra en el idioma moderno que corresponda. No se emplea la cursiva, y sólo las formas latinizadas mantienen la primera letra en mayúscula. Por ejemplo, los seres humanos pertenecemos a la subfamilia Homininae, tribu Hominini, cuya forma castellanizada es hominino.
  3. Se trata de un método muy extendido que trataremos en una anotación independiente para poder hacerlo en profundidad. Baste por ahora esta somera descripción.
  4. El récord del análisis del ADN más antiguo hasta la fecha lo tiene un fémur de Atapuerca datado en 400.000 años.
  5. Es habitual escuchar que los humanos compartimos con chimpancés y bonobos (los más parecidos a nosotros) casi un 99% de nuestros genes. En realidad, ese porcentaje se refiere a las zonas que podemos comparar, y debemos tener en cuenta que más del 20% de todo el genoma no es comparable entre ambas especies. Por ello, sería más correcto afirmar que nuestros genomas difieren como mínimo, en un 1%, y como máximo, en un 10%. Con los gorilas, esa diferencia oscilaría entre el 2% y el 12%, mientras que con los orangutanes esa diferencia aumenta a entre un 3% y un 15%.
  6. Definimos hipodigma como todo el material fósil que se conoce de una especie. El término lo utilizó por primera vez George Gaylord Simpson en su trabajo “Types in modern taxonomy”. American Journal of Science, núm. 238, p. 418.
  7. Que, como ya hemos dicho, significa que son rasgos derivados y propios de un linaje evolutivo.
  8. Nudilleo: forma de desplazamiento sobre las cuatro extremidades, las anteriores se apoyan en las falanges medias de los dedos 2 a 5 de la mano. Knuckle-walking en inglés.
  9. La bipedia obligada se da cuando el animal se desplaza siempre sobre sus dos extremidades inferiores (hoy en día, solo los pájaros y los humanos emplean esta locomoción). En cambio, será facultativa cuando el animal adopte tanto la postura cuadrúpeda como la bípeda: serán bípedos cuando llevan a cabo una tarea determinada. En la mayoría de los casos una forma de locomoción predomina sobre la otra.
  10. Las formas robustas se caracterizan por un gran tamaño de la dentición postcanina y un esqueleto facial muy desarrollado.
Publicado por José Luis Moreno en CIENCIA, EL VIAJE MÁS LARGO, 4 comentarios
Otra revolución más en paleoantropología

Otra revolución más en paleoantropología

     Última actualizacón: 12 abril 2017 a las 18:33

Como ya hemos apuntado en más de una ocasión, la paleoantropología es una disciplina científica que se presta muy bien a anuncios impactantes y de gran trascendencia mediática. El principal motivo es que se trata de una ciencia que pretende averiguar nada más y nada menos cuál es nuestro origen (evolutivo), uno de los interrogantes que se ha planteado el ser humano desde que tiene capacidad de razonar.

Ayer asistimos a otro de esos momentos “históricos” al hacerse públicos los resultados de un estudio que ha logrado secuenciar el genoma mitocondrial casi completo de un hominino de la Sima de los Huesos, uno de los yacimientos del complejo de la Sierra de Atapuerca. El equipo, formado por investigadores españoles y del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, ha extraído y analizado ADN del resto fósil identificado como “Fémur XIII”, convirtiéndolo así en el ADN humano más antiguo conocido. La importancia de este hito no sólo radica en el avance tecnológico que ha permitido secuenciar un ADN tan antiguo, sino en el hecho de que los datos apuntan a que este hominino ―con una antigüedad aproximada de 400.000 años― está estrechamente relacionado con el linaje que llevó a los genomas mitocondriales de los homínidos de Denisova, un grupo hermano de los Neandertales de Eurasia oriental.

El hallazgo es realmente excepcional porque permite futuras investigaciones de genoma antiguo que, en realidad, se están realizando en estos mismos momentos (hasta ahora sólo se había podido analizar el ADN de restos de aproximadamente 100.000 años de antigüedad). Cierto es que, como sostiene José María Bermúdez de Castro, la paleogenética no es la panacea para resolver todos los enigmas de la evolución humana, pero se ha convertido en una fuente inestimable de conocimiento.

La Sima de los Huesos

Como informa la Fundación Atapuerca en su página web, este yacimiento pertenece al complejo kárstico de Cueva Mayor–Cueva del Silo. Para acceder a este yacimiento hay que recorrer durante 500 metros Cueva Mayor hasta llegar a un pozo de 13 metros de profundidad, al fondo del cual se encuentra la Sima propiamente dicha, uno de los más importantes depósitos fosilíferos del mundo. Su cronología es de unos 500.000 años y se trata de la mayor acumulación de fósiles humanos hallados hasta la fecha en todo el mundo.

Se han recuperado restos de al menos 28 individuos cuyos esqueletos están completos, aunque sus huesos se encuentran muy fragmentados, dispersos y mezclados, lo que dificulta su reconstrucción.

Cuando se extrajeron los primeros restos encontrados en el yacimiento de la sierra burgalesa (corría el año 1976), los primeros análisis de la morfología de los huesos ―sobre todo de la cara, la mandíbula y algunas piezas dentales― apuntaban a que existía una relación filogenética directa entre esos individuos y los Neandertales. Tanto es así que se planteó por el equipo de paleoantropólogos la hipótesis de que el origen de los Neandertales había que situarlo en la Península Ibérica, un planteamiento nada descabellado ya que la mayor parte de Europa estaba cubierta por aquellas fechas con un espeso manto de hielo, lo que dejaba habitable únicamente la zona mediterránea.

Ahora sin embargo, los nuevos resultados del ADN mitocondrial aislado en las muestras de la Sima de los Huesos apuntan a que están más relacionados con los famosos Denisovanos, una población ancestral que vivió en las remotas regiones de Siberia hace unos 40.000 años, que con los Neandertales (debemos tener muy presente no sólo la gran distancia espacial que separa ambos lugares, sino también el marco temporal, ya que estamos hablando de más de 300.000 años de separación entre ambas poblaciones).

Los Denisovanos

Hace tres años se produjo otra revolución en la paleoantropología con el descubrimiento de la que puede ser (aún no se ha verificado) una nueva especie del género Homo en las cuevas de Denísova, en los montes Altái de Siberia. El mismo equipo de científicos del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva que han analizado el ADN del fémur hallado en la Sima de los Huesos secuenció el ADN mitocondrial de dos fósiles: un molar y un fragmento de hueso proveniente del dedo de una niña encontrado en un estrato datado entre hace 50.000 y 30.000 años.

Este análisis indicó que los Denisovanos, una población aislada en Eurasia, poseían un ancestro común junto a Homo sapiens y el hombre de Neandertal que pudo vivir hace aproximadamente un millón de años (se especula que los Denisovanos se separaron de los Neandertales hace unos 700.000 años). El molar presentaba características morfológicas claramente diferentes a las de los Neandertales y los humanos modernos, lo que confirmaría que pertenece a una especie con una historia evolutiva distinta.

Es importante destacar que apenas se tiene información morfológica de estos individuos ―los dos restos fósiles ya han desaparecido en aras a posibilitar los análisis genéticos― por lo que no es posible establecer comparaciones anatómicas con los fósiles de la Sima de los Huesos.

En definitiva, los resultados del análisis del ADN mitocondrial indican que este homínido procede de una migración desde África distinta a la de la entrada de Homo sapiens en Europa, a la de los ancestros de los Neandertales y distinta, asimismo, del éxodo temprano de Homo erectus.

Conclusiones

“Hemos concluido que el pariente más cercano de esta especie de la Sima de los Huesos se encuentra en Siberia, pero eso no implica que se parezcan mucho, de hecho se calcula que llevarían evolucionando por separado 700.000 años. Son muy diferentes pero con un antepasado común que debía de ser una especie que vivió en Europa y en Asia en esa antigüedad de vértigo”, explica Arsuaga en una entrevista a la Agencia SINC.

En la mayor parte de libros de texto la evolución humana se explica mediante un árbol genealógico en el que líneas rectas unen los diferentes fósiles. Las líneas se van separando con el paso del tiempo llevando unas a una especialización y otras a la extinción. Por otro lado, los paleogenetistas han asumido que las líneas que unen la genealogía de ADN mitocondrial deben ser las mismas que las líneas que conectan los fósiles y cuando esto no sucede, los fósiles deben salir del esquema (aunque hay que tener en cuenta que el ADN mitocondrial se transmite por vía exclusivamente materna ―como explicamos aquí― y esto hace que no se recombine, por lo que pueden coexistir varios linajes mitocondriales en la misma población).

Lo que ahora parece evidente es que cada población europea tiene su propia historia y que las diferentes líneas se entrecruzan, a veces se mezclan y otras se separan. Más que un árbol con ramas limpias y ordenadas, nuestro pasado evolutivo se parece cada vez más a un arbusto enmarañado donde es muy difícil determinar dónde nace cada rama y dónde se bifurca o muere.

Datos extendidos (figura 6) tomada Meyer, M. et al. (2013): modelo de evolución de secuencias utilizando la secuencia de consenso de la Sima de los Huesos generada con filtros inclusivos, así como 54 de seres humanos actuales, 9 de seres humanos antiguos, 7 Neandertales, 2 Denosivanos, 22 bonobos y 24 chimpancés.

Aquí reside el eterno problema de conciliar los datos genéticos y morfológicos. Al igual que ocurre con los enfrentamientos entre la teoría que sostiene que el género Homo nació en África y desde allí se expandió, y la que afirma que surgió de forma independiente en diferentes lugares, la evidencia fósil en Atapuerca no es diferente. Los paleoantropólogos han asumido que los homininos de la Sima de los Huesos eran antepasados ​​de los Neandertales y esa es una línea recta que puede ser errónea.

Lo que parece claro es que los Denisovanos heredaron su ADN mitocondrial de un ancestro europeo muy antiguo, que ese ADN llegó más tarde hasta los humanos que poblaron Europa durante el Pleistoceno Medio (en la Sima de los Huesos), que también llegó a formar parte del genoma de los Neandertales y que finalmente heredaron algunas poblaciones de Homo sapiens, es decir, que los humanos de la Sima están relacionados con la población ancestral a partir de la cual evolucionaron por separado Neandertales y Denisovanos.

La tecnología actual no permite llegar más allá. Se hace tremendamente difícil creer que algún día se pueda secuenciar el ADN de restos más antiguos dado que se hallan fosilizados casi por completo (y han perdido por tanto toda información genética) aunque hay algunos estudios prometedores con fósiles de dinosaurios, por ejemplo, que permiten mantener la esperanza.

El paso siguiente de este equipo de investigadores es secuenciar ADN mitocondrial de otros individuos de la Sima, e incluso intentar recuperar algunas secuencias del ADN nuclear para obtener una imagen más nítida de nuestro pasado.

Referencia

Matthias Meyer, Qiaomei Fu, Ayinuer Aximu-Petri, Isabelle Glocke, Birgit Nickel, Juan-Luis Arsuaga, Ignacio Martínez, Ana Gracia, José María Bermúdez de Castro, Eudald Carbonell, & Svante Pääbo (2013). A mitochondrial genome sequence of a hominin from Sima de los Huesos Nature DOI: 10.1038/nature12788

Publicado por José Luis Moreno en ANTROPOLOGÍA, 3 comentarios