La divergencia entre el linaje neandertal y el del Homo sapiens pudo producirse 500.000 años antes de lo que se creía

Foto: Aida Gómez durante su trabajo de campo

Científicos españoles han analizado los dientes de prácticamente todas las especies de homínidos que han existido en los últimos 4 millones de años, logrando identificar rasgos neandertales en poblaciones europeas muy antiguas Los fósiles dentales apuntan que la separación se produjo hace al menos un millón de años, mucho antes de lo que apuntan los análisis basados en ADN

Vía: Universidad de Granada / 12 de mayo de 2010

La divergencia entre el linaje neandertal y el del hombre actual (Homo sapiens) pudo producirse hace al menos un millón de años, más de 500.000 años antes de lo que se pensaba hasta ahora en virtud de los análisis basados en ADN. Una tesis doctoral realizada en el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) y asociada a la Universidad de Granada ha analizado, utilizando métodos cuantitativos, los dientes de prácticamente todas las especies de homínidos que han existido en los últimos 4 millones de años, logrando identificar rasgos neandertales en poblaciones europeas muy antiguas.

El objetivo fundamental de esta investigación, cuya autora es Aida Gómez Robles, ha sido reconstruir la historia evolutiva de nuestra especie a partir de la información proporcionada por los dientes, que son los restos más numerosos y mejor conservados del registro fósil. Para ello se ha analizado una amplísima muestra de fósiles dentales procedentes de diversos yacimientos de África, Asia y Europa, valorando las diferencias morfológicas de cada clase dental y la capacidad de cada diente aislado para determinar la especie del individuo al que perteneció.

La investigadora ha concluido que es posible determinar correctamente la especie a la que perteneció un diente aislado con una probabilidad de éxito que varía entre el 60% y el 80%. Aunque estos valores no son muy altos, aumentan a medida que se añaden distintas clases dentales. Es decir, si se cuenta con varias piezas dentales del mismo individuo, la probabilidad de determinar su especie correctamente puede rozar el 100%.

Aida Gómez Robles señala que, de todas las especies de homínidos que se conocen actualmente, “ninguna de ellas tiene probabilidades superiores al 5% de ser la especie ancestral a los neandertales y a Homo sapiens, por lo que es probable que el último ancestro común de estos dos linajes no se haya encontrado todavía”.

Foto: Aida Gómez Robles en pleno trabajo.

Simulación por ordenador

Una de las grandes aportaciones de este trabajo ha sido utilizar métodos de simulación por ordenador para observar el efecto de distintas variaciones ambientales en la evolución de la forma de los dientes. Investigaciones similares han analizado la evolución y el desarrollo de distintos grupos de mamíferos, pero no se habían aplicado hasta el momento en el ámbito de la evolución humana.

Además, la investigación del CENIEH y la UGR es también pionera, junto con algunos trabajos recientes basados en la forma craneal, en la utilización de métodos matemáticos para estimar la forma correspondiente a determinados ancestros comunes del árbol filogenético de nuestra especie. “Aunque en esta tesis sólo se ha analizado la forma dental –advierte su autora-, la misma metodología puede emplearse para proponer cómo serían esas especies ancestrales en todas sus partes esqueléticas, lo que permitiría tener modelos de referencia frente a los que comparar futuros hallazgos fósiles”.

Para llevar a cabo este trabajo, Gómez Robles empleó material procedente de excavaciones de diversos yacimientos arqueo-paleontológicos, como los yacimientos de la Gran Dolina y de la Sima de los Huesos, situados en la Sierra de Atapuerca (Burgos), y los yacimientos de Dmanisi, en la República de Georgia. Además, visitó diversas instituciones internacionales para estudiar colecciones fósiles o actuales, entre las que destacan el Museo Nacional de Georgia, el Instituto de Paleontología Humana y el Museo del Hombre de París, el Centro Europeo de Investigaciones de Tautavel (Francia), el Instituto Senckenberg de Frankfurt, el Museo de Historia Natural de Berlín, el Instituto de Paleontología de Vertebrados y de Paleoantropología de Pekín y los Museos de Historia Natural de Nueva York y de Cleveland.

Los resultados de esta investigación han dado lugar hasta el momento a dos publicaciones en una de las revistas más prestigiosas en el campo de la evolución humana, denominada Journal of Human Evolution (años 2007 y 2008), si bien la mayor parte de este trabajo se publicará en los próximos meses.

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Foto: Aida Gomez Robles defendiendo su tesis doctoral.

Antes de nada, hay que reseñar que la noticia corresponde a la tesis doctoral que ha presentado Ana Gómez Robles, investigadora del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana, CENIEH, becada por la Fundación Atapuerca, y que ha defendido, ante un tribunal reunido en la Facultad de Medicina de la Universidad de Granada, con el título "Análisis de la forma dental en la filogenia humana. Tendencias y modelos evolutivos basados en métodos de morfometría geométrica”, el cual la ha calificado Sobresaliente cum laudem.

La verdad es que no se puede negar que últimamente vamos de novedad en novedad científica en el campo de la paleoantropología. 2009 y 2010 se están convirtiéndo en dos años espectaculares en este sentido.

En el caso que nos ocupa, retrasar en 500.000 años el momento en que divergieron neandertales y Homo sapiens (hace unos 500.000 años, y, por tanto, un millón de años en total), con base al análisis de las piezas dentales del registro fósil, va a obligar también a replantearse muchas cuestiones.

En su momento, dos estudios complementarios (véase este enlace y este otro) realizados por dos equipos distintos, sobre el ADN de un fósil hallado en 1980 en la gruta croata de Vindija, cerca de Zagreb, habían llegado a conclusiones bastante similares sobre el punto cronológico de la separación entre neandertales y Homo sapiens.

En los mismos, uno de ellos estipulaba que el divorcio entre el Neandertal y el Homo Sapiens tuvo lugar hace 465.000 a 569.000 años, posiblemente hace 516.000 años, mientras que el otro lo sitúaba entre 120.000 y 670.000 años atrás, inclinándose por una estimación de aproximadamente 370.000 años. Según esos cálculos, el último antepasado de un linaje común podría haber vivido hace 706.000 años. Ahora ese antepasado común habrá que retrasarlo bastante más atrás de un millón de años.

Posteriormente, se informó de otro estudio basado en las características morfológicas de los cráneos (a lo cual se hace referencia en la noticia) que se situaba el momento de separación entre los 300.000 y 400.000 años.

Lo curioso, y conviene subrayarlo, es esta disparidad de fechas entre unos métodos y otros. Más o menos los análisis genéticos y el morfológico craneal podrían considerarse cercanos o similares en sus conclusiones, pero no deja de llamar la atención que sea precisamente el análisis paleontológico dental el que suscriba una fecha mucho más tardía (de nada menos que 500.000 años). Extraña, por tanto, que en la nota informativa no se aduzcan -mínimamente- las razones que expliquen estas diferencias sustanciales. Habrá que esperar a ver el trabajo completo publicado y qué diagnósticos o pareceres ofrecen otros especialistas en la materia.

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Respuestas a esta discusión

Aparecen hoy en la prensa unas cortas declaraciones de Aida Gómez y la directora de su tesis doctoral María Martinon, sobre el resultado de la misma. No es que esclarezcan mucho, pero las implicaciones de lo dicho es notable.

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Foto: Esqueletos de un neandertal (izquierda) y un sapiens (derecha). EFE

Neandertales y sapiens, aún más separados

Un estudio dice que su ancestro común vivió hace un millón de años, el doble de lo aceptado

Vía: Público.es / Nuño Domínguez / 13 de mayo de 2010

El último pariente común entre sapiens y neandertales es el doble de viejo de lo que se creía, según un trabajo realizado por investigadores del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), en Burgos. Los investigadores lo sitúan hace un millón de años. Mientras, el primer genoma neandertal publicado la semana pasada lo databa hace unos 350.000 años.

"Estas conclusiones han sido uno de mis mayores quebraderos de cabeza y yo he sido la primera sorprendida", explica a Público Aida Gómez, quien ha realizado la investigación como parte de su tesis doctoral bajo la supervisión de María Martinón, investigadora de Atapuerca, y José María Bermúdez de Castro, director del CENIEH. Los datos se desprenden del análisis morfológico de unas 1.500 piezas dentales de toda la familia humana (neandertales, sapiens, erectus, habilis o antecessor) y de australopitecos de hace hasta cuatro millones de años, de África, Asia y Europa. Se han analizado con una herramienta informática que compara puntos en los dientes de las especies y calcula su divergencia evolutiva.

"La evidencia real de los fósiles nos dice que el ancestro común de sapiens y neandertales vivió mucho antes de lo que dicen los genes", explica Martinón.

Guerra de cifras

Martinón dice que los neandertales que vivieron hace 600.000 años en Atapuerca ya eran una especie diferenciada de los sapiens. Eso hace imposible que su último ancestro común viviese 300.000 años después, como propone el equipo que ha obtenido el genoma neandertal. Los dientes de otros homininos de la Gran Dolina de Atapuerca, de hace 900.000 años, ya presentaban rasgos que los hacían más neandertales que ancestros del sapiens, añade Gómez.

El ancestro común se ubicaría 100.000 años antes, lo que demuestra que ninguno de los fósiles encontrados hasta hoy es el del ansiado ancestro, ya que no hay fósiles de Homo de esa antigüedad, concluye Martinón.
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O sea, la primera conclusión es clara: los análisis genéticos sobre el genoma neandertal si no están equivocados, al menos no son nada fiables (miren ustedes por dónde) en el sentido de aclarar el punto de divergencia entre neandertales y sapiens. No deja de ser una profunda contrariedad que tendrá que ser investigada.

Segundo: Se dice que "Los dientes de otros homininos de la Gran Dolina de Atapuerca, de hace 900.000 años, ya presentaban rasgos que los hacían más neandertales que ancestros del sapiens".
Es decir, tienen rasgos neandertales el Homo heidelbergensis (cosa lógica y obvia por considerársele precursor de los neandertales) y el Homo antecessor, algo que no estaba muy claro pues se le considera, a su vez, una especie distinta. No obstante, si ahora se dice que se detecta que tiene rasgos neandertales entonces hay que concluir que también entre ellos hubo hibridación, lo cual sería otra novedad que habría que colegir (si bien ya no puede extrañar nada habida cuenta de la demostración reciente de hibridación entre neandertales y sapiens).

En resolución: tengo ya para mí que si el reciente estudio sobre el genoma neandertal es de una importancia extraordinaria, la tesis que ha elaborado Aida Gómez Robles no es de mucha menor relevancia a la luz de sus resultados.
Hola, querría si es posible que me ampliaras información acerca de esta noticia y sobre el genoma neardental, solo soy un aficionado en la tématica pero me interesa mucho conocer las repercusiones sobre el genoma neardental y este estudio.
Entiendo que se retrasa el período de divergencia entre neandental y sapiens, pero por otro lado la posibilidad de hibridación cuestiona la clasificación de dos especies distintas entre sapiens y neandertal.
¿Podríamos hablar de sapiens y neandertal como subespecies?, esto supondría cambiar la actual clasificación entre las dos como especies separadas y divergentes.
¿Donde puedo encontrar información acerca de las costumbres y vida en comunidad del neandertal?. Según tengo entendido los comportamientos de estos no se diferenciaban mucho con el sapiens, con el que convivió y al parecer fue el perdedor durante la convivencia entre sapiens y neandertal.
¿Supone el retraso que la convivencia entre las dos especies fue mayor?. Esto da más posibilidades a creer que la hibridación no fue algo puntual sino continuado en el tiempo.
Deduzco que no se conoce el antecesor del sapiens y el neandertal, por lo que fijar el origen del mismo en un lugar en concreto no es posible aún. ¿Desmiente esto la teoría de la procedencia del homo sapiens actual de Africa?. Sería interesante averiguar algo del origen común y de por qué el neandertal se encuentra en Europa y el Sapiens procede Africa y va "desplazando" al neandertal en Europa hasta Gibraltar, donde parece ser se encontraron los últimos restos de neandertal.
Hola, Miguel Villagrán:

Justamente aparece hoy en el diario digital "granadahoy.com" una información relativa a la noticia, en donde se amplian algunos conceptos por parte de la investigadora Aida Gómez (véase más abajo).

En cuanto a tu interés por estos temas, puedes leer muchos de los posts que hemos puesto en este grupo de Prehistoria, así como en la cabecera de la Terra Antiqvae. En relación al genoma neandertal (y acerca de algunas de las preguntas que realizas) hace pocos días pusimos bastante información al respecto en el post "Confirmado: somos un poco neandertales", donde puedes aclarar algunas de tus dudas.

También puedes encontrar mucha información en internet. Hay noticias y blogs en cantidad suficiente para hacerse una idea de todos estos asuntos. Si no quieres perder mucho tiempo leyéndolo todo, en la enciclopedia de Wikipedia tienes resúmenes bastante buenos.

Transcribo a continuación la noticia ampliada sobre la tesis de Aida Gómez, pero sólo la parte que tiene interés y no repite lo ya publicado:

Tras los dientes del homo sapiens

Vía: granadahoy.com | Manuela de la Corte | 19 de mayo de 2010

Diferencias dentales

Las variaciones analizadas en esta tesis son "alteraciones sutiles" en la forma de los distintos dientes. "Fundamentalmente en el número y disposición de las distintas cúspides y surcos, en el grado de simetría o asimetría de las piezas y en la presencia de estructuras adicionales". Variaciones que estarían relacionadas con el tipo de dieta, "ya que las especies que ingieren alimentos más duros tienen unos dientes en general más robustos".

Otro aspecto curioso está relacionado con los dientes anteriores que ha estudiado. "Los grupos que utilizan sus dientes como una tercera mano, con funciones distintas a la masticación como sostener objetos, suelen tener dientes anteriores grandes y muy reforzados".

La investigadora debía buscar tales diferencias. La distinción fundamental entre la dentición de los neandertales y la de nuestra propia especie está "en el tamaño y la robustez de los dientes anteriores que, en el caso de los neandertales, son tan grandes que muestran un aspecto plegado y con numerosas estructuras de refuerzo".

El trabajo de investigación de dicha tesis comenzó en 2004. "Durante todo el periodo de estudio en la Universidad", explica la científica, "me habían interesado los temas relacionados con la evolución humana", por lo que al terminar la carrera contactó con José María Bermúdez de Castro, uno de los codirectores de las excavaciones de Atapuerca, en cuyo grupo ha realizado Gómez la tesis doctoral. El doctor Bermúdez de Castro posee una larga trayectoria en el estudio de la dentición de los homínidos por lo que el trabajo se planteó como una aportación más a la línea de investigación que el especialista ya había abierto años atrás.

"Distintos trabajos basados en análisis de ADN proponen que la divergencia entre estos dos linajes se produjo entre 300.000 y 400.000 años. Pero la población de la Sima de los Huesos, con una antigüedad de 600.000 años, presenta claros rasgos neandertales que muestran que este grupo ya está dentro del linaje neandertal".

No sólo ellos. Los homínidos de la Gran Dolina, con una antigüedad aproximada de 900.000 años, "tienen caracteres neandertales incipientes que indican que podrían estar localizados justo al inicio del linaje de los neandertales y marcar el momento en el que se produjo la divergencia de estas dos ramas de nuestro árbol evolutivo".

La aparición de cada uno de los dos linajes estaría marcada, por lo tanto, por el momento de divergencia de las dos ramas. "Una vez separados", explica, "los dos linajes fueron acumulando diferencias hasta dar lugar, por un lado, al Homo sapiens, y, por otro, a los neandertales clásicos".

Estas dos especies aparecen hace unos 100.000-200.000 años, aunque el momento exacto es difícil de determinar, ya que los dos grupos se originan debido a una acumulación de cambios graduales dentro de cada linaje. "Por ejemplo, los homínidos de la Sima de los Huesos estarían dentro del linaje neandertal, pero aún no serían neandertales clásicos, que aparecerían al seguir acumulándose cambios en esa rama. En el linaje de homo sapiens habría ocurrido algo similar". El tema de la desaparición de los neandertales no se ha tratado en la tesis, aunque en general se asume que los últimos neandertales vivieron en las regiones del sur de Europa hace algo menos de 30.000 años.

El motivo de centrar este estudio en los fósiles dentales es que estos restos son los "más numerosos y los mejor conservados de todo el registro", como subraya Gómez. Además, los dientes, al contrario que los huesos, "no cambian de forma en respuesta a cambios ambientales por lo que se considera que son piezas en las que la información genética está fuertemente conservada". Esto permite que la información relativa a las relaciones entre las distintas especies se pueda obtener "de forma más fiable que en los análisis basados en otras piezas esqueléticas".

Simulación por ordenador

Una de las grandes aportaciones de este trabajo ha sido utilizar métodos de simulación por ordenador para observar el efecto de distintas variaciones ambientales en la evolución de la forma de los dientes. Investigaciones similares han analizado la evolución y el desarrollo de distintos grupos de mamíferos, pero no se habían aplicado hasta el momento en el ámbito de la evolución humana. "Estas simulaciones han permitido valorar cómo podría haber cambiado la forma de los dientes en respuesta a distintas variaciones ambientales a partir de una de las especies más antiguas que se conocen, A. afarensis".

Además, la investigación del CENIEH y la UGR es también pionera, junto con algunos trabajos recientes basados en la forma craneal, en la utilización de métodos matemáticos para estimar la forma correspondiente a determinados ancestros comunes del árbol filogenético de nuestra especie. "Aunque en esta tesis sólo se ha analizado la forma dental -advierte su autora-, la misma metodología puede emplearse para proponer cómo serían esas especies ancestrales en todas sus partes esqueléticas, lo que permitiría tener modelos de referencia frente a los que comparar futuros hallazgos fósiles".

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