Archivo por meses: Enero 2015

Homo habilis y el selecto club de los elegidos

homo-habilisEn 1964, Phillip Tobias, Richard Leakey y John Napier se atrevieron a romper la disciplina impuesta por Ernst Mayr en 1950 en la taxonomía del género Homo. La revista Science publicó su trabajo sobre la descripción y la diagnosis de la especie Homo habilis. Solo habían pasado 14 años desde que Mayr propuso agrupar la mayoría de los fósiles de nuestro género en Homo erectus. Sin embargo, los hallazgos realizados en Olduvai invitaban a pensar en una especie diferente, cuyos miembros tenían un aspecto mucho más primitivo que el de cualquiera de los ejemplares de Homo erectus descubiertos hasta entonces en África y Eurasia. Así nació Homo habilis, la especie llamada a ser la forma de transición entre los australopitecos y otros miembros más evolucionados del género Homo.

Las herramientas y el tamaño del neurocráneo de los restos humanos fósiles de Olduvai eran argumentos muy sólidos para sostener que aquellos homininos no solamente fueron muy diferentes de los australopitecos, sino que tenían que estar relacionados con el género Homo. Ante todo, conviene aclarar que los límites de cualquier categoría taxonómica (clase, orden, familia, género o especie) los marcamos nosotros mismos. Ningún ser vivo nace con su categoría taxonómica impresa en una etiqueta. Los científicos hemos decidido que tener un cerebro de más de 500 centímetros cúbicos y capacidades cognitivas apropiadas para transformar la materia prima pueden ser criterios suficientes como para pertenecer al selecto club del género Homo. Al mismo tiempo, estamos negando la posibilidad de fabricar herramientas a los australopitecos, puesto que el tamaño de su cerebro está muy cerca o es similar al de los chimpancés. No importa si los miembros de Homo habilis eran bajitos o si las proporciones de sus miembros superiores e inferiores no eran como las de otros miembros más recientes del género Homo. Lo realmente importante eran las capacidades cognitivas y todo apuntaba a que los miembros de la nueva especie eran más hábiles que los australopitecos.

En los últimos 30 años hemos progresado de manera notable en nuestros conocimientos sobre la antigüedad de las primeras herramientas y la biología de los homininos. Ya sabemos que la tecnología puede alcanzar o superar los 2,4-2,6 millones de años. Así se ha constatado en los yacimientos de Gona, Hadar y Omo (Etiopía) o Turkana (Kenia). Este hecho puede llevarnos a proponer dos hipótesis: 1) los primeros representantes del género Homo tuvieron una antigüedad de al menos 2,6 millones de años, y 2) las herramientas más antiguas conocidas fueron realizadas por los australopitecos. Como vimos en el post anterior, esta última hipótesis puede ir cobrando fuerza en próximos años. Puesto que en Olduvai no se superan los dos millones de años, tendríamos que retroceder nada menos que 700.000 años para seguir admitiendo a trámite la primera hipótesis. Si los australopitecos no fabricaron las herramientas de Gona, es evidente que Homo habilis o cualquier otra especie del género Homo tuvo que vivir en el este de África mucho antes de lo que fue asumido en 1964.

En 1985 Timothy Bromage y Christopher Dean nos contaron en la revista Nature sus conclusiones sobre el desarrollo de los australopitecos, los parantropos y los miembros más antiguos del género Homo, inferidas a partir de un estudio de histología dental. Aquellas conclusiones fueron ganado fuerza con el paso de los años y quedó confirmado que todos los homininos mencionados compartían un tiempo de crecimiento y un modelo de desarrollo similar al de los simios antropoideos. La biología del desarrollo de Homo habilis fue muy similar a la de los australopitecos. Muy probablemente el mayor tamaño cerebral de Homo habilis se consiguió mediante un pequeño incremento de la velocidad de crecimiento de este órgano durante la gestación y tal vez durante los primeros meses de vida extrauterina. Una variante del gen o de los genes que regulan esta velocidad pudo generalizarse en alguna población de australopiteco y dimos un salto cognitivo muy importante. Con un cerebro más grande y con un mayor número de conexiones neuronales fuimos capaces de iniciar nuestra carrera tecnológica.

En 1999, Mark Collard y Bernard Wood se replantearon en la revista Science los criterios para definir el género Homo. Sus reflexiones no tuvieron en cuenta los aspectos tecnológicos, sino que se centraron en la biología de las especies fósiles. El programa genético que regula el crecimiento y el desarrollo determina el aspecto final del adulto de cualquier especie animal. No es por tanto un tema menor, sino más bien al contrario. La apariencia de Homo sapiens viene condicionada especialmente por el hecho de contar con un crecimiento que dura 18 años y con un desarrollo específico, que cuenta con una infancia prolongada y un larga etapa de adolescencia. Este modelo surgió hace menos de dos millones de años y se fue consolidando poco a poco en las especies del género Homo. Sin embargo, Homo habilis crecía y se desarrollaba prácticamente como lo hacían los australopitecos. Su gran diferencia con estos últimos residía en una variante genética, que le permitió modificar el crecimiento y el desarrollo del cerebro ¿Suficiente para incluir a estos homininos en el género Homo? Para Collard y Wood este posible cambio no basta para cumplir con los criterios exigibles a una especie del selecto club del género Homo. Estos dos investigadores propusieron entonces “degradar” (si vale la expresión) a los homininos de Olduvai a la categoría de Australopithecus habilis.

La fuerza de la costumbre y la tradición son factores muy potentes en los seres humanos y los criterios de Collard y Wood han sido ignorados de manera elegante. Si, como vimos en el post anterior, se confirma que los australopitecos iniciaron la carrera de la tecnología tendríamos que ser valientes y apuntarnos a las conclusiones de Collard y Wood. Tanto los criterios biológicos como los arqueológicos juegan ya en contra de Homo habilis.

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¿Qué especie humana inició la era de la tecnología?

manoPor el momento, las herramientas de piedra más antiguas conocidas se han obtenido en los yacimientos de Gona, Hadar y Omo (Etiopía) o Turkana (Kenia). La cronología del yacimiento de Gona llega hasta los 2,6 millones de años, y no puede descartarse que algún día se encuentren herramientas de mayor antigüedad. Este hecho se asocia a una cierta capacidad mental y a la posibilidad de fabricar instrumentos, que requiere una anatomía de las manos muy particular. La capacidad de oponer el dedo pulgar a los demás dedos y en particular al dedo índice, nos permite realizar la llamada “pinza de precisión”, juntando con fuerza las yemas de los dedos. Con ese gesto manipulamos objetos de manera muy precisa. Los simios antropoideos son cuadrúpedos y la anatomía de sus extremidades es acorde con su forma de locomoción. El dedo pulgar es pequeño, no se puede oponer con precisión a los demás dedos y la musculatura que lo mueve está muy poco desarrollada en comparación con la nuestra. Los gorilas y los chimpancés son capaces de caminar apoyando los nudillos en el suelo y de agarrarse con mucha fuerza a las ramas de los árboles. Realizan una “pinza de presión”, que nosotros no podemos igualar. No obstante, tanto unos como otros (pero en particular los chimpancés) son también capaces de utilizar ciertos objetos con las extremidades superiores. Por ejemplo, los chimpancés consiguen romper nueces o sacar termitas usando con una vara.

La tecnología se define por la posibilidad de transformar la materia prima en objetos con una función determinada. Los chimpancés usan la materia prima, pero no la transforman. Mientras no se demuestre lo contrario, nuestros ancestros más remotos (como Ardipithecus ramidus o Australopithecus afarensis) tampoco fabricaban instrumentos. La morfología de los huesos fósiles de sus manos sugieren una gran capacidad para trepar, pero en ningún caso ha podido demostrarse la existencia de pinza de precisión en estas especies.

Las evidencias arqueológicas nos dicen que los miembros de alguna especie de nuestra genealogía fabricó instrumentos hace al menos 2,6 millones de años. Al mismo tiempo, esas evidencias implican la capacidad anatómica (pinza de precisión) y mental para transformar la materia prima. Como hipótesis de trabajo hemos asociado la tecnología al género Homo. Bajo esa premisa hemos de admitir que hace casi tres millones de años existía una especie del género Homo en el este de África. Sin embargo y hasta la fecha, las evidencias del registro fósil son muy escasas y algunos dirían que poco convincentes. Si pudieran aportarse pruebas empíricas de que alguna especie de australopiteco tuvo pinza de precisión habría que reflexionar seriamente sobre el paradigma actual.

metacarpios

Primer metacarpiano correspondiente al dedo pulgar de chimpancé y de varios homininos, incluyendo Homo sapiens.

Los fósiles de mano y pie de individuos de las especies más recientes del género Australopithecus (A. africanus y A. garhi) también son muy escasos, casi anecdóticos, y corresponden a algunos metacarpianos. Lo mismo se puede decir del registro fósil del género Paranthropus. No hay fósiles suficientes como para estudiar su morfología y afirmar o rechazar la posibilidad de la existencia de la pinza de precisión en estas especies. En consecuencia, no se puede plantear con datos morfológicos empíricos la posibilidad de que los miembros de alguna de las especies de Australopithecus y Paranthropus pudieran haber fabricado los instrumentos de Gona, Hadar o Turkana. Sin embargo, las cosas pueden cambiar utilizando información, que hace unos años era impensable. Matthew Skinner y otros paleoantropólogos acaban de publicar en la revista Nature un artículo que promete un intenso debate y tal vez una inflexión muy importante en el paradigma de las investigaciones arqueológicas del Plioceno.

Las técnicas no destructivas de micro-CT (microtomografía computerizada) se han ido perfeccionando en los últimos años y han proporcionado datos, impensables hace tan solo una década. Skinner y sus colegas han estudiado la densidad y distribución de la trabécula ósea de los pocos metacarpos conservados de Australopithecus africanus y Paranthropus robustus y han comparado los resultados con los de Homo sapiens y Pan troglodytes. Las investigaciones de Mat Skinner parten de varios hechos bien conocidos. El hueso sufre cambios importantes durante su crecimiento y a lo largo de la vida. Esos cambios tienen una base genética, pero también un fuerte componente ambiental. El trabajo al que se someten los huesos determina en parte su aspecto externo e interno. Los huesos responden al ejercicio físico y a la función que se realice con asiduidad. La trabécula ósea interna no es ajena a estas cuestiones y puede estudiarse con enorme detalle gracias al micro-CT. La radiografía convencional es muy útil, por supuesto, pero sus prestaciones han quedado superadas por las imágenes digitalizadas que pueden obtenerse con la microtomografía y con su análisis mediante potentes ordenadores.

Skinner y sus colegas han observado que la densidad de la trabécula ósea de los metacarpos de australopitecos y parántropos es similar a la de los chimpancés. Estos datos confirman lo que nos dice la morfología. Nuestros ancestros eran capaces de trepar, agarrándose a las ramas con una fuerza enorme. Pero la distribución de la trabécula ósea de los metacarpos en australopitecos y parántropos es muy similar a la nuestra y diferente a la de los chimpancés. Puesto que la orientación de las trabéculas está condicionada por la dirección de la fuerza que se ejerce sobre ellas, cabe la posibilidad de inferir la función que realizaban los huesos de las manos de nuestros antepasados. Del estudio de Skinner y sus colegas se desprende que tanto los australopitecos como los parántropos fueron capaces de fabricar instrumentos. La conclusión de Skinner podría explicar la presencia de herramientas en épocas tan remotas, en ausencia de especies confirmadas del género Homo. Por supuesto, los resultados piden a gritos el hallazgo de más huesos fósiles de las manos del período comprendido entre tres y dos millones de años para confirmar esta hipótesis. Pero mientras llegan esos hallazgos nuestra mente se prepara para asumir una conclusión, que sin duda será difícil de digerir para muchos colegas. Los australopitecos pudieron ser los primeros en iniciar la era de la tecnología.

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Piltdown: “el primer inglés” (II)

piltdown1Como expliqué en el post anterior, el cráneo de Piltdown estuvo vetado a la comunidad científica durante más de cuarenta años. Sobre este fósil fueron cayendo sospechas de algunos expertos a medida que se descubrían nuevos fósiles humanos. Todos estos fósiles tenían la particularidad de mostrar una morfología equilibrada, más o menos primitiva. Ninguno presentaba el mosaico del cráneo de Piltdown, con un neurocráneo totalmente moderno y una mandíbula similar a la de los simios antropoideos. Además, la evolución humana se iba comprendiendo mejor según pasaban los años. Por descontando, aún faltaba mucho tiempo para los grandes descubrimientos en África de los años 1960 y 1970, pero el yacimiento de Zhoukoudian, en Pekín, había mostrado al mundo las características que podíamos esperar de fósiles de unos 500.000 años de antigüedad.

Europa seguía proporcionando restos de neandertales en muchos yacimientos, y el odontólogo Alva T. Martson había encontrado dos restos craneales en 1935 y 1936 en una de las terrazas del río Támesis, cerca de la localidad de Swanscombe, en el condado de Kent. En 1955 se localizó un tercer resto craneal, que completó la mayor parte del neurocráneo de un hominino de aspecto relativamente moderno, pero con rasgos arcaicos que denotaban su antigüedad. Hoy en día se sabe que este cráneo perteneció a un antecesor de los neandertales, que pudo vivir en el interglaciar ocurrido hace entre 370.000 y 425.000 años. Durante el pico de máxima intensidad de este interglaciar, la mayor parte de la Gran Bretaña estuvo desprovista de hielo y fue perfectamente habitable. La industria lítica, de manufactura achelense, y los restos fósiles de mamíferos que se encontraron asociados a los restos humanos de Swanscombe certificaban la antigüedad del hallazgo, como mucho más tarde pudo demostrarse gracias a los estudios geológicos de la región.

Tras el descubrimiento del segundo parietal de Swanscombe en 1936, Alva Marston se interesó en la comparación de su cráneo con el de Piltdown. Al fin y al cabo, estaba en juego “la gloria” de haber encontrado el fósil humano más antiguo de las islas Británicas. Sin embargo, el cráneo de Piltdown seguía sin salir de su caja fuerte. Es muy posible que sus guardianes, sir Arthur Keith y sir Arthur Smith Woodward temiesen algo, además de la propia confrontación de los fósiles. Sin duda, ninguno de los dos fue ajeno a lo que sucedía en el ámbito de la evolución humana. Pero el tiempo no perdona y a principios de los años 1950 la mayoría de las personas relacionadas de manera directa con el cráneo de Piltdown habían fallecido. Tan solo quedaba sir Arthur Keith, pero ya contaba con cerca de 84 años. Así que el cráneo de Piltdown ya podía ser accesible a los análisis y las comparaciones.

piltdown2El primer estudio fue realizado por Kenneth Oakley (1911-1981) a instancias de Martson. Oakley había ideado un método de datación relativa mediante el estudio del contenido en fluor de los fósiles, que dependía de la cantidad de este elemento en los yacimientos. A mayor cantidad de fluor en los fósiles mayor antigüedad, considerando siempre la cantidad de este elemento en los sedimentos. Los resultados de Oakley en Swanscombe llegaron a la conclusión de que todos los fósiles habían incorporado la misma cantidad de fluor y, por tanto, tenían una antigüedad similar. No sucedió lo mismo con los restos de Piltdown, entre los que se encontraban restos de mamut e hipopótamo. Todos ellos tenían menos cantidad de fluor que los de Swanscombe y daban resultados muy dispares. Podía tratarse de un error atribuible al propio método (ninguno es infalible). Sin embargo, las sospechas sobre Piltdown se acrecentaron, máxime teniendo en cuenta que su extracción de la cantera de Sussex se había realizado sin el criterio exigible a una excavación paleontológica.

Oakley también observó en su analítica que la capa superficial de los molares de Piltdown tenían un color marrón oscuro, mientras que el interior tenía una coloración blanquecina propia de la dentina de un diente moderno. Esta coloración podía deberse a la impregnación de los fósiles con bicromato potásico, que Charles Dawson había realizado supuestamente para endurecer y proteger los restos. Todo ello quedó bien registrado y comunicado por Martson en sus publicaciones científicas. Al menos, la prueba del fluor pudo demostrar que el cráneo de Piltdown era más reciente que el cráneo de Swanscombe y que los fósiles de los mamíferos no encajaban bien en el conjunto. Era solo el comienzo de lo que llegó después.

Finalemente, Oakley, Joseph.S Weiner y el primatólogo y paleoantropólogo sir Wilfrid Le Gros Clark (1895-1971) decidieron realizar un estudio a fondo del cráneo de Piltdown. Sus pesquisas demostraron que los dientes de la mandíbula habían sido limados de manera intencionada para que parecieran humanos. Como algunos investigadores habían sospechado, se trataba de la mandíbula de un joven orangután. Los restos habían sido impregnados en una solución de hierro y ácido crómico para darles aspecto de antigüedad e igualar su coloración. El informe final de los tres investigadores, emitido en 1953, fue demoledor. Los cráneos humanos podían tener algo más de 500 años de antigüedad, la mandíbula procedía de la isla de Borneo y tenía una antigüedad similar, los dientes fósiles eran de chimpancé, el fósil de hipopótamo procedía de algún yacimiento de Malta o Sicilia y el molar de elefante parecía provenir de un yacimiento de Túnez. El engaño y quizá una conspiración de varias personas había sido brutal para la ciencia y para la paleoantropología en particular ¿Quién o quienes fue/fueron el/los autor/es del mayor fraude de la historia de la evolución humana?

Se ha escrito mucho sobre este asunto, ofreciendo pruebas a favor y en contra de todos y cada uno de los personajes que participaron activamente en el descubrimiento y estudio de los restos de Piltdown. Charles Dawson, el primer sospechoso, tenía algunos antecedentes de fraude en otros hallazgos, pero escasos conocimientos para falsificar los fósiles de manera tan artera y convincente. Las sospechas también recayeron sobre el dueño del terreno o sobre sir Grafton Elliot Smith, pero las acusaciones vertidas sobre Teilhard de Chardin e incluso sobre sir Arthur Conan Doyle (que tenía buena relación con Dawson) han sido las más célebres. En apariencia, solo ellos pudieron tener acceso a los fósiles de vertebrados de manera directa, gracias a sus viajes a los países de origen de los restos. El caso no ha sido resuelto, pero todo apunta a una verdadera conspiración. Otra cuestión es la intencionalidad del engaño ¿Fué solo una broma pesada, que se le escapó de las manos al autor o autores de la falsificación?, ¿se trataba solamente de buscar celebridad para la ciencia británica?, ¿había ideas conceptuales detrás de todo el posible entramado? La respuesta a estas preguntas podrían dar pistas sobre la autoría del fraude. La verdad está enterrada, como lo está su autor (o autores). Quizá algún día aparezca alguna pista, que lleve a resolver un caso tan increíble.

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