Archivo por meses: Marzo 2017

Herederos de la Tierra

Cada vez se encuentran más evidencias para demostrar que la primera expansión de nuestra especie fuera de África sucedió hace unos 120.000 años. El paso por el estrecho de Bab el-Mandeb, que en aquella época pudo conectar por tierra firme el cuerno de África con la península de Arabia, fue la puerta hacia la colonización primero de Eurasia y más tarde de América. Sobre el poblamiento de Australia se sabe cada vez más. Un equipo liderado por Ray Toble y Alan Copper (Universidad de Adelaida) publicaron la semana pasada un artículo en la revista Nature, en el que se analiza una base de datos del ADN mitocondrial de células del pelo de 111 individuos de varias comunidades de aborígenes australianos. Los datos proceden de una colección de 5.000 individuos catalogados en esa Universidad australiana. Las poblaciones autóctonas de Australia están en la actualidad muy dispersas, debido a la política demográfica del gobierno de su gobierno. Es por ello que los autores del trabajo han tenido que realizar un enorme esfuerzo para analizar la información, tras conseguir el permiso de cada uno de los participantes en el estudio.

Hace 50.000 años, durante la última gran glaciación del Pleistoceno, los actuales territorios de Australia y Nueva Guinea estuvieron unidos debido al fuerte descenso del nivel del mar. El llamado continente de Sahul no llegó a conectarse con Eurasia, pero la travesía entre este continente y Sunda (unión de la mayoría de la islas de la actual Indonesia) estaba jalonada por múltiples islas, como el archipiélago de Sulawesi, Flores, Lombok, Timor, etc. Varios yacimientos arqueológicos localizados en islas de la antigua Sahul están fechados en unos 70.000 años, mientras que el resto humano más antiguo del continente, localizado en un yacimiento del lago Mungo, tiene una datación entre 40.000 y 60.000 años.

Jóvenes aborígenes australianas. Fuente: Omicrono.

Por los datos que tenemos de yacimientos del sur de China (Daoxian, Zhirendong), cuyas fechas mínimas se sitúan en torno a los 80.000 años, los miembros de nuestra especie se expandieron muy rápidamente desde África a través de la península de Arabia, los actuales estados de Irán y Pakistán, La India, China, Tailandia, etc., que disfrutaban de un clima favorable. En muy poco tiempo, la expansión de Homo sapiens llegó hasta Sunda. Desde allí, nuestros ancestros navegaron entre las islas hasta arribar al continente de Sahul hace unos 50.000 años.

El análisis realizado por Tobler, Cooper y sus colegas sobre los haplogrupos del ADN mitocondrial demuestra que los aborígenes australianos ocuparon el continente mucho antes de lo que se pensaba. También han demostrado que los grupos humanos se expandieron con enorme rapidez por todo Sahul, para colonizar localidades situadas en la actual costa de Australia y Nueva Guinea hace entre 50.000 y 40.000 años. Desde ese momento, los grupos establecieron una territorialidad manifiesta, que hoy en día todavía permite la diferenciación de subgrupos de población y la existencia de diferentes lenguas. La comunicación entre Australia y Nueva Guinea se perdió con el ascenso del nivel de mar poco antes del Holoceno, pero mucho antes de ese momento las tribus de uno y otro territorio ya no se mezclaron.

Un resultado interesante de este trabajo sugiere que los actuales aborígenes australianos hibridaron con los misteriosos denisovanos antes de recalar en Australia. Del mismo modo que los eurasiáticos llevamos un cierto porcentaje de ADN heredado de los neandertales, también pudimos tener descendencia con las poblaciones autóctonas que se cruzaron en nuestro periplo por el sur de Eurasia hacia los confines de Australia y América. La historia de nuestra especie, aún siendo reciente y todavía joven, tiene muchos capítulos que desconocemos. Todos ellos se podrán ir averiguando gracias a la capacidad para leer y comprender la información que llevamos en el ADN.

José María Bermúdez de Castro

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Aroeira 3: bienvenido a la familia

Acabamos de conocer un nuevo e importante fósil humano, que se añade a la lista de ilustres ejemplares del Pleistoceno Medio de Europa. El arqueólogo Joan Daura ha liderado la publicación de este resto humano en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, que ya presentó en el último congreso sobre Evolución humana de Europa, celebrado en septiembre de 2016 en Alcalá de Henares. Pero estábamos esperando una publicación más detallada, para conocer mejor al nuevo miembro de la familia. Finalmente, acabamos de conocer mejor los datos sobre este fósil.

Situación del karst de Almonda (1) y secuencia estratigráfica de la cueva de Aroeira. Fuente PNAS.

El cráneo apareció en el karst de Almonda, no lejos de Lisboa, que se excava desde 1987. Los resultados habían sido muy prometedores, con el hallazgo de numerosos restos arqueológicos y paleontológicos del Pleistoceno Medio. Hace años tuve vagas noticias sobre el descubrimientos de industria achelense en alguno de los yacimientos de este karst. En el período de 1998-2002 los actuales responsables de la excavación comenzaron a explorar la cueva de Aroeira, uno de los varios lugares de interés del sistema kárstico de Almonda. El hallazgo de dos dientes humanos, junto a evidencias de industria lítica achelense y numerosos restos de diferentes especies de mamíferos reveló la importancia de la cavidad. Se publicó entonces un trabajo, que no tuvo ninguna trascendencia. En 2013 los responsables se decidieron finalmente a realizar dataciones del relleno de la cueva. Como resultado de estos trabajos encontraron la mitad derecha de un cráneo, al que le falta la mayor parte del maxilar y la mandíbula. Al parecer, nadie esperaba un hallazgo tan importante, por lo que una parte del cráneo fue deteriorada durante la obtención de las muestras. La dureza de los sedimentos, muy calcificados, complica la excavación y puede ocasionar desperfectos en los fósiles, literalmente cementados con el sedimento. Gajes del oficio.

A pesar de este contratiempo, lo realmente importante ha sido la recuperación de una parte sustancial del fósil y, sobre todo, la posibilidad de tener dataciones muy fiables. Precisamente, uno de los problemas más graves a los que se enfrentan los estudios sobre la evolución humana de nuestro continente es la dificultad para obtener buena fechas, que pongan en orden todos los hallazgos realizados hasta el momento. Esa falta de orden ha sido el origen de algunas hipótesis, que poco a poco están siendo rechazadas por el hallazgo de fósiles bien datados.

Trabajos realizados para la obtención de muestras y hallazgo del cráneo Aroeira 3. La figura muestra los restos craneales encontrados. Fuente: PNAS.

El cráneo Aroeira 3, como lo conoceremos de este momento, ha sido fechado con gran confianza y por tres métodos distintos entre 390.000 y 436.000 años y una fecha más fiable en torno a los 408.000 años. La precisión es admirable y se trata de uno de los mejores valores de este descubrimiento. Pero no es el único dato de interés. La presencia de industria achelense, con numerosos bifaces, y claras evidencias del uso del fuego confieren un valor añadido muy importante a este yacimiento.

El cráneo Aroeira 3, como sucede con todos los fósiles europeos del Pleistoceno Medio, nos muestra una mezcla de caracteres primitivos, junto a rasgos compartidos con los neandertales. Esa mezcla ha sido interpretada de varias maneras, aunque durante mucho tiempo se ha querido ver una evolución lineal desde ciertos humanos arcaicos hasta la definitiva aparición de los neandertales clásicos. Esta interpretación tan simple ha pasado por alto que el Pleistoceno Medio duró nada menos que 660.000 años y que durante ese tiempo pudieron suceder muchas cosas. Algunos restos contemporáneos, como los de Arago, Ceprano y Sima de los Huesos (y ahora Aroeira 3) muestran diferencias sustanciales, que no permiten asegurar su pertenencia a una población homogénea. Aunque todos ellos tienen un indudable “sello europeo” por el hecho de compartir caracteres que más tarde tuvieron los neandertales en todo su esplendor, parece claro que su morfología refleja algo más que su pertenencia a tribus diferentes. Recordemos, por ejemplo, que los restos de Arago, Sima de los Huesos y Aroeira se localizan en yacimientos relativamente muy próximos. Por ejemplo, el cráneo Aroeira 3 recuerda en muchos aspectos a los homininos de la Sima de los Huesos, pero en otros rasgos recuerda más a los fósiles de la cueva de Arago.

Por todo ello, cada vez cobra más fuerza la idea de que Europa fue colonizada durante diferentes momentos por grupos humanos, quizá procedentes de una misma región en el suroeste de Asia y con un origen común. Factores como la hibridación, aislamiento geográfico y deriva genética, extinciones puntuales, etc., han jugado sin duda un papel esencial en la variabilidad de los humanos del Pleistoceno Medio de Europa y dibujan un escenario muy complejo. Hemos de dar la bienvenida a un miembro más de la “familia europea”, que nos ayudará a ir conociendo lo que pudo suceder durante ese larguísimo período de tiempo.

José María Bermúdez de Castro

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Un nuevo salto cualitativo en el estudio de nuestros orígenes

Los métodos y técnicas sobre biología molecular aplicados a la paleontología no dejan de asombrarnos. El salto cualitativo que se está produciendo en las dos últimas décadas es espectacular. Cómo han anunciado todos los medios, un grupo de genetistas, arqueólogos y paleontólogos, liderados por Laura Weyrich y Alan Cooper, acaba de publicar en la revista Nature sus investigaciones sobre el ADN del sarro de los dientes de varios neandertales. El estudio del contenido del sarro depositado en los dientes de nuestros antepasados no es nuevo. Recordemos una publicación reciente sobre el contenido del sarro de los dientes del resto fósil más antiguo de Europa, encontrado en la sierra de Atapuerca. Pero las investigaciones publicadas la semana pasada en la revista Nature superan de largo todas las marcas anteriores.

Los investigadores han contado con muestras de sarro de cinco ejemplares neandertales. Dos de ellos se encontraron en la cueva de Spy (Bélgica) a finales del siglo XIX. Otro ejemplar, mucho más reciente, procede de la cueva Breuil (Italia). Por último, se analizó el sarro de dos de los nueve individuos identificados en la cueva del Sidrón (Piloña, Asturias). Los resultados solo fueron positivos en los dos ejemplares asturianos y en uno de los neandertales de la cueva de Spy. Los otros ejemplares tenían mucha contaminación por ADN exógeno y fueron descartados.

Algunos de los restos neandertales fósiles de la cueva del Sidrón (Asturias). Fuente: CSIC Comunicación.

Los neandertales del Sidrón están datados en unos 48.000 años, mientras que los de la cueva Spy son algo más recientes. El yacimiento asturiano ha sido clave para la obtención de ADN de este grupo humano, gracias a su formidable estado de conservación y a las características peculiares del sitio. Y todo ello sin olvidar que la excavación ha sido modélica en lo que se refiere a la obtención de todos los fósiles en condiciones de asepsia. No cabe duda de que estamos ante un yacimiento que seguirá dando resultados sorprendentes en biología molecular de nuestros ancestros.

El artículo publicado en la revista Nature es un verdadero compendio de conocimiento sobre diferentes aspectos de la biología de los neandertales. En primer lugar, sorprende el hecho de que el ADN del sarro del ejemplar de Spy y el de los individuos del Sidrón difieran de manera considerable en los que se refiere a los elementos que definen su dieta. Ya sabemos que el registro arqueológico sobre este aspecto es muy engañoso, si nos atenemos solo a lo que obtenemos en los yacimientos. Es habitual encontrar restos de los mamíferos grandes y medianos consumidos, mientras que el hallazgo de evidencias de la ingesta de vegetales es excepcional. Es por ello que hemos de guiarnos por la lógica para afirmar que todas las especies del género Homo han sido omnívoras y han comido lo que tenían a su disposición en el medio en el que vivían. El neandertal de la cueva de Spy se alimentó, entre otras cosas, de carne de rinocerontes y muflones, como señala el registro fósil y ahora el ADN del sarro de sus dientes. Lo que sorprende es que los expertos no hayan encontrado ADN de especies animales en el sarro de los neandertales del Sidrón ¿Acaso eran vegetarianos? La mejor respuesta es que aquellos humanos comían lo que tenían a su disposición. Si el ADN de su sarro revela que comían setas, piñones o musgo implica que una parte sustancial de su dieta estaba compuesta por los alimentos vegetales que conseguían en los bosques de la región. Pero estoy convencido de que aquellos humanos también consumían la carne de las presas de diferentes especies que caían en sus manos. Los miembros de la especie Homo neanderthalensis fueron grandes cazadores y solo en determinadas circunstancias tuvieron que reducir la cantidad de carne de su dieta. No olvidemos que los bosques ofrecen también alimentos tan variados como insectos, anélidos, aves, huevos, anfibios, etc.

Aclarado este punto, nos fijamos en otro aspecto de las investigaciones. Los/las lectores/as que tengan perros en su casa se habrán fijado que estos animales comen ciertas hierbas, si tienen ocasión para ello. Su instinto les lleva a consumir plantas con propiedades medicinales. Es por ello que podríamos esperar conocimientos similares en las especies humanas que nos han precedido. La diferencia con otros animales es que los neandertales habrían consumido aquellos medicamentos naturales no solo por puro instinto, sino por conocimientos acumulados durante milenios. Pero había que demostrar ese aspecto de su cultura. Y los expertos que han analizado el sarro de los neandertales lo han conseguido. Sencillamente impresionante. El abedul, como otras plantas, contiene ácido acetil salicílico, el principio activo que ayuda a mitigar el dolor, mientras que otras plantas contienen antibióticos naturales. Las dolencias bucales (excepto las caries) fueron comunes en las especies del género Homo. Quienes llegaban a determinada edad solían padecer periodontitis apical y abscesos. Esta dolencia, que cursa con infección grave, podía causar la muerte si no era tratada con medicamentos naturales. Aquellos humanos usaban la medicina natural para paliar sus dolencias, incluyendo la diarrea, como demuestra la presencia de ADN de la especie Enterocytozoon bieneusi, un parásito intestinal del grupo basal de los hongos.

Por último, y no por ello menos importante, la presencia de ADN de diferentes microorganismos patógenos en el sarro de los neandertales abre la puerta a una nueva línea de investigación en paleogenética. La comparación del ADN de las especies que nos afectan en la actualidad con las de humanos como los neandertales nos da pistas sobre las diferencias en la forma de vida entre unos y otros. Cada especie/población tiene sus propios patógenos en función del tipo de vida. Resulta curioso que los neandertales del Sidrón compartían más especies de patógenos con los chimpancés que con los humanos modernos. La especie de arquea Methanobrevibacter oralis detectada en el sarro de los neandertales tiene diferencias genéticas con la nuestra, que sugieren una divergencia de las poblaciones de este microorganismo hace unos 112.000-143.000 años. En buena lógica, y dado que nuestro respectivos linajes divergieron desde el punto de vista genético hace seguramente más de 700.000 años, se puede proponer que los neandertales y los humanos modernos volvieron a compartir este microorganismo cuando se encontraron e hibridaron en el Corredor Levantino, en el intento de expansión de nuestra especie por el suroeste de Asia a finales del Pleistoceno Medio.

En definitiva, estamos inmersos en una nueva forma de estudiar nuestro pasado. El estudio de la morfología de los fósiles seguirá siendo sumamente importante para conocer el aspecto de nuestros antepasados. Pero la biología molecular ha dado un paso muy firme en el conocimiento de la evolución humana.

José María Bermúdez de Castro

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