Los fósiles y el ADN muestran una imagen vibrante de los orígenes humanos

Hace un siglo, los científicos no sabían casi nada sobre nuestros ancestros antiguos, hoy, gracias a los fósiles y a el análisis del ADEN, se ha comenzado a explicar cómo y dónde evolucionó el Homo sapiens y nuestros parientes más cercanos.

Un siglo de estudios de fósiles y ADN ha comenzado a explicar cómo y dónde evolucionó el Homo sapiens y nuestros parientes. Foto: ScienceNews.
Un siglo de estudios de fósiles y ADN ha comenzado a explicar cómo y dónde evolucionó el Homo sapiens y nuestros parientes. Foto: ScienceNews.

En “The Descent of Man”, publicado en 1871, Charles Darwin planteó la hipótesis de que nuestros antepasados provenían de África. Señaló que, entre todos los animales, los simios africanos, gorilas y chimpancés, eran los más similares a los humanos. Pero tenía poca evidencia fósil. Los pocos fósiles humanos conocidos se habían encontrado en Europa, y los que se filtraron durante los siguientes 50 años provenían de Europa y de Asia.

¿Había elegido Darwin el continente equivocado?

Entre los escombros de una cantera de piedra caliza en Sudáfrica, los mineros recuperaron el cráneo fosilizado de un niño pequeño. Un anatomista determinó que el fósil era lo que entonces se conocía popularmente como un "eslabón perdido"

Finalmente, en 1924, un hallazgo fortuito apoyó la especulación de Darwin. Entre los escombros de una cantera de piedra caliza en Sudáfrica, los mineros recuperaron el cráneo fosilizado de un niño pequeño. Un anatomista determinó que el fósil era lo que entonces se conocía popularmente como un "eslabón perdido". Fue el fósil más parecido a un simio encontrado hasta ese momento de un homínido, es decir, un miembro de la familia Hominidae, que incluye a los humanos modernos y a todos nuestros parientes cercanos y extintos.

Los paleoantropólogos han acumulado muchos miles de fósiles procedentes de África.
Los paleoantropólogos han acumulado muchos miles de fósiles procedentes de África. Foto: IStock.

Ese fósil no fue suficiente para confirmar a África como nuestra patria. Desde ese descubrimiento, los paleoantropólogos han acumulado muchos miles de fósiles, y la evidencia una y otra vez ha señalado a este continente como nuestro lugar de origen. Los estudios genéticos refuerzan esa historia. Los simios africanos son, de hecho, nuestros parientes vivos más cercanos.

"Creo que todo el mundo está de acuerdo y entiende que África fue muy fundamental en la evolución de nuestra especie"

En un campo con una reputación de amargas disputas y rivalidades, la noción de los orígenes africanos de la humanidad unifica a los investigadores de la evolución humana. "Creo que todo el mundo está de acuerdo y entiende que África fue muy fundamental en la evolución de nuestra especie", dice Charles Musiba, paleoantropólogo de la Universidad de Colorado en Denver.

Los paleoantropólogos han esbozado una línea de tiempo aproximada de cómo se desarrolló esa evolución. En algún momento entre 9 millones y 6 millones de años atrás, los primeros homínidos evolucionaron. Caminar erguido sobre dos patas distinguía a nuestros antepasados de otros simios; también tenían dientes caninos más pequeños.

Caminar erguido sobre dos patas distinguía a nuestros antepasados de otros simios.
Caminar erguido sobre dos patas distinguía a nuestros antepasados de otros simios. Foto: IStock.

Hace unos 3,5 millones y 3 millones de años, se aventuraron más allá de las áreas boscosas. África se estaba volviendo más seca y los pastizales se extendía por todo el continente. Los homínidos también estaban elaborando herramientas de piedra en este momento.

El género humano Homo llegó hace entre 2,5 y 2 millones de años, tal vez antes, con cerebros más grandes que sus predecesores

El género humano, Homo llegó hace entre 2,5 y 2 millones de años, tal vez antes, con cerebros más grandes que sus predecesores. Hace al menos 2 millones de años, los miembros del Homo comenzaron a viajar de África a Eurasia. Hace unos 300.000 años, surgió el Homo sapiens, nuestra especie.

Pero la evolución humana, no fue un proceso gradual y lineal, como parecía ser en las décadas de 1940 y 50. Los descubrimientos fósiles en los años 60 y 70 revelaron un árbol genealógico más tupido, con muchas ramas sin salida. Según algunos recuentos, se han identificado más de 20 especies de homínidos. Claramente, los homínidos eran diversos, con algunas especies superpuestas tanto en el tiempo como en el lugar.

los homínidos eran diversos, con algunas especies superpuestas tanto en el tiempo como en el lugar.
los homínidos eran diversos, con algunas especies superpuestas tanto en el tiempo como en el lugar. Foto: IStock.

Incluso nuestra especie no siempre estuvo sola. Hace apenas 50.000 años, el diminuto Homo floresiensisde, de un metro de altura, apodado el hobbit, vivía en la isla indonesia de Flores. Y hace 300.000 años, el Homo naledi era un vecino en Sudáfrica.

Encontrar especies tan "primitivas", ambas tenían cerebros relativamente pequeños, viviendo al mismo tiempo que el Homo sapiens fue una gran sorpresa, dice Bernard Wood, paleoantropólogo de la Universidad George Washington en Washington, D.C.

Ojos puestos en África

Era una tarde de noviembre de 1924, y el anatomista Raymond Dart, nacido en Australia, estaba parcialmente vestido para asistir a una boda y se encontraba distraído con los fósiles. Las rocas que contenían los hallazgos acababan de ser llevadas a su casa en Johannesburgo, Sudáfrica, desde una mina cerca de la ciudad de Taung.

Impresos en una roca nudosa casi tan grande como una naranja estaban los pliegues, surcos e incluso vasos sanguíneos de un cerebro. Encajaba perfectamente dentro de otra roca que tenía un poco de mandíbula asomándose.

El 7 de febrero de 1925, en la revista Nature, Dart presentó al mundo al Niño Taung. Describió el fósil como un simio como ningún otro, uno con algunas características claramente humanas, incluida una cara relativamente plana y dientes caninos bastante pequeños

Tan pronto como terminó la fiesta, Dart, de 31 años en ese momento, comenzó a quitar la mandíbula. Unas semanas más tarde, había liberado no solo una mandíbula, sino un cráneo parcial que preservaba la cara de un niño.

Raymond Dart reconoció que el Niño Taung (mostrado con Dart décadas después de su descubrimiento en 1924) tenía cualidades simiescas y humanas.
Raymond Dart reconoció que el Niño Taung (mostrado con Dart décadas después de su descubrimiento en 1924) tenía cualidades simiescas y humanas.

El 7 de febrero de 1925, en la revista Nature, Dart presentó al mundo al Niño Taung. Describió el fósil como un simio como ningún otro, uno con algunas características claramente humanas, incluida una cara relativamente plana y dientes caninos bastante pequeños. El niño tenía una postura erecta y caminaba sobre dos piernas.

Dart concluyó que el Niño Taung pertenecía a "una raza extinta de simios intermedia entre los antropoides vivos y el hombre"

Dart concluyó que el Niño Taung pertenecía a "una raza extinta de simios intermedia entre los antropoides vivos y el hombre". Lo llamó Australopithecus africanus, o simio del sur de África.

Éste fue el segundo fósil de homínido descubierto en África, y mucho más primitivo que el primero. Dart argumentó que el hallazgo reivindicaba la creencia de Darwin de que los humanos surgieron en ese continente. "Parece haber pocas dudas", informó Science News Letter, el predecesor de Science News.

Pero las afirmaciones de Dart fueron recibidas en su mayoría con escepticismo. Se necesitarían más de dos décadas de nuevos hallazgos fósiles y avances en la datación geológica para que Dart fuera reivindicado, y para que África se convirtiera en el epicentro de la paleoantropología.

Contra el establishment

En el siglo XIX, algunos defendieron que los gibones eran nuestros parientes más cercanos.
En el siglo XIX, algunos defendieron que los gibones eran nuestros parientes más cercanos. Foto: IStock.

A diferencia de Darwin, muchos evolucionistas de finales del siglo XIX y principios del siglo XX habían teorizado que el árbol genealógico humano estaba enraizado en Asia. Algunos argumentaron que los gibones de Asia eran nuestros parientes vivos más cercanos. Otros razonaron que la actividad tectónica y el cambio climático en Asia Central provocaron la evolución humana. Un naturalista incluso propuso que nuestros orígenes se remontaban a un continente perdido que se había hundido en el Océano Índico, obligando a nuestros antepasados a trasladarse al sudeste asiático.

La gruesa escutelaria tenía crestas de cejas pesadas, pero Dubois estimó que una vez tuvo un cerebro que era aproximadamente el doble de grande que el de un simio y se acercaba al tamaño de un humano

Y ahí es donde se había encontrado el mejor contendiente para un ancestro humano primitivo. En la década de 1890, un equipo dirigido por el médico holandés convertido en antropólogo Eugène Dubois había descubierto una escutelaria y un hueso del muslo en la isla indonesia de Java. La gruesa escutelaria tenía crestas de cejas pesadas, pero Dubois estimó que una vez tuvo un cerebro que era aproximadamente el doble de grande que el de un simio y se acercaba al tamaño de un humano. El hueso del muslo indicaba que este hombre de Java, más tarde llamado Homo erectus, caminaba erguido.

Europa tenía también sus propios fósiles. Los neandertales se conocían desde mediados del siglo XIX, pero a principios del siglo XX, se pensaba que no arrojarían mucha luz sobre nuestra evolución temprana. Un descubrimiento más relevante vino en 1912, cuando un arqueólogo aficionado había recuperado huesos similares a los humanos de cerca de Piltdown, Inglaterra; el sitio también contenía fósiles de criaturas extintas, lo que sugiere que el Hombre de Piltdown era de gran antigüedad. Los científicos británicos aceptaron el descubrimiento, y no solo porque implicaba que Inglaterra tenía un papel en los orígenes humanos. Las características de Piltdown Man encajan con la visión del establishment británico de la evolución humana, en la que un gran cerebro fue el primer rasgo para distinguir a los antepasados humanos de otros simios.

neandertales
En Europa, los neandertales se conocían desde mediados del siglo XIX,

Fue entonces, cuando Dart anunció su descubrimiento. Los científicos se mostraron escépticos con Dart. Señalaron que un simio joven tiende a parecerse a los humanos de alguna manera, pero las similitudes desaparecen a medida que el simio madura. Los críticos también se quejaron de que Dart no había hecho análisis comparativos adecuados con chimpancés y gorilas jóvenes, y se negó a enviar el fósil a Inglaterra, donde se podían hacer tales análisis. Esta negativa irritó a la vieja guardia británica. "Era desagradable para los científicos en Inglaterra que el joven advenedizo colonial hubiera presumido de describir el cráneo él mismo", escribió más tarde uno de los contemporáneos de Dart, "en lugar de someterlo a sus mayores y mejores".

El Niño Taung salió a la luz en un momento en que la eugenesia todavía se consideraba ciencia legítima, y gran parte de la antropología se dedicó a clasificar a las personas en razas y organizarlas en jerarquías

Es difícil no preguntarse cómo las actitudes colonialistas y racistas de la época moldearon las percepciones. El Niño Taung salió a la luz en un momento en que la eugenesia todavía se consideraba ciencia legítima, y gran parte de la antropología se dedicó a clasificar a las personas en razas y organizarlas en jerarquías. Por un lado, los investigadores occidentales tendían a mantener la noción perversa de que los africanos son más primitivos que otras personas, incluso menos evolucionados. Por otro lado, querían creer que Europa o Asia es donde se originaron los humanos.

Los sesgos profundamente arraigados pueden haber facilitado que algunos investigadores rechacen al Niño Taung y acepten al Hombre de Piltdown, a pesar de que la evidencia fósil de esa afirmación también fue escasa

La forma en que estos puntos de vista influyeron en las reacciones al Niño Taung no está clara. Pero los sesgos profundamente arraigados pueden haber facilitado que algunos investigadores rechacen al Niño Taung y acepten al Hombre de Piltdown, a pesar de que la evidencia fósil de esa afirmación también fue escasa, afirma Sheela Athreya, paleoantropóloga de la Universidad de Texas A & M en College Station.

En las décadas de 1930 y 40, Robert Broom desenterró fósiles en cuevas sudafricanas
En las décadas de 1930 y 40, Robert Broom desenterró fósiles en cuevas sudafricanas.

Los periódicos de todo el mundo siguieron la controversia. En medio de todo, Dart había convencido al menos a un científico conocido. Robert Broom, una autoridad en la evolución de los reptiles, reconoció que se necesitarían fósiles de individuos de A. africanus completamente desarrollados para confirmar que las cualidades humanas del Niño Taung se conservaron en la edad adulta.

Los fósiles confirmaron que Sudáfrica fue una vez el hogar de un simio bípedo

Broom comenzó a encontrar precisamente esa evidencia en 1936 en cuevas no muy lejos de Johannesburgo. Los fósiles confirmaron que Sudáfrica fue una vez el hogar de un simio bípedo. Incluso los escépticos más acérrimos de Dart no podían pasar por alto esta evidencia.

Unos años más tarde, en 1953, los investigadores expusieron que el Hombre de Piltdown era un engaño: alguien había plantado un cráneo humano moderno junto a una mandíbula de orangután con los dientes limados.

Sin embargo, el papel de África en la evolución humana no se consolidó. Desde el momento del desenterramiento del Niño Taung hasta la Segunda Guerra Mundial, los descubrimientos de fósiles de homínidos continuaron en Indonesia y en un sitio de cueva cerca de Beijing llamado Zhoukoudian. Estos fósiles mantuvieron el foco en Asia.

Una serie de sorpresas

En última instancia, fue una serie de descubrimientos de los paleoantropólogos Louis y Mary Leakey los que cambiaron el enfoque. Louis, que había crecido en África Oriental como hijo de misioneros ingleses, había creído durante mucho tiempo que África era la patria humana. Mientras Broom recorría Sudáfrica en la década de 1930, los Leakey comenzaron a explorar Olduvai Gorge en lo que hoy es Tanzania.

Louis y Mary Leakey pasaron décadas cavando en el desfiladero de Olduvai en el este de África
Louis y Mary Leakey pasaron décadas cavando en el desfiladero de Olduvai en el este de África.

Año tras año, la pareja no pudo encontrar fósiles de homínidos. Pero desenterraron herramientas de piedra, lo que sugiere que los homínidos deben haber vivido allí. Así que siguieron buscando. Un día de 1959, mientras un Louis enfermo se quedaba en el campamento, Mary descubrió un cráneo con pequeños dientes caninos como Australopithecus. Pero los dientes molares gigantes del fósil, los pómulos en llamas y la cresta ósea que corre a lo largo de la parte superior del cráneo donde se habrían unido los músculos de masticación masivos sugirieron algo más. Apodado el Hombre Cascanueces por sus chompers, la especie fue llamada Zinjanthropus boisei.

Usando la datación de potasio-argón, los geólogos informaron, en 1961, que Zinjanthropus provenía de una capa de roca de aproximadamente 1,75 millones de años de antigüedad

Hasta este descubrimiento, determinar la edad de un fósil de homínido era en gran medida un juego de adivinanzas.Pero los avances en la física nuclear a principios y mediados del siglo XX condujeron a técnicas de datación radiactiva que permitieron cálculos de edad. Usando la datación de potasio-argón, los geólogos informaron, en 1961, que Zinjanthropus provenía de una capa de roca de aproximadamente 1,75 millones de años de antigüedad. El fósil era tres veces más antiguo de lo que los Leakey sospechaban inicialmente.

Garganta de Olduvai en Tanzania
Olduvai Gorge, en Tanzania, fue el hogar de un lago hace millones de años. Las erupciones volcánicas cercanas ayudaron a preservar los fósiles en el sitio.

Las sorpresas no terminaron ahí. A principios de la década de 1960, el equipo de Leakeys recuperó fósiles de un homínido que vivió aproximadamente al mismo tiempo que Zinjanthropus, pero tenía dientes más pequeños, más parecidos a los humanos y un cerebro notablemente más grande. Debido al elevado tamaño del cerebro y los detalles de la mano, los Leakey argumentaron que este homínido fue quien hizo las herramientas en Olduvai Gorge; en 1964, Louis y sus colegas lo colocaron en el género humano con el nombre de Homo habilis.

Los descubrimientos en Olduvai Gorge iniciaron una fiebre del oro paleoantropológica en África. Un descubrimiento de 1974 en Etiopía, por ejemplo, una vez más, amplió la escala de tiempo de la evolución humana: el esqueleto completo de casi el 40 por ciento de Lucy, conocido más formalmente como Australopithecus afarensis, que vivió hace unos 3,2 millones de años.

El esqueleto conocido como Lucy, descubierto en Etiopía en 1974, ayudó a confirmar que nuestros ancestros antiguos evolucionaron erguidos caminando mucho antes que los grandes cerebros.
El esqueleto conocido como Lucy, descubierto en Etiopía en 1974, ayudó a confirmar que nuestros ancestros antiguos evolucionaron erguidos caminando mucho antes que los grandes cerebros.

Sobre el origen de nuestra especie

Incluso después de que quedó claro que los homínidos se originaron en África, todavía era incierto dónde comenzaba nuestra especie, homo sapiens. En la década de 1980, los paleoantropólogos se habían establecido en gran medida en dos campos. Un lado afirmó que, al igual que los primeros homínidos, los humanos modernos provenían de algún lugar de África. El otro lado defendió un comienzo más difuso en África, Asia y Europa.

Esa misma década vio a los investigadores confiar cada vez más en la genética para estudiar los orígenes humanos. Inicialmente, los científicos buscaron el ADN de las personas modernas para hacer inferencias sobre las poblaciones antiguas. Pero, a finales de la década de 1990, los genetistas lograron una hazaña directamente de la ciencia ficción: decodificar el ADN preservado en fósiles de homínidos.

Para los paleoantropólogos, estudiar el ADN antiguo ha sido como si los astrónomos obtuvieran un nuevo telescopio que ve el espacio profundo con una nueva longitud de onda de luz

Para los paleoantropólogos, estudiar el ADN antiguo ha sido como si los astrónomos obtuvieran un nuevo telescopio que ve el espacio profundo con una nueva longitud de onda de luz. Está revelando cosas que nadie pensó en buscar, dice el paleoantropólogo John Hawks de la Universidad de Wisconsin-Madison. "Eso es lo más poderoso que la genética nos ha dado".

Llega el Homo sapiens, de alguna manera

A mediados de la década de 1980, los antropólogos desenredaron las raíces del homo sapiens. Para entonces, había surgido una imagen básica: los homínidos surgieron en África, y Homos erectus fue el primero en aventurarse fuera de ella, por lo que ahora sabemos que fue hace casi 2 millones de años. En algunos lugares, Homo erectus persistió durante mucho tiempo; en otros lugares, aparecieron nuevos grupos, como los neandertales (H. neanderthalensis) en Europa y Asia. En algún momento, de alguna manera, llegó Homo sapiens y sus predecesores desaparecieron.

En algunos lugares, Homo erectus persistió durante mucho tiempo; en otros lugares, aparecieron nuevos grupos, como los neandertales (H. neanderthalensis) en Europa y Asia.
En algunos lugares, Homo erectus persistió durante mucho tiempo; en otros lugares, aparecieron nuevos grupos, como los neandertales (H. neanderthalensis) en Europa y Asia.

Milford Wolpoff, paleoantropólogo de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, dijo que Homo erectus y otros grupos aparentemente distintos deberían integrarse en nuestra especie. A través del apareamiento intergrupal, estos primeros Homo sapiens "arcaicos" evolucionaron gradualmente las características de los humanos "anatómicamente modernos".

Los críticos dudaban de que pudiera haber habido suficiente apareamiento intergrupal en ese entonces para permitir que una población pequeña y globalmente dispersa permaneciera como una sola.

Propusieron en cambio, que Homo sapiens se originó en un solo lugar, descendiendo de Homo erectus o una especie posterior, y luego se extendió por todo el mundo

Chris Stringer, paleoantropólogo del Museo de Historia Natural de Londres, y sus colegas propusieron en cambio que Homo sapiens se originó en un solo lugar, descendiendo de Homo erectus o una especie posterior, y luego se extendió por todo el mundo. En el camino, estos humanos reemplazaron a otros homínidos, incluidos los neandertales.

Cráneos de Homo sapiens.
Cráneos de Homo sapiens.

Ambas teorías eran difíciles de probar. Por ejemplo, la idea de un solo origen predijo que los fósiles humanos modernos más antiguos deberían encontrarse en una sola región. Pero no había muchos fósiles bien fechados del período de tiempo relevante. Y vernos a nosotros mismos en el registro fósil resultó un desafío. Los investigadores no estuvieron de acuerdo sobre qué características definían a los humanos modernos. ¿Una cabeza globular? ¿Una cara plana? ¿Algo tan banal como una barbilla?

Revolución genética

En la década de 1980, el ADN ofrecía una nueva forma de investigar el pasado profundo. En 1987, un estudio genético cambió el impulso hacia la teoría del origen único, con África como punto de origen.

Cuando el equipo construyó un árbol genealógico utilizando los datos genéticos, tenía dos ramas principales: una contenía solo linajes africanos y la otra contenía linajes de todo el mundo, incluida África. Este patrón sugería que el linaje "madre" provenía de allí

Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, analizaron el ADN mitocondrial de personas de todo el mundo. Debido a que se hereda de madre a hijo y no se somete a ninguna reorganización genética, el ADN mitocondrial conserva un registro de ascendencia materna. Las poblaciones africanas mostraron la mayor diversidad genética. Y cuando el equipo construyó un árbol genealógico utilizando los datos genéticos, tenía dos ramas principales: una contenía solo linajes africanos y la otra contenía linajes de todo el mundo, incluida África. Este patrón sugería que el linaje "madre" provenía de allí. Basándose en la tasa estimada a la que el ADN mitocondrial acumula cambios, el equipo calculó que la Eva africana vivió hace unos 200.000 años.

"Por lo tanto", informó el equipo en Nature,"proponemos que el Homo erectus en Asia fue reemplazado sin mezclarse mucho con el Homo sapiens invasor de África".

Fuente: ScienceNews.

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