Archivo por meses: Marzo 2016

Primeras ocupaciones humanas de Australia

Cada vez se van conociendo mejor el origen de los movimientos de las poblaciones de nuestra especie, tras salir de África y ocupar todo el planeta. Los modelos sobre de la evolución humana más reciente se habían centrado casi siempre en Europa. La expansión de nuestra especie en el continente europeo ha sido objeto de una especial atención. En particular, su relación con la extinción de los neandertales ha sido siempre objeto de una verdadera fascinación tanto para los especialistas como para la sociedad en general.  Ahora estamos poniendo mucha más atención en otras regiones, además de plantearnos cuándo y por dónde se produjo la expansión de Homo sapiens.

Aborígenes australianos. Fuente: alotroladoderutaap7.bogspot.com

Aborígenes australianos. Fuente: alotroladoderutaap7.bogspot.com

Casi nadie duda ya sobre una primera salida por el estrecho de Bab el-Mandeb, en el llamado “cuerno de África” hacia finales del Pleistoceno Medio. Sorprendente fue saber que en ese mismo tiempo (unos 120.000 años) los babuinos utilizaron la misma vía para viajar desde el este de África hacia la península de Arabia. Las evidencias arqueológicas se han ido acumulando para seguir la ruta de aquellos pioneros hacia el este. Las evidencias paleontológicas, a su vez, señalan la presencia de nuestra especie en el sur de China hace entre 120.000 y 80.000 años. La historia parece ser muy diferente a la entrada de Homo sapiens en Europa hace poco más de 40.000 años, una vez que los neandertales dejaron de resistir (por razones no bien conocidas) la expansión demográfica imparable de nuestra especie.

En lo que concierne al continente australiano, el debate sobre las primeras ocupaciones de Homo sapiens han pasado casi inadvertidas para la sociedad europea. Quizá es solo una cuestión de lejanía, porque el tema es apasionante. No podemos olvidar que para llegar a este continente hay que atravesar amplios brazos de mar. Las glaciaciones acumularon suficiente hielo en el hemisferio norte como para que el nivel del mar pudiera descender hasta 120 metros. Las islas del actual archipiélago de Indonesia quedaron unidas entre sí y al continente durante largos períodos de tiempo, formando la península de Sunda. De ese modo, la “distancia oceánica” entre el sur de Eurasia y Australia se redujo notablemente.

Las evidencias arqueológicas y paleontológicas más antiguas conocidas sobre el poblamiento de Australia se encuentran en el actual estado de Nueva gales del Sur, en un yacimiento próximo al lago Mungo (Patrimonio de la Humanidad). La antigüedad admitida para este yacimiento esta en un rango de casi 70.000 y 40.000 años. La mejora de los métodos de datación posibilitarán algún día la reducción de esa horquilla temporal. Pero mientras llega ese dato, los genetistas han trabajado para conocer la posible antigüedad de la población actual de Australia, considerada como la original del continente.

Aborigen australiano. Fuente: www.aussieyoutoo.com

Aborigen australiano. Fuente: www.aussieyoutoo.com

Sobre los llamados “aborígenes australianos” se ha especulado mucho. Sus diferentes lenguas, su cultura y su aspecto físico han dado lugar a múltiples estudios. La mayoría de las investigaciones han considerado que los aborígenes de Australia tienen un origen relativamente reciente. Sin embargo, la genética ha vuelto a darnos las claves. Un trabajo sobre la diversidad del cromosoma Y de 13 individuos de esta población, publicado el 21 de marzo en la revista Current Biology por un equipo liderado por Anders Bergström y Nano Nagle, ofrece una visión muy distinta y compatible con el registro fósil.

La historia de los aborígenes de Australia se remonta al Pleistoceno Superior. Su separación genética de las poblaciones del sur de Asia sucedió hace aproximadamente 54.000 años. Los primeros humanos que llegaron hasta la actual Papua Nueva Guinea no tardaron en atravesar los 150 kilómetros del estrecho de Torres y dar el salto definitivo al continente australiano. En este continente se expandieron y dieron lugar a culturas y lenguas diversas. Su legado genético ha llegado intacto hasta la actualidad.

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Hexian y la gran diversidad de Homo erectus

Como sucede desde 2011, viajaremos de nuevo a Pekín durante este mes de abril para estudiar fósiles humanos de China junto a nuestros colegas del Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología (IVPP). La doctora María Martinón (que ahora trabaja en el “University College” de Londres) y un servidor tendremos ocasión de continuar nuestra colaboración con los doctores Liu Wu y Wu Xiujie. En esta ocasión retomaremos el estudio de fósiles del yacimiento de Hexian, cuyos dientes fósiles ya fueron analizados por el equipo chino-español en 2013.

Dientes humanos fósiles del yacimiento de Hexian. Algunas de las imágenes fueron obtenidas mediante tomografías de alta resolución.

Dientes humanos fósiles del yacimiento de Hexian. Algunas de las imágenes fueron obtenidas mediante tomografías de alta resolución.

El yacimiento de Hexian se localiza en la ribera del río Yangtze, uno de los más caudalosos de China, a unos 300 kilómetros de su desembocadura en el océano Pacífico. El yacimiento se ubica en el interior de la cueva de Longtan (Longtandong), en el condado de Hexian de la provincia de Anhui. Para que nos hagamos una idea más nítida de la situación del yacimiento de Hexian aclararé que su latitud es similar a la del norte de la India o el sur de Irak y Marruecos. Teniendo en cuenta su localización, las condiciones climáticas de la región donde se encuentra el yacimiento de Hexian pudieron ser más que aceptables durante todo el Pleistoceno, aún durante las fases glaciales del hemisferio norte.

En los años 1980 y 1981 se obtuvieron en esta cueva varios restos humanos, entre los que destaca un neurocráneo muy completo (sin cara ni mandíbula), pequeños trozos de parietal (quizá de dos individuos distintos), un fragmento de mandíbula y varios dientes. También se encontraron restos de animales, pero ninguna herramienta de piedra. Aunque se llevaron a cabo varios intentos para datar los fósiles, quizá el más completo y fiable corresponde al realizado por el equipo del prestigioso especialista Rainer Grün. Sus dataciones, publicadas en 1998, fueron realizadas mediante el método combinado del ESR y de las series del uranio en dos dientes no humanos. Los análisis dieron una antigüedad de 412.000 ± 25.000 años. Esta antigüedad es compatible con la presencia de especies de mamíferos del Pleistoceno Medio. La fauna fósil encontrada en la cueva muestra una combinación de especies propias del norte de China con especies de origen subtropical. Esta combinación sugiere que la alternancia de cambios climáticos durante el Pleistoceno produjo migraciones entre el norte y el sur, que terminaron por  constituir un ecosistema mixto de especies de procedencia diversa.

En el neurocráneo de Hexian cabía un cerebro de unos 1.000 centímetros cúbicos. El cráneo es alargado según el plano sagital. El hueso frontal está claramente inclinado hacia atrás y provisto de un torus supraorbitario muy desarrollado, que forma una auténtica visera encima de los ojos.  El hueso occipital se curva con un ángulo muy pronunciando, que también es típico de los cráneos bajos y alargados. En definitiva, la forma del cráneo de Hexian recuerda al repertorio de fósiles atribuidos a la especie Homo erectus. Dada la cronología de los fósiles de Hexian, es evidente que aquellos humanos de China coexistieron con diferentes linajes de la geneaología de los Neandertales en regiones muy distantes de gran continente eurasiático.

Restos humanos fósiles obtenidos en el yacimiento de Hexian.

Restos humanos fósiles obtenidos en el yacimiento de Hexian.

El último estudio de la forma del neurocráneo de Hexian mediante un método desarrollado en los últimos veinte años (morfometría geométrica) y que es totalmente independiente del tamaño, ha mostrado las variaciones que existieron entre los cráneos asignados a Homo erectus en China y en el sudeste asiático. Los autores de este trabajo (Cui Yaming y Wu Xinzhi) concluyen que existió un gradiente morfológico entre el norte y el sur, de manera que los habitantes de Hexian fueron intermedios en su morfología entre los homininos de la isla de Java y los de las cuevas de Zhoukoudian.

No cabe duda de que todos estos homininos están relacionados por un ancestro común, pero las diferencias no responden necesariamente a una variación continua, sino a un aislamiento prolongado entre ellos. El mapa de Eurasia se puede ver en un solo golpe de vista, pero no olvidemos que la distancia entre Pekín y la isla de Java es superior a 5.000 kilómetros. El aislamiento geográfico de cientos de poblaciones durante el Pleistoceno dio lugar a una diversidad espectacular entre los humanos de aquellos tiempos. Cada ejemplar encontrado tiene sus peculiaridades. Por supuesto, esta diversidad no implica necesariamente la existencia de especie distintas. Todos estos humanos pudieron hibridar entre ellos y tener descendencia fértil. Por ese motivo, lo más interesante es investigar sobre las causas de la distribución y aislamientos de estos grupos humanos, sus posibles migraciones y su diversidad.

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Homo floresiensis, en la encrucijada

El caso de los homininos enanos de la isla de Flores (archipiélago de Indonesia) llegó a las revistas científicas en 2004. Aquel año se publicó el primer artículo en la revista Nature, refiriendo el hallazgo de un esqueleto (conocido por sus siglas de campo como LB1), que pudo pertenecer a una hembra de unos 25 kilogramos de peso, un metro de estatura y un cerebro de 380 centímetros cúbicos. La cronología de LB1 se cifró en 18.000 años. Los autores de aquel trabajo propusieron el nombre de Homo floresiensis para aquellos restos humanos, que estaban asociados a herramientas de piedra, claras evidencias del uso intencionado del fuego y restos fósiles de una especie enana de elefante del género Stegodon. La hipótesis que acompañaba a la descripción de los restos proponía que el enanismo de aquel individuo había sido consecuencia del aislamiento prolongado de una antigua población de Homo erectus, que habría llegado a la isla hace unos 800.000 años. Este proceso evolutivo también habría afectado a los elefantes, en una especie de laboratorio natural como fue la isla de Flores durante milenios. Un año más tarde, la revista Nature volvía a publicar la descripción de restos esqueléticos de hasta nueve individuos, también con claras evidencias de enanismo y una cronología de entre 90.000 y 13.000 años.

Cráneo de Homo floresiensis. Imagen de futurehumanevolution.com.

Cráneo de Homo floresiensis. Imagen de futurehumanevolution.com.

Desde las primeras publicaciones, que nos asombraron a todos, han corrido ríos de tinta sobre este caso. Muchos arqueólogos no han querido dar crédito a la posibilidad de que aquellos humanos con un cerebro tan pequeño fueran capaces de fabricar la industria lítica encontrada en la cueva. Varias investigaciones fueron enfocadas a demostrar que ciertas poblaciones de la zona también muestran enanismo y microcefalia como secuela de diferentes enfermedades. El debate continúa en la actualidad y posiblemente seguirá en el futuro. Parece que las posibilidades de obtener ADN no han dado resultados, porque las condiciones climáticas de la regiones subtropicales y tropicales son perjudiciales para la conservación del material genético.

En este post quiero resumir uno de los trabajos, publicado en septiembre de 2015, que apoya la autenticidad de la especie. Se trata de un artículo publicado por tres investigadores japoneses, Daiseke Kubo, Reiko Kono y Yousuke Kaifu, en una revista británica de mucho prestigio. Una de las ideas sugeridas en contra de la especie es la relación entre el tamaño del cuerpo y el del cerebro. El tamaño de cerebro tendría que reducirse siguiendo una pauta determinada, del mismo modo que el aumento corporal y del cerebro han seguido patrones consistentes en diferentes linajes humanos. Cuerpo y cerebro forman parte de un todo y no parece razonable proponer que uno y otro puedan evolucionar de manera desordenada.

Los investigadores japoneses obtuvieron primero un dato muy importante. Mediante tomografías del cráneo de LB1 llegaron a la conclusión de que la cavidad endocraneal era un poco mayor de la estimada previamente: 426 centímetros cúbicos, que podría haber albergado un cerebro de unos 400 gramos. A continuación, estos investigadores obtuvieron tres modelos diferentes para la reducción del cuerpo y del cerebro, gracias a los datos obtenidos en poblaciones humanas recientes y en numerosos fósiles. El modelo de Homo sapiens obviamente no se ajustaba a los datos de LB1. El modelo basado en cráneos de Homo erectus y de otros fósiles de cierta antigüedad (Dmanisi) tampoco satisfacía las expectativas. El tamaño del cuerpo y del cerebro de LB1 solo se ajustaba a un modelo, realizado en base a los datos de Homo habilis, Australopithecus africanus y Australopithecus afarensis.

De acuerdo con estos resultados, si queremos admitir la autenticidad de Homo floresiensis quedan dos alternativas. O bien los ancestros de esta especie llegaron a la isla de Flores hace casi dos millones de años (un hecho complicado de explicar) o bien su cerebro disminuyó más de lo previsto en los modelos teóricos. Antes de nada, es necesario aclarar que los modelos son simplemente eso: MODELOS, que no tienen porque ajustarse a la realidad. El cerebro es un gran consumidor de energía. El 20-25% de nuestro metabolismo basal se dedica a mantener el cerebro. Por ese motivo, los investigadores japoneses piensan que el cerebro de Homo floresiensis pudo disminuir más de lo que predicen los modelos basados en cráneos de Homo erectus, con tal de ajustarse a los escasos recursos de la isla de Flores.

Si están en lo cierto, el cerebro de Homo floresiensis tuvo que reorganizarse para no perder las capacidades cognitivas, que les permitieron seguir utilizando tecnología, incluido el uso de fuego. Este es el caballo de batalla de los debates sobre la autenticidad de la especie que, probablemente, seguirán en los próximos años.

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