Ryan McRae y Briana Pobiner

Publicado en el SMITHSONIAN / 27 DE DICIEMBRE DE 2022

Los paleoantropólogos del Smithsonian revelan los hallazgos más fascinantes del año sobre nuestros parientes cercanos y antepasados.

Un equipo dirigido por Laurits Skov y Benjamin Peter del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva secuenció el ADN nuclear, mitocondrial y del cromosoma Y de 13 individuos neandertales. A partir de estas secuencias, determinaron que dos de los neandertales representan una pareja padre-hija y que otros dos son primos.

Ryan McRae y Briana Pobiner

Con muchos proyectos en curso en todo el mundo a pesar de la pandemia de Covid-19, los investigadores de una variedad de campos lograron múltiples avances emocionantes sobre los orígenes humanos, obteniendo más información sobre temas que van desde la comida y la bebida hasta la cooperación entre especies.

Contándonos más sobre nuestra alimentación, nuestra salud, nuestros parientes cercanos y ancestros, e incluso nuestros amigos animales, estos 14 nuevos descubrimientos científicos realizados este año arrojan más luz sobre lo que significa ser humano.

Carne, fuego y cerveza: orígenes de los alimentos básicos modernos

En noviembre, los científicos retrasaron la fecha de hace unos 600.000 años para el uso controlado del fuego para cocinar pescado. 

Durante décadas, uno de los sellos distintivos de la evolución humana ha sido el presunto cambio de una dieta predominantemente basada en plantas a una que incluía cantidades significativas de carne y tejido animal. Los científicos supusieron que dado que la carne es generalmente más rica en nutrientes, comer más carne podría haber permitido a nuestros antepasados, comenzando con la aparición del Homo erectus hace unos 2 millones de años, desarrollar los cerebros grandes y energéticamente exigentes que asociamos con nuestra propia especie.

Pero la pregunta seguía siendo: ¿Aumentó realmente el consumo de carne después de este tiempo, inferido por las marcas de carnicería de herramientas de piedra en los huesos fosilizados, o simplemente hay más material fósil en general de ese período, lo que hace que sea más probable encontrar estas marcas de carnicería?

Una

En enero, W. Andrew Barr de la Universidad George Washington y sus colegas examinaron toda la evidencia fósil de la carnicería en el este de África desde hace 1,2 millones de años y más. Llegaron a la conclusión de que la evidencia de un aumento de la carnivoría en nuestros antepasados ​​es simplemente un efecto de un mayor muestreo del registro arqueológico en ciertos intervalos de tiempo que comenzaron hace unos dos millones de años, lo que significa que no existe una fuerte relación entre comer más carne y la evolución de cerebros más grandes en nuestros antepasados.

Dos

Bueno, si no fue comer carne lo que permitió que evolucionaran los grandes cerebros, ¿quizás fue cocinar?

Cocinar hace que los alimentos sean más fáciles de digerir, lo que permite extraer más nutrientes de los alimentos y gastar menos energía. La evidencia más temprana del control humano del fuego data de hace al menos un millón de años, pero la evidencia más temprana del uso del fuego para cocinar alimentos es mucho más reciente.

En noviembre, un equipo dirigido por Irit Zohar de la Universidad de Tel Aviv hizo descubrimientos revolucionarios en el sitio israelí Gesher Benot Ya'aqov que retrasó esta fecha a hace unos 600.000 años con nueva evidencia de homínidos cocinando pescado. Los dientes de una especie de carpa fueron sometidos a las temperaturas requeridas para cocinar pescado, pero no tanto como lo serían las temperaturas directamente dentro de un fuego. Esto indica que el pescado se colocó encima o al lado del fuego para cocinarlo en lugar de tirarlo al fuego o quemarlo accidentalmente.

Tres

Por supuesto, ¿de qué sirve una barbacoa sin una bebida sabrosa para acompañarla? En diciembre de 2021, un equipo dirigido por Jiajing Wang de la Universidad de Dartmouth descubrió en Egipto la producción de cerveza más antigua conocida del mundo. Elaborada a partir de granos fermentados, la producción de cerveza está íntimamente ligada al surgimiento y expansión de las sociedades agrícolas.

Con una antigüedad de 5.800 años, cientos de años antes del primer faraón de Egipto, esta cerveza era espesa como una papilla en lugar de acuosa y probablemente se usaba tanto para el consumo diario como para fines rituales. ¿mmm?

Amigos animales y alimento animal: orígenes de la domesticación y la cooperación

Según un estudio de junio, las antiguas poblaciones de lobos en América del Norte, Europa y Siberia estaban interconectadas entre sí en el pasado en lugar de ser poblaciones separadas como lo son hoy (arriba: lobos grises en Minnesota). 

Ya sea por trabajo, compañía o alimento, los animales domésticos hacen posible la existencia humana moderna. Pero, ¿los impactos humanos en las comunidades animales en un sentido más amplio se remontan mucho antes que la evidencia de domesticación?

cuatro

En julio, un equipo dirigido por Danielle Fraser del Museo Canadiense de la Naturaleza cuantificó la uniformidad de las especies en América del Norte durante los últimos 20.000 años y descubrió que hubo dos períodos en los que la diversidad de las comunidades animales disminuyó notablemente. El primero, hace unos 10.000 años, se asoció con la extinción de la megafauna norteamericana. El otro ocurrió hace unos 2.000 años durante un período en el que la agricultura se extendió rápidamente y el tamaño de la población aumentó.

Este estudio demuestra que los humanos pueden afectar y han afectado a las comunidades animales de manera indirecta además de la caza y la domesticación.

Cinco

Cuando se trata de animales domesticados, tal vez ninguno capture la imaginación y nuestras emociones como el mejor amigo de la humanidad: el perro.

Los perros también son actualmente el animal domesticado más antiguo conocido en la tierra. Un estudio de junio dirigido por Anders Bergström y Pontus Skoglund del Instituto Francis Crick analizó los genomas de los lobos antiguos, de quienes nuestra especie domesticó al perro moderno, para tratar de determinar dónde y cuándo comenzó la conexión entre los humanos y los perros.

Descubrieron que las antiguas poblaciones de lobos en América del Norte, Europa y Siberia estaban interconectadas entre sí en el pasado en lugar de ser poblaciones separadas como lo son hoy, y que todos los perros incluidos en el estudio están más estrechamente relacionados con los lobos del este de Eurasia que con los lobos. de Eurasia occidental.

Sin embargo, los lobos antiguos en el suroeste de Eurasia hicieron contribuciones significativas al genoma de los perros que se originaron en el Cercano Oriente y África, lo que indica un proceso de domesticación por separado o, más probablemente, se cruzaron con esa población adicional de lobos al principio del proceso (al igual que los primeros miembros de nuestra propia especie se cruzó con los neandertales cuando salimos de África por primera vez).

Si bien este estudio apunta fuertemente al este de Eurasia como la fuente geográfica de los perros modernos, ninguna de las antiguas poblaciones de lobos estudiadas fue el ancestro directo de los perros modernos, lo que significa que el verdadero ancestro (o ancestros) de los perros aún no se ha encontrado.

Seis

Además del compañerismo, los humanos también domesticaron animales para alimentarse y ayudar en el trabajo. Un estudio de junio dirigido por Joris Peters de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich y Greger Larson de la Universidad de Oxford rastreó el origen de la domesticación del pollo alrededor del año 1650 a. C. en Tailandia, lo que corresponde a la distribución de cereales (específicamente arroz y mijo). Luego, los pollos parecen seguir los granos a medida que se esparcen por todo el mundo como fuente de alimento.

Claramente, los humanos modernos le debemos mucho a nuestros amigos animales, y los nuevos hallazgos continúan arrojando luz sobre dónde, cuándo y cómo surgieron por primera vez estas interacciones entre especies.

Nuevos fósiles arrojan luz sobre viejos ancestros: descubrimientos de nuestra historia evolutiva más temprana y más reciente

Un molar encontrado en una cueva en Laos puede pertenecer a una niña de Denisovan. Con una antigüedad de entre 130.000 y 160.000 años, este es el primer fósil de Denisovan encontrado en un área geográfica donde los científicos ahora saben que terminó su ADN. 

Como en años anteriores, 2022 reveló más hallazgos de fósiles vinculados a la historia más temprana de nuestro linaje humano.

Siete

Uno de los primeros homínidos posibles, Sahelanthropus tchadensis , data de hace unos seis o siete millones de años y se encontró en Chad, en África Central. Esta especie se conocía anteriormente solo por restos craneales y un fémur parcial, pero en agosto un equipo dirigido por Guillaume Daver y Franck Guy de la Universidad de Poitiers reinterpretó el fémur (hueso de la parte superior de la pierna) y describió dos cúbitos (huesos del antebrazo). Estos cúbitos comparten muchas afinidades con nuestros parientes simios y sugieren que, si bien Sahelanthropus pudo haber sido bípedo en el suelo, sus brazos todavía estaban bien adaptados para trepar y trepar a los árboles.

Ocho

En el lado más reciente de la prehistoria: los nuevos fósiles de los enigmáticos denisovanos , conocidos principalmente por su ADN, están comenzando a decirnos más sobre dónde vivieron y cómo eran. En seguimiento a una mandíbula de Denisovan encontrada en el Tíbet en 2019, recientemente se descubrió un molar de Denisovan en Laos. Con una antigüedad de entre 130.000 y 160.000 años, este es el primer fósil de Denisovan encontrado en un área geográfica donde los científicos ahora saben que terminó su ADN. Muchas poblaciones modernas del sudeste asiático, papúes y filipinos tienen algo de ADN de Denisovan en ellos , hasta el cinco por ciento en un grupo indígena filipino. Esperamos más hallazgos nuevos de fósiles de Denisovan para contarnos más sobre quiénes eran y cómo se veían, así como cuándo y cómo interactuaron con nuestra propia especie.

Nueve

Hablando de interacciones de especies, los nuevos hallazgos en febrero de una cueva en el sureste de Francia están complicando la historia de la coocupación humana-neandertal de Europa. Un equipo dirigido por Ludovic Slimak de la Universidad de Toulouse descubrió evidencia de ocupación de homínidos en un sitio llamado Grotte Mandrin en Francia: primero los neandertales estuvieron allí, luego los humanos modernos, luego los neandertales nuevamente antes de que los humanos modernos se convirtieran en los únicos homínidos en Europa.

A partir de la evidencia tanto lítica como fósil, esta ocupación humana moderna data de hace más de 50 000 años, casi 10 000 años antes que el registro anterior de humanos modernos en esta región. Esta evidencia nos dice que no solo los neandertales y los humanos modernos vivieron en la misma área durante un largo período de tiempo (lo que podría implicar que nuestra presencia en Europa no llevó a los neandertales a la extinción), sino también que estas dos especies ocuparon el mismo sitio alternativamente. . Este período de tiempo prolongado de interacción también podría tener implicaciones para la genética, agregando potencialmente otro punto de datos sobre dónde y cuándo del mestizaje humano-neandertal moderno.

Amigos y lazos familiares en simios modernos y neandertales

En el Parque Nacional Nouabalé-Ndoki en la República del Congo, se ha observado que los chimpancés (arriba) y los gorilas son francamente amigables entre sí. 

Si bien la mayoría de los estudios de simios se enfocan en grupos de una sola especie a la vez, algunos simios, como los chimpancés y los gorilas, se superponen en múltiples ubicaciones, lo que brinda la oportunidad de observar las interacciones entre ellos. A menudo, cuando dos especies estrechamente relacionadas se superponen en el rango, sus acciones son predominantemente antagónicas o agresivas hacia el otro grupo.

Diez

Pero en el Parque Nacional Nouabalé-Ndoki en la República del Congo, se ha observado que chimpancés y gorilas son francamente amigables entre sí. Desde las dos especies que se alimentan en el mismo árbol, pasando por los jóvenes que juegan entre sí, hasta los individuos que forman amistades duraderas, los chimpancés y los gorilas generalmente se han llevado bien durante el período de estudio de 20 años dirigido por Crickette Sanz de la Universidad de Washington en St. Louis. , que se anunció en octubre. Esta cooperación entre especies puede ofrecer una gran ventaja para disuadir a los depredadores como los leopardos y ayudarse mutuamente a encontrar valiosas fuentes de alimento.

Once

Si bien es relativamente sencillo observar la dinámica de grupo en los simios vivos, descubrir cómo vivían e interactuaban los primeros grupos humanos ahora extintos es mucho más complicado, ya que los estudios a nivel de población requieren múltiples fósiles del mismo sitio en el mismo período de tiempo.

Entre dos sitios de cuevas en el sur de Siberia (las cuevas Chagyrskaya y Okladnikov), en octubre, un equipo dirigido por Laurits Skov y Benjamin Peter del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva secuenció el ADN nuclear, mitocondrial y del cromosoma Y de 13 individuos neandertales. A partir de estas secuencias, determinaron que dos de los neandertales representan una pareja padre-hija y que otros dos son primos.

Además, la evidencia apunta a que un tercio de los neandertales formaban parte de la misma comunidad muy unida que vivió hace unos 54.000 años. Tal resolución a pequeña escala es casi desconocida en paleoantropología. El análisis del ADN del cromosoma Y (transmitido a través de los machos) y mitocondrial (transmitido a través de las hembras) revela que los individuos tenían un ADN del cromosoma Y significativamente menos diverso, lo que indica que las hembras neandertales fueron las que se trasladaron a diferentes grupos, diversificando el mitocondrial. Acervo genético de ADN: en un patrón muy similar al que se ha observado en los chimpancés vivos.

Estos hallazgos nos brindan nuevos conocimientos sobre la estructura social de los neandertales y, potencialmente, incluso sobre cómo pudo haber ocurrido el mestizaje con nuestra propia especie.

Cómo nos moldea la enfermedad y cómo evolucionamos para tratarla

Un nuevo hallazgo de Borneo retrasa la fecha de hace 7.000 años a 31.000 para algo tan complejo como la amputación de una extremidad (arriba: amputación quirúrgica por encima del tobillo en un individuo que siguió sobreviviendo otros seis a nueve años). 

Se cree que la medicina moderna surgió al menos en la época de la agricultura y los centros de población a gran escala, posiblemente como resultado de su desarrollo. Más personas significan más enfermedades, y los humanos habrían buscado nuevas formas de tratar las enfermedades. Pero algo tan médicamente complejo como las amputaciones de extremidades solo se sabía que ocurría hace 7.000 años y no se conocía comúnmente hasta hace unos cientos de años, mucho después del surgimiento de las sociedades agrícolas.

Doce

Sin embargo, un nuevo hallazgo de Borneo en Indonesia retrasa esta fecha hasta hace 31.000 años. Un equipo dirigido por Tim Maloney de la Universidad de Griffith en Australia sugiere que a este individuo parece haberle amputado quirúrgicamente la pierna justo por encima del tobillo, y luego procedió a vivir otros seis a nueve años según la remodelación ósea alrededor del sitio de la amputación. Esta evidencia implica que los humanos modernos tenían un conocimiento médico complejo, por ejemplo, cómo localizar y cortar vasos sanguíneos, nervios, tejido muscular y huesos, de manera segura y efectiva, mucho antes del advenimiento de la agricultura.

Trece

Sin embargo, el conocimiento médico no está relegado a nuestra propia especie. Si bien se sabe que animales como elefantes, osos y otros simios ingieren material con fines medicinales, no fue hasta este año que un equipo dirigido por Simone Pika de la Universidad de Osnabrück observó simios que usaban ungüentos tópicos para la curación. Después de atrapar insectos, los chimpancés salvajes de la comunidad de Rekambo en Gabón los aplastaron entre sus labios, frotaron el insecto en la herida y luego lo sacaron.

La parte verdaderamente innovadora del estudio, anunciado en febrero, es que los chimpancés trataron no solo sus propias heridas sino también las heridas de otros chimpancés. Se suponía que este tipo de comportamiento solidario estaba reservado para nuestra propia especie, pero parece que cuidar a los demás en la comunidad podría tener raíces más profundas en nuestra historia evolutiva.

Catorce

Otro nuevo estudio realizado en julio dirigido por Pascal Gagneux y Ajit Varki de la Universidad de California en San Diego analizó la intersección de la medicina y la genética para explorar por qué los humanos modernos han desarrollado una vida posreproductiva tan larga.

La "hipótesis de la abuela" postula que los humanos modernos viven mucho más allá de la madurez sexual para cuidar a los miembros de la familia, específicamente a los nietos. Pero, ¿cuándo evolucionó esta larga vida útil y cómo? Un gen específico que produce receptores inmunitarios (como partes especializadas de las células del sistema inmunitario) llamado CD33 permite a los humanos modernos prevenir algunos efectos secundarios del envejecimiento, protegiendo específicamente al cerebro de la inflamación y la demencia. El gen de estos receptores CD33 no está presente en los neandertales o los denisovanos, lo que significa que podría ser una ventaja que nuestra especie tenía sobre ellos, pero también significa que tuvimos que haberlo adquirido por nuestra cuenta en lugar de heredar el gen de un ancestro común. Una hipótesis que exploró este estudio proviene de la salud reproductiva: la idea de que desarrollamos estos receptores para combatir la bacteria de la gonorrea. La bacteria se recubre con azúcares para imitar el cuerpo humano, y nuestra versión de los receptores CD33 puede combatirla de manera efectiva, preservando nuestra salud reproductiva. Esto indica potencialmente que esta adaptación a la salud reproductiva podría haber sido cooptada por el cuerpo humano para permitir una vida más larga. En otras palabras, desarrollamos los receptores CD33 para combatir la gonorrea y, como resultado, nuestros cuerpos podrían luchar contra la demencia y permitirnos convertirnos en abuelos.

Lo más notable: un nuevo Premio Nobel 2022

El director del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva Svante Pääbo posa con un modelo de esqueleto de neandertal después de ganar el Premio Nobel de Fisiología o Medicina el 3 de octubre de 2022. 

Si bien se han logrado avances importantes en genética y evolución humana en el último año, el logro más notable debe ser para un nuevo premio Nobel, Svante Pääbo. Nacido en Suecia en 1955, Pääbo ha sido durante mucho tiempo un líder en el campo del ADN antiguo, especialmente cuando se trata de humanos y nuestros parientes más cercanos.

En 2010, el equipo de Pääbo descifró el genoma del neandertal y abrió un nuevo campo de conocimiento antropológico. Pääbo también ha estado a la vanguardia de los nuevos descubrimientos en antropología, incluida la identificación de los denisovanos y la comprensión de las relaciones genéticas entre los denisovanos, los neandertales y nuestra propia especie, así como la identificación del primer híbrido humano primitivo entre neandertales y denisovanos. Por estas y otras razones, Pääbo recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2022, una forma fantástica de cerrar el 2022. ¡Felicitaciones!

Una versión de este artículo se publicó originalmente en el blog de PLOS SciComm.

Ryan McRae | LEE MAS

Ryan McRae es paleoantropólogo y estudiante de doctorado en la Universidad George Washington.

Briana Pobiner | LEE MAS

Briana Pobiner es paleoantropóloga del Programa de Orígenes Humanos del Museo Nacional de Historia Natural. Dirige los esfuerzos de educación y divulgación del programa.