Simulaciones realizadas mediante un ordenador sobre la densidad poblacional de los neandertales (izquierda) y el 'Homo sapiens' (derecha) hace 43.000 años (arriba) y 38.000 años (abajo). Los círculos anaranjados indican sitios arqueológicos de neandertales y los verdes de 'Homo sapiens' durante intervalos de 5.000 años centrados alrededor de espacio temporal considerado. Crédito: Instituto de Ciencias Básicas.

Científicos del clima del Centro de Física del Clima del IBS (Instituto de Ciencia Básicas, Corea del Sur)  han descubierto que, al contrario de lo que se creía anteriormente, la extinción de los neandertales no fue causada por cambios bruscos del clima glacial ni tampoco por haber hibridado con el Homo sapiens. Según las nuevas simulaciones realizadas con un ordenador, solo la competencia entre los neandertales y el Homo sapiens puede explicar la rápida desaparición de los primeros hace entre 43.000 y 38.000 años.

Los neandertales vivieron en Eurasia durante al menos unos 300.000 años, pero hace entre 43.000 y 38.000 años desaparecieron rápidamente de la faz de la Tierra, dejando solo débiles huellas genéticas entre las poblaciones actuales de Homo sapiens. Está bien establecido que su extinción coincidió con un período de condiciones climáticas que fluctuaban rápidamente, así como con la llegada del Homo sapiens a Europa. Sin embargo, determinar cuál de estos factores fue la causa dominante es uno de los mayores desafíos de la antropología evolutiva.

Para cuantificar qué procesos desempeñaron un papel importante en el colapso de las poblaciones neandertales es necesario utilizar modelos matemáticos que puedan simular de manera realista las migraciones de los neandertales y el Homo sapiens, sus interacciones, la competencia y la hibridación entre ellos en un entorno climático cambiante. Tales modelos no existían anteriormente.

En un nuevo artículo publicado en la revista Quaternary Science Reviews, el director del Centro de Física del Clima del IBS, en la Universidad Nacional de Pusan, el profesor Axel Timmermann (izquierda), presenta la primera simulación realista de un modelo informático sobre la extinción de neandertales en Eurasia. El modelo, que se compone de varios miles de líneas de códigos computacionales y se ejecuta en un super ordenador Aleph del IBS, resuelve una serie de ecuaciones matemáticas que describen cómo los neandertales y el Homo sapiens se movían en un paisaje glacial variable en el tiempo, y bajo unas condiciones oscilantes de temperatura, lluvia y vegetación. En el modelo, ambos grupos de homínidos compiten por los mismos recursos alimenticios y una pequeña fracción pueden hibridar entre ellos. Los parámetros clave del modelo se han obtenido de simulaciones realistas sobre el clima y de datos genéticos y demográficos.

"Esta es la primera vez que hemos podido cuantificar los factores que influyeron en la extinción de los neandertales", dice Timmermann. "En el modelo del ordenador, puedo activar y desactivar diferentes procesos, tales como un cambio climático abrupto, la hibridación y la competencia", afirma.

Propagación del frente de hibridación entre neandertales y Homo sapiens: instantáneas para diferentes períodos de tasas de hibridación (individuos / km² / año).

Al comparar los resultados con los datos paleoantropológicos, genéticos y arqueológicos existentes, Timmermann demuestra que una extinción efectiva en el modelo del ordenador solo era posible si el Homo sapiens tenía ventajas significativas sobre los neandertales en términos de explotación de los recursos alimenticios existentes. Aunque el modelo no especifica los detalles, las posibles razones de la superioridad del Homo sapiens podría asociarse con mejores técnicas de caza, una mayor resistencia a los patógenos y una mayor tasa de fecundidad.

Lo que causó exactamente la rápida desaparición de los neandertales ha permanecido como una incógnita durante mucho tiempo. Este nuevo enfoque modelado por un ordenador identifica la exclusión competitiva como la razón probable de la desaparición de los mismos.

Efecto de los ciclos climáticos Dansgaard-Oeschger en la extinción de los neandertales: a. tiempo en miles de años cuando la densidad de neandertal cae por debajo de un valor mínimo de 0,0001 individuos / km² en la simulación del ordenador; b. diferencia entre la simulación del ordenador y la simulación con los mismos parámetros demográficos, pero sin los eventos de Dansgaard-Oeschger.

"Los neandertales vivieron en Eurasia durante los últimos 300.000 años y experimentaron y se adaptaron a cambios climáticos abruptos, los cuales fueron aún más dramáticos que los que ocurrieron durante el periodo de su desaparición. No es una coincidencia que los neandertales comenzaran a extinguirse justo en el momento que el 'Homo sapiens' comenzó a extenderse por Europa", dice Timmermann. Y Agrega: "Estas simulaciones realizadas por ordenador muestran claramente que este evento fue la primera gran extinción causada por nuestra propia especie".

El equipo de investigación del Centro de Física del Clima del IBS esta ahora mejorando el modelo computacional para incluir también la megafauna e implementar forzamientos climáticos más realistas. "Este es un nuevo campo de investigación en el que los científicos del clima pueden interactuar con matemáticos, genetistas, arqueólogos y antropólogos", concluye Axel Timmermann.

Fuente: phys.org | 20 de mayo de 2020