Orígenes. Los humanos. Capítulo 8. Prestissimo

La historia evolutiva de Homo sapiens es todavía muy breve pero hemos de reconocer que en pocos milenos hemos alcanzado cotas increíbles de desarrollo. La pregunta que se ha venido planteando en este sentido es si este éxito evolutivo no habrá tenido que ver con la complejidad del lenguaje. Se han llevado a cabo muchos análisis de los fósiles de nuestros antepasados para descifrar si poseían una capacidad de habla como la nuestra, pero no podemos ofrecer ninguna respuesta definitiva porque ni las sutiles diferencias de forma, ni tampoco el tamaño de nuestro cerebro parecen ser la solución. A grandes rasgos, podemos descartar diferencias sustanciales entre el cerebro de los primeros miembros de Homo sapiens y nosotros mismos.

En cualquier caso, hace 150.000 años éramos cazadores y recolectores y ahora estamos planeando viajar a Marte. Este salto cualitativo en nuestro desarrollo cultural encaja con un progreso exponencial de la tecnología, y suscita de nuevo la misma pregunta: ¿Dónde reside la diferencia entre nuestros antepasados africanos de hace 200.000 años y los actuales habitantes del planeta?

Para varios investigadores, la diferencia radica en las mutaciones de unos pocos genes reguladores, que habrían tenido una selección positiva y se habrían extendido muy rápidamente en las poblaciones humanas.

Es decir, una única mutación génica permite alcanzar resultados espectaculares y llegar a fenotipos completamente distintos. El ejemplo de esto es claro: las diferencias genéticas entre los chimpancés y los humanos apenas superan el 1,5% del genoma. Sin embargo, la función de cada uno de los genes que nos separan de ellos puede tener –y de hecho las tiene– consecuencias cualitativas de gran envergadura.

Es posible que la selección natural haya actuado sobre ciertas variantes de éstos y otros genes que nos han procurado un cerebro más eficaz en sus funciones cognitivas, como la memoria operativa y la autoconciencia. Así, la selección natural ha potenciado las variantes que nos han ayudado a mejorar nuestra relación con un medio siempre hostil.

Ahora bien, podemos preguntarnos si lo que denominamos de manera genérica inteligencia está relacionada únicamente con mutaciones específicas en nuestro genoma. Tengamos en cuenta que si cualquiera de nosotros quedara aislado en un medio rural o un bosque durante el otoño o el invierno  (por ejemplo) no sólo seríamos incapaces de conseguir alimento, sino que moriríamos de frío en muy poco tiempo. Es cierto que quizás sobrevivirían algunos individuos entrenados en técnicas de supervivencia, pero es evidente que no sucedería lo mismo con la inmensa mayoría de nosotros.

Y esto es porque nuestra evolución ha seguido su propio camino hacia una socialización muy desarrollada. Siempre hemos sido primates sociales, pero ahora lo somos en grado extremo. Nuestra especie ha dado un salto gigantesco hacia la complejidad social: en ello reside nuestro éxito, pero también el mayor peligro que nos acecha.

Autores como Bruce Lahn sostienen que la presión selectiva y la fijación de ciertos haplotipos en momentos relativamente recientes de la evolución de Homo sapiens estarían sin duda relacionadas con el surgimiento de avances culturales de gran calado, como la domesticación de los animales y la agricultura.

Es lo que conocemos como la «revolución neolítica». El Neolítico surgió hace entre 10.000 y 5.000 años en varios puntos de planeta y supuso el desarrollo de nuevas formas de obtener recursos para nuestra subsistencia, mediante la domesticación de animales salvajes y el cultivo sistemático de plantas comestibles.

Esta «revolución neolítica» trajo consigo un crecimiento demográfico muy significativo, sin duda influido más por el incremento de la natalidad que por el descenso de la mortalidad –a mayor y mejor alimentación, mayor aumento de la natalidad–. Como consecuencia de lo anterior, vivimos grandes desplazamientos de poblaciones para conquistar territorios, asistimos a la construcción de viviendas, la producción de cerámica y la mejora de las técnicas de fabricación de herramientas. En definitiva, el Neolítico ha sido clave en la distribución actual de las diferentes lenguas y sus variantes, así como en la fijación de determinadas mutaciones genéticas en las poblaciones humanas.

A pesar de que la revolución neolítica se expandió por el globo con las poblaciones humanas que iban buscando nuevos territorios, hoy en día existen poblaciones que no han alcanzado este nivel de desarrollo (como sucede con los pigmeos de la región del Congo, los Hazda de Tanzania, o los Ache de Paraguay). Dado que el genoma de los componentes de todos estos pueblos es como el de los demás humanos del planeta –aunque no hayan alcanzado el grado de complejidad cultural que nos caracteriza– parece evidente que debe haber algo más, parece que no bastan algunas mutaciones genéticas para que nuestra especie haya llegado a cotas tecnológicas impensables hace tan solo un par de cientos de años.

Es posible que la respuesta a este misterio esté en el llamado «cerebro colectivo». Los seres humanos somos totalmente interdependientes, cada uno de nosotros desarrolla un rol complementario con el de los demás miembros de la sociedad. Aunque es muy posible que en las sociedades primitivas hubiera individuos con una alta capacidad creativa, sus innovaciones desaparecían en muy poco tiempo sin llegar más allá de, como mucho, unos cuantos cientos de kilómetros. Si a esto le sumamos la poca esperanza de vida, el enorme potencial de la «sabiduría de los mayores» se perdería irremediablemente.

En resumen, para ofrecer una respuesta a porqué hemos llegado a ser lo que somos, podemos acudir a la idea del «cerebro colectivo». A las posibles mutaciones que han terminado fijándose por selección positiva en el genoma de las actuales poblaciones del planeta, hemos de añadir la conexión virtual entre los centenares o miles de individuos que formamos cada población, y la que globalmente forman todas las poblaciones del planeta. Para que se de esa conexión no es necesario que nuestras neuronas entren en contacto directo. Aunque hace relativamente poco tiempo que hemos prescindido de la conectividad física para transmitir información, estamos dando un paso trascendental hacia el futuro, quizá de una nueva especie.

La lectura de este capítulo me ha traído a la memoria una vieja reflexión: ¿Es posible que asistamos a un cataclismo planetario (ya sea medioambiental, causado por alguna guerra o de cualquier otro tipo) que provoque, quizás no nuestra extinción, pero sí una masiva reducción de la población?

No sé qué pensáis vosotros, pero creo que vivimos tiempos complicados y, como nos recuerda José María Bermúdez de Castro en este capítulo, si sucediera una catástrofe que provocase simplemente que dejáramos de disponer de electricidad y perdiéramos el acceso fácil al agua potable, volveríamos a la época del "sálvese quien pueda" y no sé cómo nos afectaría. ¿Qué opináis?

Orígenes. Los humanos. Capítulo 7. Presto

¡Hola a todos!

Este capítulo me ha encantado. Pues lo que nos distingue de las demás especies siempre me ha atraído. Especialmente el hecho de que seamos los únicos seres inteligentes con una capacidad cultural tan explosiva, única y superior a las demás especies actuales. Pero además en este capítulo el autor se pregunta si nuestros antepasados tuvieron las mismas capacidades o al menos muy parecidas. Por ello se centra en el cerebro, con sus problemáticas y sus capacidades.

Así que, respetando los apartados del autor, empiezo el resumen.

La claves del cerebro

Parece clara la importancia del cerebro en nuestra evolución de los últimos 150.000 años. Pero esto no nos ha salido gratis, hemos tenido problemas y uno de ellos es el proceso fisiológico del parto.

La postura erguida y el bipedismo implicó no sólo una disminución del tamaño del isquion y el pubis, sino un cambio muy notable en la geometría de la pelvis y en el recorrido que ha de seguir el feto durante su viaje desde el útero materno hacia el exterior. A esto se añade la dificultad de que en nuestra especie (por ejemplo si lo comparamos con el caso del chimpancé), la cabeza del recién nacido es muy grande con respecto al canal del parto.

En los cuadrúpedos el feto sigue una trayectoria rectilínea en su camino hacia el exterior, mientras que en nuestro caso el feto debe realizar una compleja operación de rotación y giro para salir, primero la cabeza y luego el resto del cuerpo. De hecho el feto humano no termina mirando hacia la madre (por lo que esta no puede intervenir en el último escollo para el bebé, que es el paso del resto del cuerpo) como en el caso del chimpancé, por lo que nuestro parto es un acto social (debido a la dificultad y el riesgo que conlleva), frente a la soledad del parto en otros primates.

Hay una frase en este capítulo que me gusta especialmente: “Todas las complicaciones señaladas, sin duda responsables de un gran número de muertes de bebés durante el parto a lo largo de nuestro linaje, ponen en evidencia el resultado de un proceso evolutivo sin optimizar, y no la existencia de algún tipo de diseño, que de existir sería muy poco eficiente (o incluso perverso, como han señalado Richard Dawkins y otros científicos).”

No existe un consenso sobre si las especies anteriores a la nuestra también han tenido un parto con rotación, y eso es debido, sobre todo, a la precariedad del registro fósil. Aunque, si se tiene en cuenta que las pelvis de todos nuestros ancestros fueron relativamente más anchas con respecto a la cabeza de los recién nacidos, existe la hipótesis de que tal vez tanto los neandertales como las demás especies de homininos no tuvieran necesidad de un parto con rotación de la cabeza del feto.

Es posible que nuestras caderas más estrechas tuvieran una consecuencia negativa en el momento del parto, pero este problema pudo compensarse con una mayor eficacia en la locomoción. Pues cuanto más alejados están los acetábulos (que es donde se articulan las cabezas de los fémures) del centro de gravedad del cuerpo, mayor es el coste energético que conlleva mantenernos erguidos al desplazarnos.

El segundo problema que tenemos por tener un cerebro grande es el coste tan exagerado que conlleva el crecimiento, desarrollo y funcionamiento de este. Nada menos que entre el 20 y el 25% del metabolismo basal está dedicado a mantener el funcionamiento del cerebro.

En 1995 se propuso la llamada «hipótesis del tejido caro», que sigue siendo aceptada por la mayoría de los especialistas. Como consecuencia de los cambios en la dieta (que era casi vegetariana a por otra más carnívora), ocurridos a partir de hace 2,5 Ma, la selección natural fue más «permisiva» con la reducción y la simplificación de nuestro aparato digestivo. Por lo que poco a poco, nuestros antepasados redujeron la cantidad de energía necesaria para el desarrollo y mantenimiento de un aparato digestivo complejo, que ya no necesitábamos. La energía sobrante pudo aprovecharse para desarrollar y mantener un cerebro cuyo tamaño y complejidad eran cada vez más necesarios en muchos aspectos de nuestra vida. 

Cambios en la forma del cerebro

Nuestro cerebro es tres veces mayor que el de los simios antropoideos. Pero algunos especialistas han encontrado otra diferencia importante. Estudiando los cerebros de los chimpancés, los neandertales y los humanos modernos; y eliminando el factor tamaño y considerando sólo las variaciones de la forma que suceden durante el desarrollo de estos desde el nacimiento hasta que este órgano alcanza su tamaño definitivo; han  observado que sus desarrollos son muy similares, a excepción del transcurso del primer año de vida extrateurina.  En esa época, en nuestro caso, se produce una fase en la que el cráneo se vuelve más esférico (o globular). La globularización se produce mediante una expansión relativa del lóbulo frontal, de los lóbulos temporales y de la fosa craneal posterior, un aplanamiento del área occipital y una flexión de la base del cráneo.

Los cráneos de los Homo erectus y Homo neanderthalensis son alargados y más o menos bajos en comparación al cráneo más corto y alto del Homo sapiens.

En nuestra especie el aumento relativo de la fosa craneal posterior tiene una estrecha relación con el aumento del cerebelo (cuyo significado funcional tiene que ver con nuestras capacidades cognitivas). Por lo que el cerebelo de Homo sapiens es más grande de lo esperado para un primate de nuestro tamaño corporal.


No se sabe (pero nos preguntamos) si esta globularización (al ser única en nuestra especie) tiene consecuencias a nivel cognitivo, y si es por ello que (tal vez) tenemos capacidades intelectuales superiores gracias a este cambio en el desarrollo de la forma del cerebro.

El gran salto de la humanidad

Homo sapiens es la única especie de la genealogía humana que queda en el planeta. Pero tampoco sabemos si es por una supuesta superioridad cognitiva respecto a las demás. Se han comparado las herramientas y el comportamiento (inferido del registro arqueológico) de los neandertales y de los sapiens arcaicos de cronologías similares. Y la conclusión es que no existen diferencias apreciables en el utillaje de las dos especies que justifiquen la superioridad tecnológica de Homo sapiens frente a Homo neanderthalensis.

Aunque es cierto que los niveles culturales a los que hemos llegado en la actualidad superan con creces a cualquier especie, esto ocurrió después de que desaparecieran la mayoría de nuestros competidores.

Por mucho que exista esa globularización del cerebro única en nuestra especie, no hay razones objetivas para pensar que la forma (que no el tamaño) del cerebro pueda influir en las capacidades cognitivas de las demás especies de homininos.

Crecimiento y desarrollo cerebral en Homo sapiens

Aunque el desarrollo inicial del cerebro en todos los vertebrados es el mismo, existe una regulación genética propia en cada especie que determina el tamaño, la forma de cada una de las regiones cerebrales y de todo el cerebro, así como la complejidad de la trama de conexiones neuronales.

En este proceso, la velocidad, el tiempo y el momento relativo del inicio y final de cada evento desempeñan un papel fundamental en el desarrollo cerebral. Pequeños cambios en estos factores (heterocronías del desarrollo) pueden tener consecuencias de gran calado.

Una cuestión fundamental de nuestro desarrollo cerebral es la llamada altricialidad secundaria, que indica el enorme retraso neuromotriz y cognitivo con respecto a otros mamíferos.

Cuando nacemos, apenas nos movemos. Aún tardaremos como mínimo un año para dar nuestros primeros pasos como primates bípedos. Por el contrario, los chimpancés corretean en pocos meses por la selva.

Existen dos hipótesis (no excluyentes) para explicar esta peculiaridad humana:

• «Dilema obstétrico»: Debido a las reducidas dimensiones del canal de parto, tenemos que nacer antes de que la cabeza las supere. Para nacer con las mismas condiciones neuromotoras que los simios antropoideos nuestra gestación tendría que durar unos 18-21 meses.
• «Hipótesis metabólica»: Los seres humanos tenemos una tasa metabólica basal, condicionada precisamente por la cantidad de energía que necesita el cerebro. Una madre gestante llega a valores de hasta 2,5 veces su tasa metabólica basal. Llegado un momento, la madre es incapaz de gastar más energía y es entonces cuando se produce la señal para el parto.

Por otro lado se sabe que cuanto mayor sea la densidad de las fibras mielinizadas en el cerebro, mayor será la madurez de esas regiones y menor su capacidad de responder a nuevos estímulos del medio ambiente (pues una vez mielinizados los axones estos ven reducida su capacidad de ramificación, y por tanto disminuye la plasticidad cerebral). Haciendo un estudio comparado de la densidad de mielina en varias regiones del cerebro en chimpancés y humanos, se vio que mientras el 20% de esas áreas en los chimpancés está mielinizada al final del proceso de gestación, los recién nacidos humanos carecen de mielina.

En los chimpancés la mielinización termina aproximadamente hacia los 11 años, excepto en la área frontopolar (donde residen funciones como la planificación, la toma de decisiones o la anticipación de los acontecimientos) que termina hacia los 17 años. Mientras que en los humanos el proceso de mielinización en todas las áreas del neocórtex cerebral finaliza cerca de los 30 años.

Pero el precio a pagar (en comparación al de otros primates) por nuestra plasticidad cerebral es: un gasto energético muy superior, mayor riesgo de aparición de enfermedades (como la esquizofrenia) debido al retraso en la madurez cerebral, y un mayor peligro físico debido a la inmadurez de los adolescentes durante un largo período de tiempo.

No sabemos si los neandertales u otras especies próximas a la nuestra tuvieron un desarrollo similar o si somos especiales en ese aspecto, pero cuando identifiquemos los genes responsables del desarrollo cerebral y se secuencie el genoma de los neandertales se podrá dar una respuesta.

Otra posible pista sobre lo que nos diferencia de las demás especies es que nuestro cerebelo (que está relacionado con el proceso de globularización) y neocórtex tiene, como ocurre con nuestro cerebro, un tamaño superior al esperado para un primate de nuestro tamaño corporal en relación a otras especies, como los macacos, los monos capuchinos, los babuinos o los chimpancés. Y aunque el cerebelo esté implicado en funciones motoras, también tiene un papel en la cognición. La conexión entre el cerebelo y el neocórtex (que tiene mucho que ver con el gran desarrollo de ciertas capacidades cognitivas) permitiría una mayor velocidad y posibilidades tanto en las funciones motoras como en las capacidades cognitivas.

En el caso concreto del neocórtex tiene tres elementos fundamentales:

• El córtex prefrontal dorsolateral es básico en algo tan fundamental como la anticipación, la planificación y la toma de decisiones, que podría ser una forma de definir la inteligencia. También se ha relacionado con la capacidad de representación de los estados mentales propios y los de los demás, lo que nos lleva a atrevernos a pensar lo que otros creen, desean o piensan.
• El córtex orbital prefrontal tiene un papel determinante como mediador entre las emociones y los pensamientos.
• El córtex prefrontal medial, donde se encuentra el cíngulo anterior que, entre otras funciones como el control de la presión arterial o el funcionamiento de la digestión, también participa activamente en la regulación de procesos cognitivos de cierta complejidad, relacionados con la evaluación entre los problemas que nos impone el medio ambiente y la solución que adoptamos en cada caso. Es posible que sea por esto que los problemas emocionales puedan afectar a la presión arterial o a la digestión.

¿Somos diferentes gracias al lenguaje?

Una habilidad cognitiva que no puede faltar para decidir qué nos hace diferentes como especie es el lenguaje. Aunque ciertamente no sabemos con exactitud si nuestros antepasados tenían esta capacidad, tenemos algunos datos.

Se ha abordado el problema desde dos perspectivas:

• La paleoantropológica, desde el punto de vista de los órganos que permiten emitir sonidos complejos. Existe cierta controversia entre investigadores sobre si nuestros antepasados podían hablar. Hay quien opina que ni los Homo habilis (ni los homininos anteriores) tendrían capacidad física para el habla. Este grupo de investigadores también opina que los neandertales tampoco tendrían las mismas capacidades que nosotros para emitir un lenguaje razonablemente articulado. Por otra parte hay quien piensa (a partir de reconstrucciones de sus cráneos) que los Homo habilis, los Homo ergaster y los neandertales sí que tendrían la posibilidad para desarrollar una cierta capacidad para el lenguaje.
• La genética, pues sabemos que el gen FoxP2 está implicado en el lenguaje humano, y que se expresa en el córtex y en otras zonas del cerebro. Aunque no es un gen específico de nuestro linaje (por ejemplo se ha encontrado en aves), se ha secuenciado en los neandertales la misma variante de este gen que los sapiens actuales. Por lo que cabe pensar que los neandertales probablemente tenían la capacidad para desarrollar un lenguaje, lo que no implica que la utilizaran.

Aunque el papel de las áreas de Broca y Wernicke está muy relacionado con el lenguaje, se sabe que en realidad esta capacidad reside en todo el cerebro.

Los chimpancés (que también poseen sus correspondientes áreas de Broca y Wernicke) pueden aprender el lenguaje de los sordomudos, y entender no sólo unas 150 palabras, sino comprender frases más o menos complicadas.

Por todo ello, aun sin tener posibilidad alguna de contrastarlo empíricamente, casi ningún paleoantropólogo niega la posibilidad de que las especies del género Homo hayan tenido lenguajes rudimentarios. El debate está en atribuir a nuestra especie un salto cualitativo, en esta capacidad, de enorme importancia.

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Propuesta de temas para comentar:

• ¿Qué pensáis sobre las diferencias con las demás especies del género homo? Podéis también especular sobre si la razón de que seamos la única especie homo que queda fue por mala suerte de las demás o por nuestra supuesta inteligencia superior…
• ¿Qué razón (apostáis) nos ha hecho tan diferentes de las especies actuales?

Orígenes. Los humanos. Capítulo 6. Allegro molto.

¡Hola!

Antes que nada, como soy nuevo, me presento. Soy Simón Perera, en Twitter @SimonPerera (no escogí la arroba en un momento de máxima creatividad). Soy biotecnólogo y antropólogo biológico de formación, especializado en la genética de poblaciones, aunque en mi trabajo actual me dedico al planteamiento de proyectos de análisis mediante biología de sistemas en el ámbito biomédico.

Pero vamos al lío. No supe de las Tertulias literarias hasta que Dolores @Ununcuadio me dio un toque justo antes de esta edición. No recuerdo exactamente el motivo, pero me parece recordar que el propio libro de Orígenes fue parte de la causa. Hacía tiempo que lo tenía pendiente, y siendo la evolución y la macrohistoria humana una de mis grandes pasiones, las conexiones eran evidentes. Así que enseguida me enrolé y puedo decir que estoy tan contento de haber participado resumiendo este capítulo como de haber aprendido de sus resúmenes.

Paso a hacer el resumen. Los entrecomillados son citas textuales del libro, mientras que lo que aparece entre corchetes y en azul son adiciones mías. ¡Allá vamos, Homo sapiens!

Sobre el origen de Homo sapiens

“La aparición de los humanos modernos ha sido quizá el debate más apasionante de los últimos 30 años”.

Gracias a sus investigaciones con los fósiles de Zhoukoudian (China), el anatomista alemán Franz Weidenreich fue el precursor de la teoría multirregional del origen del ser humano, que defiende que nuestra especie, Homo sapiens, con su alta diversidad morfológica apareció a la vez en África, Europa y Asia, a partir de las poblaciones de Homo erectus distribuidas por estos continentes. Aunque son diferentes, esta teoría ha sido relacionada con la del antropólogo americano Carleton S. Coon, quien, influido por la pseudocientífica teoría poligénica (que postula que cada “raza” humana tiene un origen distinto), teorizó que la variabilidad humana actual se ha seleccionado debido a “la rivalidad entre todas las poblaciones del planeta”, y que algunas razas (de las que existirían cinco) son superiores a otras. A pesar las “desastrosas consecuencias” de esta teoría durante el siglo XX, y de la enorme cantidad de datos empíricos en su contra, aún cuenta con seguidores.

Restos del Hombre de Pekín, uno de los fósiles de Zhoukoudian con los que trabajó Franz Weidenreich.

En 1984 los paleoantropólogos Milford H. Wolpoff, Alan S. Thorne y Wu Zinzhi lanzaron una “defensa a ultranza” de esta teoría. Siguiendo la taxonomía sintética de Ernst Mayr en los años 50, proponen que el Homo erectus, que habría surgido hace al menos 1,8 millones de años (a) en África, se había expandido por los tres continentes manteniendo el contacto genético. Los fósiles morfológicamente intermedios entre H. erectus y H. sapiens, como los de Dali, Jinniushan y Maba (China), serían la mejor prueba de esta hipótesis. Sin embargo, “cada vez resulta más complicado defender la integridad de una [sola] especie humana en el Pleistoceno”, ya que la densidad demográfica era muy baja, existían barreras inexorables en África y Europa, y la genética corrobora el distanciamiento evolutivo entre las poblaciones humanas de la época, como los neandertales.

Calavera de Dali.

Nuevos descubrimientos han mostrado que, durante el Pleistoceno Medio (PM) [781-126 Ma], mientras en Europa se desarrollaban los antepasados de los neandertales y en Asia las poblaciones humanas tenían rasgos arcaicos, en África, en la segunda mitad del PM, aparecían fósiles de aspecto moderno, derivado hacia la morfología de H. sapiens, algunos de los cuales han sido definidos como la subespecie H. s. idaltu. A mediados de los años 80, Günter Bräuer y Christopher Stringer cuestionaron por primera vez la teoría multirregional, proponiendo que H. sapiens había surgido en África y se había extendido por el mundo a partir de este continente. Con la influencia de la película Memorias de África, a esta hipótesis se la llamó Out of Africa [Desde África¹]. [Queda menos claro si los fósiles no africanos de esta época pertenecían a una especie Homo erectus continua en el tiempo o en el espacio o, por el contrario, pertenecían a especies separadas, como la Homo heidelbergensis, bien refiriéndose solo a las formas europeas o también para referirse a las asiáticas, o la especie Homo soloensis para referirse a las formas asiáticas.]

Dibujo de un fósil de Homo sapiens idaltu (a la derecha) y su reconstrucción, hacia la izquierda.

Paleogenética. Los genes perdidos.

A nivel genético, dos perspectivas abordan el origen de nuestra especie. La paleogenética estudia el material genético (ADN) de los fósiles, mientras que la segunda perspectiva [la genética de poblaciones] compara el ADN de humanos actuales perteneciente a poblaciones diversas.

Usando esta aproximación con el ADN mitocondrial (mtDNA, de transmisión exclusivamente madre-hijo/a) de 150 personas, en 1987 Rebecca Cann, Mark Stoneking y Allan Wilson descubrieron que, suponiendo una tasa de mutación estándar, el mtDNA de todos los humanos provendría de una secuencia primitiva que habría existido hace 200 000 años (coincidiendo con el PM), y que habría estado situada en África, dando lugar al concepto de “Eva Negra” o “Eva mitocondrial”. [Es necesario destacar que esto no implica que esa fuera la única mujer de la época de quien descendemos todso los humanos. Se calcula que el número de nuestros ancestros vivos en cada momento del pasado, durante últimos cientos miles de años, siempre fue de al menos decenas de miles de individuos.]

Resumen del conocimiento actual

Este estudio tenía algunos escollos: la tasa de mutación no tiene por qué ser constante, no estudia todo el material genético disponible, y solo explica la historia de las mujeres. Sin embargo, estudios con el cromosoma Y (cuya transmisión es exclusivamente padre-hijo varón) [y con genes del ADN nuclear] han llegado a las mismas conclusiones, y la mayor parte de los especialistas en la actualidad aceptan este paradigma (Out-of-Africa): los seres humanos actuales se originaron en África, de donde salieron en una o más expansiones hace menos de 100 000 años, lo que supuso una “disminución de la variabilidad genética y fenotípica” y estuvo marcado por numerosos casos de cuellos de botella², efectos de fundadores³ y derivas genéticas⁴, procesos que “implican un muestreo al azar de la variabilidad genética original” y la “fijación al azar de esa [nueva] variabilidad en cada una de las subpoblaciones resultantes”.

Una de las cuestiones que queda por resolver es el lugar (o lugares) por que se produjo la salida de África. Por yacimientos como los de Jebel Qafzeh o Es Skhül [Israel], sabemos que los humanos modernos se encontraban en el Corredor Levantino⁵ hace algo menos de 100 000 años. Esto suponía un problema, porque el Sáhara se consideraba infranqueable, pero gracias a los estudios geológicos hoy sabemos que esta región ha sido fértil en diferentes momentos del pasado, como hace 135 000 y 85 000 años.

Además, por yacimientos como el de Jebel Faya (Emiratos Árabes Unidos) sabemos que el H. sapiens fue capaz de cruzar el Estrecho de Bab el-Mandeb [que separa África de la Península Arábiga], y probablemente también el de Ormuz [que separa esta península de Asia] (lo que permitiría la colonización del sur de Asia), gracias a las bajadas del nivel del mar producidas por las glaciaciones. Aparte de las herramientas encontradas en este yacimiento, datadas hace 125 000 años y muy similares a sus contemporáneas africanas, sabemos que esta ruta fue viable gracias a los estudios de Gisela Kopp en papiones, simios que siguieron probablemente la misma ruta, habiéndose separado sus individuos arábigos de los africanos hace al menos 130 000 años. Además, Liu Wu, María Martinón Torres y Wu Xiu-jie publicaron en 2015 la existencia de 47 dientes humanos modernos en la cueva de Fuyan (China), datados al menos hace 80 mil años, lo que refuerza la hipótesis del paso de H. sapiens por estos estrechos. En comparación, los neandertales del Corredor Levantino supusieron una gran barrera para los H. sapiens en su expansión hacia Europa, que se vio interrumpida hasta hace 40 000 años.

[De hecho, en la actualidad uno de los debates académicos existentes sobre el origen de los humanos es si los humanos actuales descendemos de una sola salida de África (haya habido más de una o no), o descendemos de varias salidas.]

Dado que “no se ha podido obtener ADN en fósiles africanos de los últimos 200 000 años”, se ha centrado el estudio de este tiempo en la morfología craneal. Los cráneos africanos de aspecto moderno son muy variables y parecidos a poblaciones modernas de diferentes procedencias, lo que sugiere que las poblaciones africanas del PM no formaban un grupo homogéneo, y que “su herencia está dispersa por todo el planeta”, a partir probablemente de varias expansiones que comenzaron a producirse hace 130 000 años.

[Sin embargo, en los últimos años la teoría multirregional se ha visto parcialmente reivindicada. Hoy sabemos que los homininos (¿o humanos?) que evolucionaron en Europa y en Asia de manera independiente a los Homo sapiens que evolucionaban en África sí que dejaron una huella genética en el ser humano actual. En efecto, aunque no existiese una única especie de homininos extendida por África y Eurasia que diese lugar al Homo sapiens, este, tras originarse en África y salir de esta, se cruzó con los neandertales europeos y con otra población de homininos asiáticos, los denisovanos. Además, en los últimos años están apareciendo evidencias genéticas de que podrían haber existido otras poblaciones/especies de homininos, de las que no tenemos constancia arqueológica.]

[Árbol filogenético de los homininos del Pleistoceno y el Holoceno (la Era geologica en la que nos encontramos actualmente). Se aprecia como los humanos recibimos directamente material genético tanto de denisovanos como de neandertales así como, posiblemete, de de otro(s) hominino(s) actualmente desconocidos.] Fuente.

[Por último, me parece necesario remarcar que, aunque el Homo sapiens se originara en África y saliera de esta, su origen (o llegada) al resto del mundo se produjo muchas veces mucho después, mediante procesos migratorios complejos de los que aún nos queda mucho por saber: la expansión de los Homo sapiens por el resto de África y por Europa, por el resto de Asia, por Oceania y por América, a cuyo extremo sur no llegaríamos hasta hace 15 000 años.]

[Dispersion de los Homo sapiens por los cinco continentes, a partir de nuestro origen en el este de África. Fuente: Kundu & Khumar Gosh 2015.]

[Notas]

1. "Desde África" es la traducción, al menos, de Cela y Ayala (2013). Out of Africa es el título original de la película que en España se tituló Memorias de África (¯\_(ツ)_/¯).
2. Un “cuello de botella”, en genética de poblaciones, es una gran disminución en el número de individuos que conforman esta población. Su consecuencia principal es que la variabilidad genética de la población después del cuello de botella no tiene por qué reflejar la variabilidad original.
3. Un “efecto fundador” o “efecto de fundadores” (en inglés founder effect) es el hecho de que, cuando aparece una nueva población, esta tenga una variabilidad genética diferente a la de la población original. Por ejemplo: en una población original de 100 individuos, 20 son rubios y 80 morenos. 10 de estos individuos rubios forman una nueva población junto a otros 10 individuos morenos. La nueva población tiene 20 individuos, con una proporción rubios/morenos del 50-50%, frente al 20-80 % inicial.
4. En la “deriva genética” sucede algo similar al efecto fundador, pero sin que se forme una nueva población. En este caso, el hecho de que no todos los individuos de la población se reproduzcan igual (por fenómenos ajenos a la selección natural, como el azar) hace que las frecuencias genéticas varíen, como en una “deriva”. En poblaciones grandes, el efecto de la deriva genética se compensa por el tamaño, pero en poblaciones pequeñas puede tener un efecto importante.
5. Explica José María Bermúdez de Castro en su blog Reflexiones de un primate:« Desde el punto de vista geológico el llamado Corredor Levantino es una franja de territorio limitada al sur por zonas desérticas (Sinaí y Néguev) pertenecientes a la gran franja desértica del Sáhara, al norte por los montes Tauro, en la península de Anatolia, al oeste por el mar Mediterráneo y al este por los desiertos donde se ubican países como Siria y Jordania.»

[Para seguir leyendo]

• Cela, C. J., and F. Ayala. "Evolución humana. El camino hacia nuestra especie." (2013). 
• Kuhlwilm, Martin, et al. "Ancient gene flow from early modern humans into Eastern Neanderthals." Nature 530.7591 (2016): 429-433.
• Kundu, Sharbadeb, and Sankar Kumar Ghosh. "Trend of different molecular markers in the last decades for studying human migrations." Gene 556.2 (2015): 81-90.
• López, Saioa, Lucy van Dorp, and Garrett Hellenthal. "Human Dispersal Out of Africa: A Lasting Debate." Evolutionary bioinformatics online 11.Suppl 2 (2015): 57.
• Reich, David, et al. "Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia." Nature 468.7327 (2010): 1053-1060.

Para debatir

En este punto de nuestra evolución aparecen claros dos temas de debate:

• ¿Qué creen de la Teoría Multirregional? ¿Volverá en algún momento o será aún más reivindicada?
• ¿Qué opinan de las rutas de salida de África? ¿Solo una? En ese caso, ¿cuál? ¿Más de una? ¿Cuántas? ¿Cuándo?

Orígenes. Los humanos. Capítulo 5. Vivace

Homo sapiens

Tras un pequeño descanso volvemos a retomar los resúmenes.
Feliz año y que leamos mucho juntos

Este capítulo nos muestra de nuevo la complejidad de concretar las líneas evolutivas de nuestra especie en base a unos pocos huesos muy espaciados en el tiempo.
Si además los rasgos actuales parecen aparecer mucho antes de que los sapiens (qué poco humildes somos) estén cerca de surgir todo se complica. Pero que los restos que embrollan más y los que más ayudan sean los de Atapuerca es todo un privilegio, estamos en el centro del debate.

Vamos con el texto:

El salto hacia la modernidad

Se considera ejemplar moderno al que tiene un cerebro de más de 1000 cm³ de capacidad, con un desarrollo del organismo (incluido el dental que es clave) y proporciones parecidas a las nuestras, con infancia y adolescencia y con rasgos parecidos a los actuales.

Homo antecessor

Los restos de la Gran Dolina de unos 850000 años de antigüedad son los más antiguos hallados en Europa (excepto la mandíbula de la vecina Sima del elefante) y muestran esos caracteres modernos por lo que se  propusieron como una nueva especie, el Homo antecessor. Al ser anterior al sapiens y al neanderthalensis se llegó a postular como ancestro de ambos. El parecido con los rasgos actuales apoyaría la línea evolutiva antecessor-sapiens pero no la segunda. Esta hipótesis no fue aceptada por la mayoría de los científicos.
Los restos del nivel TD6 de Atapuerca han sido revisados y apoyados por otros estudios (incluído el Instituto Max Planck) por lo que el antecessor se ha consolidad como especie.
Existe otra propuesta para ser nuestro ancestro, se trata del también moderno Homo heidelbergensis (en cuanto a nombre ganamos de calle) de unos 600000 años de antigüedad.
Como sapiens apareció en África y neardenthal en Europa se hace necesaria una especie que dé lugar a ambas hace unos 400000 años y que muestre sus características modernas.

Homo heilderbergensis

El heidelbergensis parte del descubrimiento de una única mandíbula pero que parece encajar con varios cráneos de Asía, África y Europa con lo que esta especie estaría más repartida y es más sencillo llegar a un acuerdo entre científicos. Ésto también nos lleva a ponerle el pero de que es más bien un cajón de sastre de restos pero de momento nos tendremos que conformar. La necesidad de que la separación de nuevas especies tenga lugar entre África y Eurasia apoya el posicionamiento privilegiado de la especie "cajonista" frente a nuestro antecessor. El nombre no hace honor a los restos pero el que puede nombrar, nombra. todas las posibles críticas se diluyen cuando la genética apoya esta idea, el camino parece ser correcto aunque la diversidad morfológica y las distancias entre restos sean grandes.
La separación de sapiens y neardenthalensis de su antecesor común se ha datado estudiando ADN mitocondrial en torno a 300000 y 800000 años. El intervalo es tan grande por los pocos datos y para que el porcentaje de acierto llegue al 95% . Este intervalo debe ir disminuyendo conforme se obtengan más datos pero, de momento, apoya a heidelbergensis sin excluir definitivamente a antecessor que queda ligeramente fuera de él. Pronto tendremos muchos más datos del nivel TD6 pero todo parece indicar que los restos burgaleses pasarán a ser considerados una especie relevante en lugar de la especie.

Resolviendo el enigma

El periodo entorno a hace un millón de años aporta muy pocos restos pudiendo ser debido a que las condiciones no acompañaron a la conservación. Aquí vuelve a ser importantísima la contribución de
los yacimientos de la Sierra de Atapuerca que van desde hace 1.3 millones a 700000 años. Sabemos que los primeros moradores utilizaban las cuevas de forma esporádica y que disponían de pocas herramientas, eso fue cambiando hasta ocupar las cuevas y fabricar útiles con tecnología mucho más avanzada. Lo cual nos lleva a pensar en oleadas migratorias desde oriente fuertemente apoyados en las características comunes con el  neardenthal que aparecerá más tarde , el actual sapiens y el anterior clado Homo.
Esta mezcla no es nada fácil de explicar en clave evolutiva. La hipótesis de trabajo es que el Corredor Levantino unía y mezclaba las poblaciones africanas y euroasiáticas hasta hace unos 1.3 Ma lo que explicaría el polimorfismo de los distintas poblaciones. El punto de partida de la población madre de las especies modernas parece situarse al este de África y/o suroeste de Asia, de esta forma cuadrarían todos los hallazgos. Ahora se piensa que nuestro antecessor es una rama proveniente de allí pero, con más datos, incluso podría recuperar un papel preponderante frente al heidelbergensis.

Un nuevo clado y el origen de los neardentales

Con todo lo expuesto parece aceptable que el género Homo ha evolucionado por cladogénesis: las distintas  líneas evolutivas (linajes) se desarrollan de forma independiente con sus propios cambios y desapareciendo la especie inicial.
A las especies ya descritas podemos añadir los restos de China o de la Isla de Flores
(apodado hobbit por su tamaño) que apoyarían esta teoría que dejamos ahora un poco al margen para dedicarnos al rey de los fósiles europeos con permiso del Archaeopterix

Homo pekinensis

Homo floresiensis

Llega por fin el momento de los neardentales. Aparecieron hace 250000 años y tuvieron más capacidad craneal y mayor musculatura que los listos (sapiens) . Fue una época complicada en cuanto a periodos fríos que aisló a las poblaciones peninsulares por no poder atravesar las grandes cadenas montañosas. Pero los intervalos suaves permitieron a los neandertales llegar hasta el levante español y posiblemente hasta China.
Elevaron el grado de complejidad a la hora de fabricar herramientas, controlaron el fuego, cazaban socialmente, crearon rituales funerarios y es posible que incluso realizasen dibujos.

Aquí termina el capítulo dejándonos con ganas de más.

Comentemos:

- La primera es un clásico, con estas ventajas ¿no deberían haber durado más que los sapiens?
- Las diferentes controversias que han aparecido ( pinturas de neardentales, quitar importancia a la apariencia de antecessor, dar importancia a la mandíbula de Mauer) ¿están cargadas de intereses?

Espero que ayer recibiéseis muchos libros. Si no fue así, como es mi caso, aprovechemos las rebajas.

Feliz finde