Homo antecessor hombros

Los hombros de 'Homo antecessor' y de los humanos modernos son similares

Los hombros de 'Homo antecessor' y de los humanos modernos son similares

El CENIEH publica un artículo en la revista Scientific Reports en la que se concluye que Homo antecessor tuvo un desarrollo de los hombros análogo al de Homo sapiens, aunque su crecimiento era más rápido
Escápula de Homo antecessor/D. García Martínez et al

La forma de nuestros hombros ya estaba en el Pleistoceno inferior, según una investigación pionera que se publica hoy en la revista Scientific Reports, realizada por Daniel García Martínez y José María Bermúdez de Castro, paleoantropólogos del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), en colaboración con David Green de la Campbell University (EE. UU.).

El estudio del hombro, técnicamente denominado “cintura escapular”, proporciona información sobre aspectos relevantes de la evolución humana como la locomoción, la forma del cuerpo, la posibilidad de trepar con facilidad o la habilidad para lanzar objetos con notable precisión (piedras, jabalinas, etc.).

Los autores de este trabajo han podido estudiar por primera vez el crecimiento y desarrollo de los hombros de la especie Homo antecessor, datada en 850.000 años, utilizando herramientas de antropología virtual y morfometría geométrica 3D. Los resultados muestran que la trayectoria del desarrollo del hombro de esta especie ya era muy similar al de Homo sapiens, aunque el crecimiento pudo ser algo más rápido.

Hace casi un millón de años nuestra evolución ya había logrado casi por completo todas las capacidades biomecánicas que caracterizan al hombro de los humanos modernos y se había alejado definitivamente de las habilidades que aún conservaron las especies más arcaicas de la filogenia humana, como trepar con enorme agilidad.

Para averiguar los cambios experimentados por esta parte de nuestra anatomía es necesario contar con un hueso plano: el omóplato o escápula. Pero, como señalan los autores de esta investigación, “el registro fósil de nuestra filogenia apenas cuenta con un puñado de estos huesos fósiles tan delicados, lo que ha dificultado sobremanera el estudio del crecimiento y desarrollo de los hombros durante la evolución humana”.

Dos fósiles clave

Por fortuna, en el nivel TD6 del yacimiento de Gran Dolina, situado en la sierra de Atapuerca (Burgos), se han conservado dos escápulas: una de ellas perteneció a un individuo infantil y la otra a un individuo de edad equivalente a la de un adolescente actual. Estos fósiles se obtuvieron durante la excavación de la primera década del siglo XXI y pertenecieron a la especie Homo antecessor.

“En un estudio previo de estos dos fósiles se había observado que la morfología de las escápulas era muy similar a la nuestra. Pero hasta ahora faltaba conocer el modelo de crecimiento y desarrollo de los hombros, lo que nos ha permitido comprobar que los huesos de nuestra cintura escapular han experimentado modificaciones en consonancia con unas capacidades diferentes”, señala José María Bermúdez de Castro.

Estudio comparativo

Con la escasa información disponible se sabía que las escápulas de los australopitecos se parecían en cierto modo a las de los chimpancés o los gorilas y diferían de las nuestras. “Sabemos que el desarrollo de nuestros ancestros más arcaicos era muy similar al de los simios antropoideos y la morfología de sus hombros denota que aún conservaban la capacidad para trepar con facilidad. Nosotros, en cambio, hemos perdido esa habilidad”, explica Daniel García Martínez.

Reconstrucción virtual de escápulas de H. antecessor (rojo) y otras especies de homínidos fósiles (gris)/Daniel García et al

 

Para averiguar cuándo surgieron nuestras peculiaridades anatómicas, además de la antropología virtual y la morfometría geométrica 3D, los investigadores han utilizado métodos estadísticos complejos para estudiar el desarrollo de la cintura escapular de la especie Homo antecessor, en comparación con el de otras especies del Plioceno y del Pleistoceno Inferior, como Australopithecus sediba o Australopithecus afarensis. También se han empleado una muestra muy amplia de Homo sapiens y de chimpancés (Pan troglodytes).

“Este estudio muestra que, aunque existían ligeras diferencias morfológicas entre las escápulas de Homo antecessor y Homo sapiens, estas eran mucho más similares a los humanos, a Homo erectus e incluso a Australopithecus que a los chimpancés”, comenta Daniel García Martínez.

En lo que se refiere al modo en que las escápulas crecían, también se observó que este era muy diferente del de los chimpancés, y comparable al de Homo. sapiens. “Bien es cierto que los datos parecen apuntar a que la velocidad del crecimiento era superior en Homo. antecessor, un aspecto apuntado por el equipo de investigación del CENIEH en base a evidencias dentales”, apunta José María Bermúdez de Castro.

Este artículo sienta las bases sobre el desarrollo de la cintura escapular en especies del Pleistoceno Inferior, y abre la puerta a nuevas investigaciones acerca del estudio del desarrollo del hombro en especies fósiles, ya que en el futuro se puede ampliar el marco temporal y estudiar el desarrollo de otras especies incluso del Plioceno, como los Australopithecus.

 

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Nuevo estudio sobre la regulación del tamaño de los molares en homínidos

Nuevo estudio sobre la regulación del tamaño de los molares en homínidos

El Grupo de Antropología Dental del CENIEH ha testado el modelo de cascada inhibitoria para explicar la relación de tamaño así como las diferencias de forma entre las distintas clases de dientes, en la muestra de molares de los individuos identificados en el yacimiento de la Sima de los Huesos de la sierra de Atapuerca.
tamaño molares homínidos
Mandíbula AT-1 de la Sima de los Huesos. Credits: Mario Modesto

La relación de tamaño de los molares es una de las características peculiares de las diferentes especies de homínidos y se han propuesto diferentes teorías para explicar esa relación de tamaño, así como las diferencias de forma entre las distintas clases de dientes (incisivos, caninos, premolares y molares). La última teoría, denominada modelo de cascada inhibitoria ha surgido de la experimentación en embriones de ratones, y en 2016 se aplicó de manera teórica a los homínidos fósiles, con resultados satisfactorios.

En apariencia, todos los homínidos cumplen el modelo de cascada inhibitoria. En un artículo del Grupo de Antropología Dental del Centro Nacional de Investigación sobre la evolución Humana (CENIEH), publicado recientemente en la revista Journal of Anatomy, se ha testado este modelo en la muestra de molares de los individuos identificados en el yacimiento de la Sima de los Huesos, situado en la sierra de Atapuerca (Burgos).

Los resultados coinciden de manera extraordinaria con el modelo generado en ratones, por lo que se confirma una vez más su utilidad. “No obstante, nuestras conclusiones han notado una anomalía del modelo, cuando se aplica a las especies más antiguas del género Homo”, puntualiza José María Bermúdez de Castro, coordinador del Programa de Paleobiología del CENIEH y autor principal de este trabajo.

Serie creciente y decreciente

En los géneros Ardipithecus, Australopithecus y Paranthropus, así como en Homo habilis, la serie molar es creciente y cumple perfectamente los presupuestos del modelo de cascada inhibitoria. Lo mismo sucede con Homo sapiens, pero con la diferencia de que la serie molar es decreciente, siendo el primer molar más grande que el segundo y este más grande que el tercero (muela del juicio).

La aplicación del modelo de cascada inhibitoria asumía que el cambio de la serie creciente a la decreciente habría sucedido hace poco menos de dos millones de años, quizá coincidiendo con la transición entre los géneros Australopithecus y Homo. “Sin embargo, en nuestro trabajo notamos que ese cambio pudo tardar al menos un millón de años en producirse”, señala Bermúdez de Castro.

Los homininos de la Sima de los Huesos, con unos 430.000 años de antigüedad, representan un buen ejemplo de esa transición, mientras que la mayoría de especímenes de Homo ergaster, Homo erectus, Homo antecessor y Homo heidelbergensis, entre otras especies, no cumplen el modelo de cascada inhibitoria. “Nuestra idea es seguir con las investigaciones para averiguar qué mecanismos genéticos están detrás de esta anomalía en el modelo”, declara Bermúdez de Castro.

 

Bermúdez de Castro et al. 2020. Testing the inhibitory cascade model in the Middle Pleistocene Sima de los Huesos (Sierra de Atapuerca, Spain) hominin sample. Journal of Anatomy. DOI: 10.1111/joa.13292

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Cambios climáticos y medioambientales influyeron en el origen del género 'Homo'

Cambios climáticos y medioambientales influyeron en el origen del género 'Homo'

El CENIEH participa en un estudio sobre Mille-Logya, un nuevo yacimiento situado en la emblemática región de Afar (Etiopía), que refuerza la relación entre el origen del género Homo y los cambios climáticos y medioambientales que tuvieron lugar en el continente africano hace entre 2,5 y 3 millones de años
Homo cambios climáticos Mille-Logya
Restos de hominínos de de Mille-Logya. Credits: Z. Alemseged et al

El Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), ha participado en un estudio liderado por Zeresenay Alemseged, de la Universidad de Chicago, que se acaba de publicar en la revista Nature Communications, en el que se establece que el resultado de los análisis geológicos y paleontológicos de Mille-Logya, un nuevo yacimiento situado en la emblemática región de Afar (Etiopía), refuerza la relación entre el origen del género Homo y los cambios climáticos y medioambientales que tuvieron lugar en África hace entre 2,5 y 3 millones de años.

En este nuevo yacimiento se han hallado cuatro restos de hominínos (dos fragmentos cubitales, uno craneal y un segundo molar superior) junto con una gran muestra de restos de fauna, que incluyen hipopótamos, bóvidos, jirafas, cocodrilos, hienas y caballos procedentes de tres áreas diferentes, Gafura, Seraitu y Uraitele, con una antigüedad de entre 2,4 y 2,9 millones de años.

“Mille-Logya representa una oportunidad única para estudiar fósiles con un rango de edad rara vez presente en la región de Afar”, afirma el geocronólogo del CENIEH Mark Sier, quien ha llevado a cabo la datación de este yacimiento mediante paleomagnetismo.

La comparación de la fauna de estas tres zonas de Mille-Logya, así como de la encontrada en las localidades cercanas de Hadar y Dikika, donde se halló la especie de Australopithecus afarensis, indica un cambio ambiental y de fauna en esta región de África durante este periodo. “Las reconstrucciones paleoambientales y faunísticas apuntan a que los primeros miembros de la familia Homo estaban asociados a entornos más abiertos que el de la especie de Lucy”señala Sier.

Los cambios faunísticos producidos en Mille-Logya pueden estar vinculados a factores medioambientales y climáticos que podrían haber provocado la aparición del género Homo a partir del Australopithecus, o la migración de aquel como parte de una fauna adaptada a hábitats más abiertos.

Alemseged, Z., Wynn, J. G., Geraads, D., Reed, D., Barr, W. A., Bobe, R., McPherron, S. P., Deino, A., Alene, M., Sier, M. J., Roman, D., & Mohan, J. (2020). Fossils from Mille-Logya, Afar, Ethiopia, elucidate the link between Pliocene environmental changes and Homo origins. Nature Communications, 11, 2480. doi: 10.1038/s41467-020-16060-8.
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