El pecho de Homo erectus

Homo erectus fue una especie de humano que vivió entre hace 2 millones y 100,000 años. Estos fueron los primeros homínidos en dominar el fuego y también los primeros en dejar África para colonizar prácticamente todo el viejo mundo. A pesar de su gran distribución, pocas veces se han podido recuperar esqueletos más o menos completos, por lo que algunos detalles de su anatomía eran un misterio. Uno de esos era la forma de su caja torácica.

Reconstrucción de la caja torácica de KNM-WT 15000. Tomado de Bastir  et al. (2020).

Y antropocéntricos como somos, siempre se ha reconstruido la anatomía de Homo erectus con una caja torácica tipo Homo sapiens, estrecha y en forma de barril. Sin embargo, un estudio reciente cambia por completo el cómo vemos esto. Pues por primera vez, un equipo de investigadores se ha dado a la tarea de reconstruir el aspecto de la caja torácica de este antiguo viajero.

Reconstrucción caduca del esqueleto de H. erectus (izquierda), comparado con H. sapiens (derecha). Ilustración de Roger Hane.

Para ello, se emplearon los fósiles del ejemplar: KNM-WT 15000, mejor conocido como el niño de Nariokotome o niño de Turkana. En este trabajo, se exploró la forma de las costillas, el ángulo y la forma en la que éstas se articulaban entre las vértebras y la presencia de potenciales deformaciones en los fósiles. Además, este estudio consideró también la variación existente entre adultos y jóvenes, con lo que se logró obtener de forma bastante acertada la forma de la caja torácica de Homo erectus.

Modelo digital de los restos de la caja torácica del "niño de Turkana". Imagen de Fred Spoor.

Los resultados sugieren que en realidad, esta especie no tenía una morfología tipo barril como nosotros, sino que poseía, como Homo neanderthalensis, una caja torácica en forma de campana: estrecha cerca del esternón y amplia hacia la parte baja. Pero, a diferencia del Neandertal, los H. erectus poseían una caja aún más primitiva y pequeña, casi como la de los Australopithecus.

Comparación de cajas torácicas de los homíninos mencionados. Original de Markus Bastir.

Estos resultados sugieren que Homo erectus, aunque primitivo, tenía una mayor capacidad respiratoria y que nuestra caja torácica reducida evolucionó recientemente, en el linaje que condujo a nuestra especie. Además, estudios como estos dan cuenta de lo mucho que damos por sentado en cuanto a nuestros parientes extintos y que aún nos queda muchísimo por descubrir.

Fuente: 

Bastir, M., García-Martínez, D., Torres-Tamayo, N., Palancar, C. A., Beyer, B., Barash, A., ... & Torres-Sánchez, I. (2020). Rib cage anatomy in Homo erectus suggests a recent evolutionary origin of modern human body shape. Nature Ecology & Evolution, 1-10.

ADN de humano moderno en neandertales

Leyó usted bien estimado lector. ADN de humano moderno en neandertales y no, nadie escupió o deflagró restos fósiles de neandertal, no. Sucede que, desde hace unos años sabemos que los humanos que salieron de África y se encontraron con los neandertales en Europa y Medio Oriente (entre hace 47,000 y 65,000 años), tuvieron "amor cavernario" y produjeron híbridos fértiles de los que, a menos que seas de África subsahariana, desciendes. Así es, casi todos los humanos tenemos algo de ADN neandertal en nuestras células. Pero ¿entonces el título es mera paráfrasis?

Modelos de neandertales hombre y mujer. Fotografía de UNiesert y Frank Vincentz.

En realidad, no. El título refiere a un estudio reciente publicado en la prestigiosa revista Nature, en el que un grupo de investigadores descubrió que este efecto de "amor cavernario" también afectó a los neandertales en forma inversa. Es decir, también nuestros primos se llevaron algo de ADN de Homo sapiens a casa. Anteriormente se pensaba que sólo los H. sapiens habían fijado genes de H. neanderthalensis y que nuestros robustos paleo amores, habían sido bondadosos en legarnos genes, pero ellos siguieron con sus vidas sin afectaciones mayores. Y resulta que no es así.

Resumen de eventos de entrecruzamiento de neandertales con humanos modernos a la luz de los nuevos descubrimientos. Imagen original de ©Ilan Gronau, traducción propia.

Y es que, tras analizar el genoma de neandertal y de denisovanos (una especie misteriosa de humano antiguo extinto que vivió cerca del límite entre Mongolia y Kazajistán), los investigadores encontraron que los neandertales sufrieron un aporte de genes de H. sapiens hace unos 100,000 años. Esto apoya que los eventos de entrecruzamiento entre especies de Homo era no sólo bastante común, sino que además, ocurrió en varios lapsos durante nuestra evolución. Quizá sea hora de reconsiderar el proceso de hibridación como una figura más importante en la evolución humana.

Fuente:

Kuhlwilm, M., Gronau, I., Hubisz, M. J., de Filippo, C., Prado-Martinez, J., Kircher, M., ... & Rosas, A. (2016). Ancient gene flow from early modern humans into Eastern Neanderthals. Nature, 530(7591), 429-433.

Notas cortas: el hombre Australiano es inocente

Las extinciones siempre nos han llamado la atención y cautivan la imaginación de científicos y curiosos. Mientras que los primeros tienen registro de al menos seis eventos mayúsculos de extinción, los segundos tienen en mente la extinción de los dinosaurios y sólo algunos se acuerdan de los extintos mamutes y sus vecinos.  Estos trompudos no se fueron solos, sino que con ellos se extinguió la mayoría de los mamíferos grandes del planeta. Dependiendo de la región del globo donde vivamos, habremos perdido entre muchas otras especies, dientes de sable y bisontes, macrauquenias y perezosos gigantes,  jirafas de cuernos planos y elefantes de 'colmillos' gigantes, leones y osos cavernarios, dinoterios y elefantes o en el caso del continente Australiano, leones marsupiales y wombats gigantes.

Algunos representantes de megafaunas del mundo. De izquierda a derecha y de arriba a abajo. Norteamérica: Bison antiquus y Smilodon fatalis, ilustración de Carl Buell. Sudamérica: Megatherium americanum y Macrauchenia patachonica, reconstrucción de BBC. Asia: Sivatherium sp. y Anancus sp., ilustración de Benjamin Waterhouse Hawkins. Europa: Panthera spelaea y Ursus spelaeus (al fondo Mammuthus primigenius, Rangifer tarandus y Corvus corax), de ilustrador desconocido. África: Deinotherium sp. y Loxodonta adaurora de ilustrador desconocido. Australia: Dromornis stirtoni, Varanus priscus, Diprotodon optatum, Procoptodon goliah y Thylacinus cynocephalus, de ilustrador desconocido.

Esta pérdida es conocida como extinción de la megafauna Pleistocénica y sucedió en todo el mundo de forma asincrónica (es decir, no suceció al mismo tiempo). Sus causas son desconocidas pero se barajan dos hipótesis. La primera involucra acción humana directa y se acusa a nuestra especie de haber exterminado a la megafauna por exceso de cacería. La segunda tiene que ver con cambio climático, estrés ambiental y alimenticio que eventualmente llevó a los ecosistemas a colapsar y a eliminar a los gigantes. Los científicos no han encontrado suficientes evidencias que apunten a una o a otra causa de forma global, pero si lo han hecho de forma local.

Tylacoleo carnifex, el león marsupial. Una de las víctimas de la extinción de la megafauna pleistocénica de Australia. Reconstrucción de Adrie y Alfons Kennis.

En la antigua zona conocida como Sahul (el antiguo continente que por el descenso del nivel del mar abarcaba Australia, Tasmania, Nueva Guinea e islas aledañas) ya se tienen pistas de quién es el culpable. Un estudio recientemente publicado apoya la idea de la extinción de la megafauna de Sahul por causa del cambio climático, pues los humanos acababan de arribar al continente y no habrían tenido un impacto directo. Esta extinción Pleistocénica es una de las más antiguas y data de entre 50 y 45 mil años. Por lo que sabemos, los humanos quedan limpios, al menos en Australia.

Megafauna de Sahul. Para ver las especies véase listado dos imágenes atrás.

FUENTE:

Wroe, S., Field, J. H., Archer, M., Grayson, D. K., Price, G. J., Louys, J., ... & Mooney, S. D. (2013). Climate change frames debate over the extinction of megafauna in Sahul (Pleistocene Australia-New Guinea). Proceedings of the National Academy of Sciences.

Más y menos evolucionado

Uno de los tópicos más recurrentes, en lo que respecta a evolución biológica es la "cantidad de evolución" que tienen algunas especies en particular, se suele indicar bajo las palabras pegajosas "más evolucionado" o "menos evolucionado". Suena excelente para películas y la prensa, pero ¿Es cierto que hay bichos más y menos evolucionados? Y si es así, ¿Cómo podemos medir estas diferencia en la evolución?

Homo sapiens, la simpática criatura que cree ser la más evolucionada del planeta.

Como ya habrá notado estimado lector, hay un pequeño problema al decir si alguna especie está más o menos evolucionada que otra, tenemos que medir la evolución. Olvidemos por un momento la precaria situación de los conceptos de especie y concentrémonos en la evolución y su cuantificación. Para simplificar las cosas y no acabar con un profundo dolor de cabeza, tomemos en cuenta sólo a los organismos eucariontes (no crea que desprecio a los procariontes, es sólo que son más complejos de lo que parece y su tratamiento tomaría mucho más tiempo). Y hagamos las cosas aún más simples: consideremos sólo un concepto válido de evolución biológica, que sea este: "cambio en la frecuencia de los alelos de una población a lo largo de las generaciones".

Qué es y qué no es un alelo.

Dicho de esta manera, la evolución no es otra cosa que el cambio en la proporción de formas alternativas del mismo gen. Supongamos que en una población de palomas, existe un alelo que codifica para el color de las plumas del dorso del ave, uno genera espaldas claras y otro espaldas obscuras (obviemos cuál es recesivo y cuál dominante). El alelo claro está en una proporción de 60% y el obscuro en una proporción de 40%. Supongamos que aparece en escena una especie de halcón que caza desde el aire y que avista más fácilmente a las palomas de espalda clara que a las de espalda obscura. Al paso de las generaciones y gracias a la reproducción diferencial, tendremos que ahora el alelo de espalda clara está en una proporción de 45% y que el alelo de espalda obscura está en una proporción de 55%. Esto es evolución. Tengamos algo claro, la transformación de unas especies en otras no es evolución; a ese proceso se le llama especiación y es sólo parte de la evolución.

Ejemplo de cambio de frecuencias alélicas según el ejemplo aquí presentado.

Sabiendo que evolución es el cambio de frecuencias de alelos, ¿Cómo sabemos si una especie es más evolucionada que otra? En teoría es simple, contamos cuántos cambios de frecuencias ha tenido la especie "X" y cuántos la especie "Y" y acorde a ello establecemos cuál es más evolucionada. En la práctica es casi imposible, pues para medir los cambios de frecuencias debemos conocer y rastrear toda la genealogía de los bichos a comparar. Y dado que todos los seres de la tierra tenemos al menos 3,500 millones de años de legado y que no tenemos una máquina del tiempo para ir y ver cómo eran las frecuencias de cada alelo, de cada gen, de cada población de cada especie durante esos tres mil millones y medio de años, simple y llanamente: no tenemos ni idea de qué criatura es más evolucionada que otra.

Versión simplificada del árbol de la vida en la tierra. Tomado de "Tree of Life Web Project".

Usted podrá pensar que sólo debemos mirar a los bichos y al hacerlo sabremos si son evolucionados o no. Después de todo, eso es más fácil ¿cierto? Por ejemplo, tenemos el caso de los celacantos, unos fascinantes peces que pertenecen a un linaje de antiguos peces del Paleozoico. Lucen casi idénticos a aquellos de esa era tan distante, entonces están menos evolucionados ¿no? Pues no lo sabemos, porque los cambios en las frecuencias alélicas no siempre afectan la apariencia externa. Este linaje de celacantos bien pudo tener más cambios de frecuencias alélicas que nuestro linaje de seres humanos.

Izquierda, un especimen de Latimeria chalumnae, el celacanto moderno. Derecha, un Coelacanthus granulatus, un celacanto del Pérmico. Note que su morfología ha cambiado poco.

Ok, no se puede saber qué tan evolucionado es un bicho con respecto a otro. ¿Entonces qué hacemos? Los biólogos pueden medir la cantidad de pasos mutacionales que separan a las especies usando su ADN, también pueden ver cuántos pasos hay de distancia morfológica entre un bicho y otro al reconstruir filogenias. Pero eso no es medir la evolución, es medir los cambios que han prevalecido, seguimos sin saber qué otros cambios ocurrieron en el pasado y no quedaron registrados. Tenemos que estar al tanto de algo importantísimo, las reconstrucciones filogenéticas son hipótesis sustentadas, no toda la historia tal cual ocurrió.

¿Es válido decir entonces más o menos evolucionado usando esta aproximación? No. Pero podemos decir más o menos derivado, que es algo que si sabemos, al contar los pasos mutacionales y al considerar la diferenciación morfológica. 

Esquema del árbol filogenético de la familia Hominidae, considerando sólo los géneros modernos. Según el esquema y la interpretación adecuada, el género Homo no está más evolucionado que los demás géneros, simplemente es el más derivado y comparte su puesto con su género hermano Pan.

De esta manera un celacanto, un cangrejo herradura, las cícadas y todos esos bichos que solemos llamar inadecuadamente "fóiles vivientes" no están menos evolucionados, son menos derivados que sus contrapartes derivadas los peces dulceacuícolas recientes, los camarones árticos, las rosas y demás.

En síntesis:

1) La evolución es el cambio en la frecuencia de alelos de una población.

2) No podemos saber qué especie está más evolucionada.

3) Lo adecuado es decir más o menos derivado.

Notas cortas: los neandertales, veían mejor

De entre todas las especies de homínidos antropomorfos, los neandertales son quizá los que más llaman nuestra atención, especialmente si consideramos dos hechos bien conocidos: 1) son nuestro pariente más cercano y 2) coexistieron con los humanos modernos en gran parte de su rango de distribución. Sabemos (a pesar de lo que pueda significar a nuestro ego), que los neandertales tenían un cerebro del mismo tamaño relativo que el de los humanos modernos, pero entonces (y citando a homero simpson) "Si eran tan listos ¿por qué se murieron?".

Una de tantas frases "intelectuales" del personaje creado por Matt Groening.

El consenso general de la comunidad científica es que no poseían el desarrollo social que los humanos modernos, inmigrantes africanos tenían. Los neandertales carecían casi por completo de arte y de pensamientos abstractos (o al menos es lo que sabemos hasta ahora). Entonces ¿si sus cerebros eran igual de grandes que los nuestros para qué los usaban? Este mes se publicó en la revista Proceedings of the Royal Society B un nuevo estudio que tiene como premisas básicas lo siguiente: 1) los moldes endocraneales de neandertales no son muy útiles para saber cuánto del cerebro está dedicado a ciertos aspectos funcionales (visión, cognición, olfato, etc.) y 2) Desde un enfoque comparativo de la masa corporal y el tamaño del sistema visual y al extrapolarlo a datos conocidos de primates modernos (que incluyen humanos actuales) se puede saber qué tanto del cerebro está implicado en esas cuestiones funcionales específicas.

Cráneos de neandertal (izquierda) y humano contemporáneo a los neandertales (derecha). Note que las órbitas oculares del neandertal son mucho más grandes que las de nuestra especie. © Chris Stringer/Musée de l'Homme Paris.

Los investigadores encontraron aspectos interesantes sobre el neandertal y su cerebro. Esta especie humana tenía ojos más grandes que la nuestra y masas corporales mayores en relación al tamaño de su cerebro. Esto producía que aunque tenían un cerebro casi igual al nuestro, el suyo tenía grandes partes dedicadas a la visión y menores capacidades endocraneanas ajustadas. O lo que es lo mismo: veían mejor que nosotros, pero no tenían las capacidades sociales que nosotros tenemos. Este estudio es novedoso en su metodología, el tiempo dirá si es adecuada o no para inferir aspectos sociales sin embargo, no deja de ser un estudio interesante.

EVIDENCIAS:

- Análisis de craneos de neandertales y humanos contemporáneos a ellos de un rango de tiempo entre 75 y 27 mil años antes del presente.

- Extrapolación de funciones en relación al tamaño del sistema visual no encefálico y a la masa corporal.

FUENTES:

Pearce, E., Stringer, C., & Dunbar, R. I. M. (2013). New insights into differences in brain organization between Neanderthals and anatomically modern humans. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1758).

University of Oxford (2013, March 19). Neanderthal brains focused on vision and movement leaving less room for social networking. ScienceDaily. Recuperado Marzo 21, 2013.

Notas cortas: el cromosoma perdido

Esta es otra semana de quiero saber más, en esta ocasión daremos seguimiento a "Los verdaderos Adán y Eva".

Es bien sabido por los "evolucionistas" y antievolucionistas que los grandes simios (homínidos no humanos como orangutanes, gorilas y chimpancés) poseen 48 cromosomas (24 pares), a diferencia del hombre que posee 46 (23 pares). Según los opositores a la evolución biológica, es imposible que el hombre haya evolucionado a partir de grandes simios, pues nos falta un par de cromosomas y su ausencia sería letal. Bueno, es cierto que sería letal, pero hay dos fallos en este razonamiento, 1) los humanos no evolucionamos de los grandes simios modernos, compartimos con ellos un ancestro común es decir, son nuestros primos, no nuestros padres. 2) Ese par de cromosomas no está perdido, sino que entre nuestros cromosomas existe uno que se ha fusionado.

Cariotipo humano (amarillo) junto al del chimpancé (blanco). Se muestran sólo uno de los cromosomas homólogos para simplificar. Note que el cromosoma 2 humano es producto de la fusión de dos cromosomas independientes y más pequeños que existen en los chimpancés.

Podría parecer que los "evolucionistas" han trucado el cariotipo y simplemente pegaron los cromosomas más parecidos para 'engañar' al público haciendo de la evolución un hecho, pero no es así. El patrón de bandeo de los cromosomas es producido cuando el colorante usado interactúa con regiones específicas del cromosoma que contienen proteínas características y es con estas técnicas de bandeo (Q, G, R, C) mediante las cuales se identifican los cromosomas a grosso modo. De forma fina se identificó esta fusión al secuenciar los genomas del hombre y del chimpancé. En 2002 se dio a conocer que el cromosoma 2 humano fue producto de la fusión cabeza contra cabeza de dos cromosomas antiguos y cuya fusión se llevó a cabo entre hace 1 y 5 millones de años.

Árbol filogenético calibrado en millones de años donde se observa que el evento de fusión de cromosomas para formar el cromosoma 2 humano tomó lugar entre hace 1 y 5 millones de años. ACMR: ancestro común más reciente de H. sapiens. Modificado de Fan et al. 2002.

Pero ¿cómo saber si en realidad eso fue lo que pasó? Bueno, en cada cromosoma existen dos regiones características: los telómeros y el centrómero. Los primeros se ubican en los extremos y mantienen la estabilidad y el tiempo de vida del cromosoma y el segundo es la región de la cual se "toma" al cromosoma para halarlo hacia polos opuestos durante la división celular. Cada cromosoma tiene dos telómeros y un único centrómero (imagina si tuviera más, sería halado en todas direcciones y la célula no se dividiría apropiadamente). Pues resulta que el cromosoma 2 humano tiene telómeros en el centro (donde no debería) y dos centrómeros, de los cuales uno está inactivo. Esto es la evidencia más fuerte de la fusión de estos cromosomas.

Evento de fusión y estructura actual del cromosoma 2 en humanos. Las bandas azules obscuras representan los telómeros, las rojas el centrómero, la naranja el centrómero inactivo.

Esto es una evidencia más de la evolución y de que los humanos compartimos un ancestro que tenía más cromosomas que nosotros.

EVIDENCIAS:

- Cariotipos y tinciones

- Comparación de bandeos en cromosomas teñidos

- Secuenciación y análisis del genoma del humano y del chimpancé

- Secuenciación y análisis de regiones específicas del cromosoma 2 en grandes simios y humanos

FUENTE:

Fan Y, Linardopoulou E, Friedman C, Williams E, Trask BJ. Genomic structure and evolution of the ancestral chromosome fusion site in 2q13–12q14.1 and paralogous regions on other human chromosomes. Genome Res. 2002;12:1651–1662.

Parejas fósiles

Hoy es 14 de Febrero y en todo el mundo se celebra el día del amor. Y qué mejor que una nota sobre enamorados antiguos para este día.

Empezamos con este fósil de una pareja de jóvenes que fue enterrada junta en una posición que sugiere que estos individuos tenían algún tipo de conexión sentimental que sus parientes quisieron que se llevaran al otro mundo. Este hallazgo procede de Hakemi Use en el distrito Bismil de la provincia de Diyarbakir, en Turquía y según los investigadores representa el ejemplo más antiguo en el mundo de un entierro de una pareja humana de amantes, pues data de por lo menos 8,000 años, durante el mesolítico, una época de transición entre la antigua cultura de cacería nómada y el establecimiento de asentamientos humanos y el origen de la agricultura. El hombre tenía una edad de unos 30 años, mientras que su pareja femenina tenía apenas 20 años. El descubrimiento se llevó a cabo en 2007. Algunos arqueólogos discrepan sobre que estos restos correspondan a una pareja, aunque otros entierros similares sugieren que si lo fueron. Ahora se espera llevar a cabo un análisis de ADN antiguo para verificar que no hayan sido parientes.

Figura 1. El hallazgo más antiguo de una pareja en abrazo ha sido bautizada como "los amantes de Turquía".

Otra pareja de amantes descubierta en 2007 fue encontrada en Mantua, a unos kilómetros de Verona, Italia y data de entre hace 5,000 a 6,000 años de antigüedad, durante el Neolítico, la época que antecede al Mesolítico en la que ya existían asentamientos humanos que practicaban la agricultura. Estos amantes difieren de los de Turquía en un aspecto clave: están enterrados cara a cara en una postura mucho más íntima en la que además, uno de los amantes tiene la mano cerca de la boca del otro como silenciando, al tiempo que el otro extiende su brazo gentilmente para tocar a su pareja a un costado del abdomen. Esta pareja fue bautizada como los amantes de Valdaro, aunque se los conoce además como Romeo y Julieta porque la ciudad de Mantua fue elegida por Shakespeare como uno de los escenarios de su novela homónima. Se estima que esta pareja no tenía más de 20 años de edad cuando murió y que la mujer medía apenas 1.60 m de altura.

Figura 2. Los amantes de Valdaro, conocidos también como Romeo y Julieta.

Otra pareja encontrada en un entierro no tan antiguo es la hallada en 2011 en Modena, Italia. Esta pareja a diferencia de las anteriores, sostiene sus manos en un apretón amoroso final. Se cree que el cráneo de la mujer estaba originalmente de frente al de su pareja, como en el caso del entierro de Valdaro, pero que factores externos produjeron que su cara rotase hacia una posición diferente. Este hallazgo es de apenas 1,500 años de antigüedad y los restos se muestran bastante litificados (convertidos en roca); se cree que este proceso se inició por las arcillas provenientes de una inundación del río Tiepido. El hallazgo no es una tumba única, sino que está en un complejo funerario, quizá un cementerio, donde se han encontrado otras 11 tumbas adicionales, pero ninguna en pareja. Estos restos muestran que Italia es la capital del amor sepulcral.

Figura 3. Los amantes de Modena. Esta tumba ha sido nombrada como "la Tomba degli Amanti" (la tumba de los amantes).

Ahora pasemos al amor no humano, parejas de la misma especie que han sido encontradas en un último momento de intimidad.

Comencemos con la evidencia más antigua y directa de cópula en el registro fósil, consta de varios pares de tortugas de la especie Allaeochelys crassesculpta, halladas en el famoso sitio "Messel Pit", en Alemania, conocido por sus bellos y completísimos fósiles de animales preservados en detalle. Estos fósiles de 47 millones de años de antigüedad, fueron descritos en 2012 y representan el hallazgo directo de cópula más antiguo, data del Eoceno, una época de oro para los mamíferos y reptiles del Cenozoico. Las tortugas en cópula destacan además porque el macho es más pequeñito que la hembra y aporta evidencias sobre el dimorfismo sexual en esta especie, pues desde años se conocían restos fósiles diversos que incluían individuos completos. Otra de las cosas que destacan es que las tortugas no se hubiesen apareado en aguas turbias o predispuestas a un rápido enterramiento y fosilización, sino que estas románticas parejas buscaron aguas someras y cristalinas, el estudio de 2012 sugiere que las tortugas fueron envenenadas lentamente vía epidérmica por los gases tóxicos que emanaban del lecho del lago, producto de actividad volcánica. Estas parejas son parientes cercanas de la actual tortuga boba papuana (Carettochelys insculpta), la última de su familia.

Figura 4. Una de las parejas de tortugas Allaeochelys crassesculpta de la laguna de Messel.

Ahora tenemos una pequeña parejita de invertebrados, se trata de fósiles de ácaros (parientes diminutos de arañas, escorpiones y otros artrópodos del grupo de los arácnidos) en ámbar del Eoceno, de hace unos 40 millones de años. La especie a la que corresponden es Glaesacarus rhombeus y son los primeros y únicos ácaros capturados en el acto de procrear. Este hallazgo fue publicado en 2012 y lo curioso de estos pequeñines románticos es que la hembra es más grande que el macho y además era ella la que controlaba la cópula mediante un par de apéndices en el extremo final de su cuerpo.

Figura 5. Ácaros del Eoceno apareándose.

Además de las tortugas y los ácaros, tenemos muchos otros ejemplos de invertebrados in copulito (en el acto del apareamiento). Por ejemplo:

Figura 6. Moscas carroñeras de hace 25 millones de años en ámbar de República Dominicana.

Figura 7. Mosquitos apareándose en ámbar de República Dominicana.

Y estas son las parejas más famosas del registro arqueológico y paleontológico.

¡FELIZ DÍA DEL AMOR!

Notas cortas: los verdaderos Adán y Eva

Seguimos con la semana "Quiero saber más", en esta ocasión continuaremos el tema "Asiáticos y Americanos tienen un origen común".

En los diversos libros que componen el Génesis de la Biblia y la Torá, así como el libro cuatro del Corán, existe un par de personajes que se han arraigado profundamente en el imaginario popular, los primeros humanos: Adán y Eva. Si bien, sabemos por la evidencia genética y paleontológica que estos personajes no existieron como los primeros y únicos seres humanos originales, sus nombres son tan conocidos en occidente que se usan para designar a los ancestros comunes más antiguos de toda la humanidad según los linajes materno y paterno.

Representación artística de Adán y Eva.

El linaje materno se analiza rastreando las mitocondrias. Esto se hace así porque las mitocondrias tienen un genoma propio (pues otrora fueron bacterias de vida libre que llevaron a cabo simbiosis con los eucariontes) y sólo se heredan vía materna. Cuando el espermatozoide fecunda al óvulo, de éste sólo ingresa la porción de la cabeza y sus mitocondrias se ubican en el cuello, por lo que el embrión (sea un futuro niño o niña) heredarán siempre las mitocondrias maternas. La mujer que fundó el linaje materno de todos los humanos vivos hoy en día vivió en África oriental hace unos 200,000 años, en los albores del nacimiento de nuestra especie. Esto no significa que fuera la primera humana, sólo que es la humana cuyas mitocondrias prevalecen en todos, por lo que si existieron más humanas anteriores o contemporáneas a ella, su linaje no fue el que perduró.

Mapa de haplotipos y migración humana. Note que el origen de la línea materna (L) data de 200,000 años de antigüedad.

Por otro lado, el linaje paterno se rastrea utlizando al cromosoma Y, pues este sólo se hereda vía paterna. Los humanos somos criaturas con sistema de determinación sexual cromosómico de tipo XX/XY, lo que implica que las mujeres tienen cromosomas sexuales XX y los hombres cromosomas sexuales XY. Cada gameto (óvulo o espermatozoide) porta sólo uno de los cromosomas, pero los óvulos sólo portan el cromosoma X, pues derivan de mujeres con carga XX que no pueden generar gametos Y. Por otro lado, los hombres generamos espermatozoides tanto X como Y, pero dado que el Y es único en hombres, es ideal para rastrear la genealogía paterna. Contrario a lo que implica el mito del Génesis, el Adán cromosómico no vivió al mismo tiempo, ni precede a Eva. El linaje paterno de todos se estableció hasta 142,000 años en África centro-occidental.

Árbol filogenético de la línea paterna del cromosoma Y. Note que el ancestro común más antiguo (Root) data de hace 142,000 años.

Así pues, nuestros padres comunes más antiguos ni siquiera se conocieron.

EVIDENCIAS:
- Análisis molecular en genomas completos de mitocondrias de más de 2000 individuos.
- Análisis molecular en regiones de 200,000 pares de bases en el ADN del cromosoma Y con 2204 individuos.

FUENTES:
Correcting for Purifying Selection: An Improved Human Mitochondrial Molecular Clock.
A Revised Root for the Human Y Chromosomal Phylogenetic Tree: The Origin of Patrilineal Diversity in Africa.

Los humanos ¿somos animales?

Esta es una reflexión sobre lo que implica o lo que es ser un animal. La idea de escribir esto fue la inherente necesidad de aclarar algo que muchos preguntan desde la más sincera ignorancia. Ser ignorante no es malo, de hecho, TODOS nosotros somos ignorantes en mayor o menor grado. Así que procedo a responder ¿somos animales?

Los seres humanos pertenecemos a la especie: Homo sapiens. Y somos animales, aunque a algunos no les guste o lo encuentren ofensivo, pues se supone somos lo máximo del universo, pero miremos el asunto sin presuposiciones o tabúes.

Veamos, un animal se caracteriza por:

- Desarrollarse a partir de una blástula (estado temprano del desarrollo embrionario).

Fig. 1. Blástula humana.

- No poseer pared celular de celulosa o quitina (la pared ceular es una capa rígida que se localiza en el exterior de la membrana plasmática en las células de bacterias, hongos, algas y plantas).

Fig. 2. Células del epitelio de la boca humana. Se aprecia la ausencia de paredes celulares.

- Tener digestión interna, llevada a cabo en el lumen de un tracto digestivo que puede ser cerrado o abierto.

Fig. 3. Sistemas digestivos de varios animales, nótese que la digestión es siempre interna.

- Estar organizado con algún tipo de simetría, existen básicamente dos tipos de simetría, la radial y la bilateral, los humanos tenemos el segundo tipo.

Fig. 4. Tipos básicos de simetría animal.

- Poseer al menos dos capas embrionarias: ectodermo y endodermo. Del ectodermo se forman estructuras nerviosas como el cerebro y del endodermo se forman intestinos y órganos accesorios.

Fig. 5. Capas embrionarias de la mayoría de los animales. En rojo las únicas compartidas a todos.

Así que como podemos ver, no somos plantas ni hongos, ni protistas (que son unicelulares), ni una categoría especial, somos categóricamente definidos como ANIMALES.

¿Es realmente el ser humano tan especial?
Pues...

Tenemos:

*Simetría bilateral, un perro o un gusano intestinal también (a este grupo se le denomina Bilateria).

*Nuestra boca es el segundo orificio que se forma tempranamente en el embrión, al igual que un pepino de mar y un pollo (a este grupo se le llama Deuterostomia).

*Tenemos en alguna etapa del desarrollo embrionario una notocorda, desde las Ascidias hasta las ranas poseen uno (a este grupo se le llama Chordata).

*Tenemos vértebras, igual que una serpiente o un delfín (a este grupo se le llama Vertebrata).

*Tenemos mandíbulas, como los tiburones y los hipopótamos (a este grupo se le denomina Gnathostomata).

*Tenemos originalmente cuatro patas, como las ballenas o los dinosaurios (a este grupo se le llama Tetrapoda).

*Nuestros embriones se desarrollan con tres membranas accesorias: corion, amnios y alantoides. Como sucede en tortugas u ornitorrincos (este grupo se llama Amniota).

*Tenemos un único hueso en la mandíbula inferior, como en cualquier canguro o cachalote (esta es una característica importante del grupo Mammalia)

*Tenemos bebés que nacen desarrollados y no pasan parte de su vida en un marsupio, como con un león o un ratón (a este grupo lo llamamos Eutheria, los mamíferos placentarios).

*Tenemos pulgares oponibles en las manos, como en un lémur o un gorila (a este grupo se le llama Primates).

*No tenemos vibrisas o los mal llamados "bigotes", tal como ningún tití o macaco o mono araña (con ellos, formamos el grupo de los monos Haplorrhini).

*Tenemos un tabique nasal y los orificios nasales apuntando hacia abajo, tal como los tiene un mandril o un mono gelada (y así formamos el grupo de monos llamado Catarrhini).

*No tenemos cola, tal como los gibones, chimpancés, gorilas, bonobos y orangutanes (con ellos formamos el grupo llamado Homininoidea).

*Tenemos dimorfismo sexual en el que los hombres son más grandes que las mujeres y tenemos 32 dientes, de los cuales 2 pares son incisivos, 1 par es canino, 2 pares son premolares y 3 son molares (igual que en todos los simios mencionados en el punto anterior con excepción de los gibones)

Y finalmente: análisis genéticos muestran que toda la diferencia entre un chimpancé y uno de nosotros se encuentra en un insignificante 1% o menos de diferencia en toda la secuencia de ADN.

¿Aún con todo esto podemos sentirnos tan especiales?

Y si creían que la diferencia era la posesión de inteligencia, ERROR, se ha demostrado más allá de toda duda que existen muchísimos animales inteligentes: pulpos, perros, orcas, lobos, felinos, elefantes, cuervos, urracas, pericos, etc. etc.

O que la diferencia es la posesión de autoconciencia, ERROR#2, se ha comprobado que animales como los grandes simios, los elefantes y muchos cetáceos poseen autoconciencia.

Lo que realmente nos hace especiales TAMPOCO es el lenguaje, pues el más complejo después del nuestro es el de los perritos de la pradera, seguido del de las orcas y luego por el de los cazadores como los lobos.

Si creías que era la cultura (transmisión de las costumbres, lenguaje y artes de una generación a otra), ERROR#4, las orcas tienen cultura. No "hablan" por instinto, sino que lo aprenden e incluso grupos de diferentes regiones tienen dialectos que cuando un recién llegado arriba a un nuevo grupo debe aprender para comunicarse. Transmiten la costumbre de cazar de cierta forma y comer ciertas partes (como cierto grupo que le fascina la lengua de ballena bebé) y el arte de la caza es transmitido.

Sabiendo todos estos hechos y viendo la cantidad de evidencia acumulada por colegas a lo largo de generaciones, sólo nos queda una salida para darle ese sentido especial a nuestra especie:

LA CAPACIDAD DE CONTEMPLAR EL COSMOS Y DE ENTENDER LA REALIDAD MÁS ALLÁ DE LO COTIDIANO Y LO INTUITIVO.

Espero que este tema haya sido de su agrado, hasta la próxima.