Mandíbula de un 'Homo sapiens' hallada en 2015 en Ledi-Geraru, Etiopía, con 2,8 millones de años de antigüedad / BRIAN VILLMOARE.

El actual consenso científico estima que el origen del ser humano y su posterior evolución apunta a que el primer ancestro común de nuestro género Homo apareció hace alrededor de 3,8 millones de años.

Sin embargo, una investigación liderada por tres científicos chilenos, y publicada en la revista  Nature Ecology & Evolution, modifica esta fecha, y afirma que este antiguo ancestro es alrededor de 500.000 años más antiguo que el hallazgo más temprano de un fósil reconocido como Homo.

El estudio es liderado por Hans Püschel (izquierda), estudiante de doctorado en paleontología en la Universidad de Edimburgo, su hermano Thomas Püschel y René Bobe, ambos de la Universidad de Oxford, y Joseph O’Reilly y Ornella Bertrand, de la Universidad de Edimburgo.

Sabemos que el primer miembro de nuestro género encontrado  hasta ahora data de 2,8 millones de años. “Este fósil fue encontrado en Ledi-Geraru, región de Afar, Etiopía en 2015, y en ese momento hizo retroceder el origen de nuestro género en al menos medio millón de años. Lo que sugieren nuestros resultados es que el origen del género 'Homo' podría ser incluso más antiguo (3,3 millones de años), lo que retrasa la edad del origen en otro medio millón de años”, explica Hans Püschel a Qué Pasa desde Alemania.

"En cierto modo, esto podría tomarse como una predicción de que todavía hay fósiles de los primeros representantes de nuestro género esperando ser encontrados en algún lugar de África. En términos de qué especie específica de 'Homo', no podemos decirlo, ya que esto es solo una predicción basada en nuestros datos. Sin embargo, con los métodos que usamos pudimos predecir que este ancestro habría tenido un tamaño corporal cercano al de Australopithecus afarensis y una encefalización (masa cerebral relativa) muy similar a Homo floresiensis, conocido como 'El Hombre de Flores', argumenta el investigador.

Para llegar a esta conclusión, los científicos utilizaron métodos filogenéticos que les permitieron incorporar evidencia molecular (ADN) y morfológica de homínidos existentes y extintos para cuantificar los tiempos de especiación durante la evolución humana, “vale decir, cuando se separan los linajes de cada especie de homínido”, señala Hans Püschel.

“Eso nos permitió estimar una edad del origen del género 'Homo'. Luego, usamos esta información temporal y filogenética para estudiar las tendencias evolutivas en la masa corporal y la encefalización (masa cerebral relativa) en los homínidos, mediante algoritmos que nos permitieron reconstruir estos caracteres en los ancestros de los mismos incluidos en el análisis”, explica el investigador.

"El método utilizado ocupa diferentes fuentes de información (molecular, morfológica y estratigráfica) y permite obtener información de los tiempos de divergencia de las especies, que en este caso, serian los distintos homínidos que incluimos en el estudio. Para explicar mejor cómo funciona el análisis, nosotros introducimos, por una lado, información sobre el cambio evolutivo, que en este caso es la morfología de cada homínido y su ADN (si es que lo hay disponible), y luego, por otro lado, utilizamos la información estratigráfica (o radioisotópica) de cada homínido para calibrar estos cambios en el tiempo, lo que nos proporciona información sobre cuándo cada especie divergió de otra”, añade Hans Püschel.

Gráfico temporal de especies de homínidos. Los rectángulos de colores representan sus rangos estratigráficos. Las siluetas de los homínidos se descargaron de http://phylopic.org/.

Uno luego puede comparar el resultado con lo que se sabe del registro fósil de nuestro linaje, y ver si aparecen patrones interesantes. “En términos científicos esto es un gran aporte, dado que no se contaba antes con este tipo de información temporal sobre cuándo ocurrieron estos eventos, por lo que podría ser el punto de partida de otros estudios, que miren en detalle otros aspectos evolutivos, o incluso, podría ayudar a justificar una campaña en terreno a sitios en donde no se espera encontrar miembros de nuestro género”, señala el investigador.

Si observamos las masas corporales estimadas de algunos de los primeros homínidos y las comparamos con especies posteriores antes de la aparición del género Homo, “tiende a haber una reducción en la masa corporal”, añade.

"La encefalización de los homínidos a través del tiempo ha sido observada anteriormente. Hay varios estudios que se ocupan de eso. Sin embargo, pudimos datar específicamente cuándo ocurrieron estos aumentos de encefalización y en qué especies de homínidos aconteció. Esto es muy interesante porque se puede comparar con eventos antiguos para los que tenemos fechas. Por ejemplo, eventos paleoclimáticos, o incluso, la aparición de herramientas, fuego y otras innovaciones culturales”, prosigue Hans Püschel.

"Hemos observado que entre las diferentes especies de homínidos, el Homos sapiens fue el homínido que más aumentó su tamaño cerebral relativo respecto de sus antepasados, y es el homínido con el cerebro relativo más grande (incluso más que el Homo neanderthalensis). Pudimos ver cuándo ocurrió este aumento y qué tan rápido fue y comparar esa tasa con la tasa evolutiva de otros homínidos. Esto no se había hecho antes”, explica el estudiante de doctorado en paleontología en la Universidad de Edimburgo.

Fuente: latercera.com | 2 de abril de 2021

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                  Un marco de tiempo para la evolución humana

Por Hans Püschel

Hay varias preguntas siempre presentes que han captado la atención tanto de los científicos como del público en general. ¿Cuándo exactamente se originaron los humanos y cuándo vivió el último ancestro común de humanos y chimpancés? ¿Cuándo comenzó a aumentar el tamaño relativo del cerebro?  ¿Existe un vínculo entre la evolución del tamaño del cerebro y del cuerpo? 

A pesar de muchos hallazgos fósiles importantes, cuestiones como estas siguen siendo divisivas, en parte debido a la ausencia de una escala de tiempo evolutiva común para la evolución humana. Una escala de tiempo precisa no solo proporciona un marco temporal común para la historia evolutiva de nuestro propio linaje, sino que también puede permitirnos evaluar posibles asociaciones entre cambios evolutivos clave y diferentes factores causales posibles, como influencias ambientales o cambios en las condiciones climáticas.

Durante mucho tiempo, mi hermano Thomas y yo hemos discutido este tipo de preguntas en entornos informales (por ejemplo, reuniones familiares o cerveza en mano en un bar), pero nunca pensamos en abordar seriamente este tema juntos, lo que debería haber sido obvio ya que él es paleoantropólogo, mientras que yo soy paleontólogo de mamíferos.

Dos de los autores del artículo de investigación publicado, Thomas Püschel (izquierda) y Hans Püschel (ambos hermanos) hablan sobre la idea que ha estado detrás del mismo.

Fue solo en 2019 cuando decidimos abordar seriamente algunas de estas preguntas y comenzamos a realizar algunas pruebas preliminares. Nos dimos cuenta de que la mejor manera de avanzar era formar un equipo con las habilidades adecuadas para apoyarnos. Por lo tanto, ese mismo año decidimos invitar a algunos colegas (Ornella Bertrand, Joe O'Reilly y René Bobe) a colaborar con nosotros para que pudieran enriquecer el trabajo con su experiencia (es decir, filogenética, evolución cerebral y registro fósil de homínidos, respectivamente) y mejoró aún más nuestro trabajo preliminar. 

Sin embargo, fue difícil para mí encontrar el tiempo para trabajar adecuadamente en este proyecto debido a las diferentes funciones asociadas con mi doctorado. ¿Quién hubiera pensado que la serie de bloqueos debido a la pandemia de COVID-19 nos daría tiempo para trabajar más intensamente en esto? Estaba en Argentina recopilando datos de diferentes colecciones de museos, mientras mi hermano se preparaba para una serie de viajes de campo a Mozambique y Kenia cuando la pandemia paralizó todo. Esto nos llevó a repensar todos nuestros planes para el año, lo que a su vez dio como resultado videollamadas mucho más regulares que antes y días enteros de análisis en ejecución. Finalmente pudimos armar el primer borrador de nuestro trabajo que luego fue compartido con el resto del equipo cuyos comentarios mejoraron el texto original.

En nuestro trabajo nos enfocamos en el marco temporal en el que ocurrió la evolución humana. Tradicionalmente, los paleoantropólogos han estimado la escala de tiempo evolutiva humana observando rangos estratigráficos (es decir, las dataciones o edades de diferentes especies en el registro fósil) y luego registrando cuándo una determinada especie aparece por primera vez en el registro fósil, así como la última ocasión en que se observa la especie. Aunque indudablemente valioso, este enfoque tiene limitaciones ya que solo estima la primera y última aparición local de una especie en particular en el registro fósil, lo cual no se corresponde con las fechas reales de origen y extinción de la especie de interés (es decir, estas fechas no corresponden a los eventos de especiación reales).

Hipótesis topológicas alternativas probadas en los análisis TED. a, Similar a la filogenia de Dembo
et al. b, La misma topología que en 'a' pero moviendo al 'Australopithecus sediba' del clado 'Homo'
por ser el taxón hermano del 'Australopithecus africanus'. c, La misma topología que 'a' pero
cambiando la posición del 'Homo naledi' del tronco del 'Homo antecessor' y sus parientes 'Homo'
más cercanos por ser taxón hermano del 'Homo erectus' africano. d, La misma topología que 'a',
pero tomando el 'Homo floresiensis' en su posición basal dentro del género 'Homo' por ser taxón
hermano del 'Homo erectus' asiático.

Los biólogos evolutivos, por otro lado, generalmente han calculado estas fechas observando árboles evolutivos datados (es decir, filogenias) que se generan a partir de la información genética disponible tanto para especies vivas (por ejemplo, humanos, chimpancés, gorilas) como para algunas ya extintas,como los neandertales o los denisovanos. Sin embargo, este enfoque solo considera la información molecular y estratigráfica disponible para estas especies, sin tener en cuenta la información anatómica que estos fósiles pueden proporcionar. Aún más problemática es la omisión de la mayoría de los homínidos en el registro fósil para los que no se dispone de información molecular. En otras palabras,el problema con estos dos enfoques comúnmente aplicados es que se centran exclusivamente en un subconjunto de los datos disponibles, sin aprovechar al máximo toda la información disponible que tenemos actualmente (sobre chimpancés, gorilas, etc.), así como de algunas especies ya extintas como los neandertales o los denisovanos.

Por estas razones, en nuestro estudio decidimos aplicar un enfoque conocido como Datación de Evidencia Total (TED) que nos permitiría no solo incorporar la información genética existente para algunas especies de homínidos y simios, sino también integrar los datos anatómicos disponibles para la mayoría especies de homínidos, así como dataciones radiométricas (es decir, datos sobre la edad geológica de los fósiles), incorporando toda esta información directamente en las puntas del árbol. Además de estimar una escala de tiempo evolutiva para el clado homínido, también usamos los árboles evolutivos datados para llevar a cabo la reconstrucción del estado ancestral (ACSR) (es decir, un método que modela la evolución de un rasgo particular en el tiempo) de dos características evolutivas importantes: masa corporal y cociente de encefalización filogenética (PEQ) (es decir, una medida de cómo crece el tamaño del cerebro con respecto al tamaño del cuerpo que tiene en cuenta la no independencia filogenética). Al hacerlo, pudimos comprender mejor cómo estos dos rasgos clave evolucionaron en el clado de los homínidos.

Puede leer nuestro artículo aquí.

Fuente: natureecoevocommunity.nature.com | 2 de abril de 2021