Los descubrimientos están poniendo en duda algunas de las teorías de hace mucho tiempo sobre la evolución humana, incluyendo la noción de que las pelvis humanas primitivas evolucionaron en respuesta a cerebros de tamaños más grandes. Y también hay cierta nueva evidencia que sugiere que Au. sediba podría haber sido un fabricante de herramientas.
Estos nuevos hallazgos, que incluyen la mano más completa jamás descrita en un homínido primitivo, una de las pelvis más completas jamás descubiertas y piezas completamente nuevas del pie y tobillo, son detallados en cinco estudios por separado. La investigación de Au. sediba también presume un escaneo de alta resolución de un cráneo de un homínido primitivo junto con investigación que refina la fecha de este yacimiento de homínidos primitivos en Malapa, Sudáfrica a hace cerca de 2.0 millones de años, cerca de la aparición de Homo.
Los cinco estudios aparecen en el ejemplar del 9 de septiembre de la revista Science, la cual es publicada por la sociedad científica no lucrativa AAAS.
Lee Berger, el líder del proyecto de la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo, Sudáfrica, explica lo que estos nuevos hallazgos significan para los humanos modernos. "Las varias características avanzadas descubiertas en el cerebro y el cuerpo, junto con la fecha más temprana, lo convierten en posiblemente el mejor candidato a ancestro de nuestro género - el género Homo-mucho más que descubrimientos previos, tales como Homo habilis."
La edad de estos fósiles de Au. sediba ha sido limitada a alrededor de 1.977 millones de años, la cual pre-data las apariciones más tempranas de rasgos específicos a los Homo en el registro de fósiles. Hasta ahora, los fósiles fechados a hace 1.90 millones de años - y en su mayoría atribuidos a Homo habilis y Homo rudolfensis - han sido considerados ancestrales a Homo erectus, el indiscutible ancestro humano más antiguo. Pero la edad más antigua de estos fósiles de Au. sediba plantea la posibilidad de un linaje separado, más antiguo del cual el Homo erectus podría haber evolucionado.
"Science está encantada de publicar estos artículos, los cuales añaden nueva información relevante en relación a esta especie, que vivió durante una época importante en la evolución humana y fue primero descrita en el ejemplar del 9 de abril de 2010," según Brooks Hanson, subdirector de ciencias físicas. "Fósiles de humanos primitivos bien conservados y completos son tan raros, y Au. sediba ahora provee un detallado vistazo a algunas partes claves de la anatomía, tales como la mano y el pie, los cuales son raramente bien conservados."
Las cuevas de Malapa, casi 30 millas al noroeste de Johannesburgo, han suministrado un rico ensamblaje de fósiles de homínidos primitivos a lo largo de los años. Ellas son parte de la Cuna de la Humanidad, la cual ha sido reconocida como sitio Patrimonio de la Humanidad y reservada por su significancia física y cultural. El año pasado, Berger y colegas anunciaron el descubrimiento de los restos de un joven masculino (MH-1) y una hembra adulta (MH-2) Au. sediba que fueron hallados juntos en una de las cuevas.
Dado que los fósiles son muy antiguos para ser datados en sí mismos, los investigadores voltearon hacia los sedimentos calcificados que han mantenido a los fósiles tan bien conservados. Los fósiles no habían sido movidos desde que fueron cementados en su lugar, y los investigadores fueron capaces de identificar piedra colada encima y debajo de ellos. Así, Robyn Pickering de la Universidad de Melbourne en Victoria, Australia, y colegas utilizaron avanzadas técnicas de datación uranio-plomo y algo llamado datación paleo-magnética, la cual mide cuantas veces el campo magnético de la Tierra se ha revertido, en las rocas de alrededor.
"Esto nos permitió restringir la deposición de los depósitos conteniendo a Au. sediba a uno de estos cortos eventos de campo geomagnético, el evento Pre-Olduvai hace alrededor de 1.977 millones de años," escribió Pickering.
La antigua edad de estos fósiles en cierta manera sorprendió a los investigadores, dadas algunas de las características aparentemente tipo Homo que Au.sediba ya estaba desplegando en esa época.
Kristian Carlson de la Universidad de Witwatersrand y colegas echó un vistazo al cráneo parcial de MH-1 e hizo un molde interno, o un escaneo detallado, del espacio donde el cerebro juvenil habría estado.
"El cerebro que reside dentro de un cráneo no se fosiliza," dijo Carlson. "Más bien, mediante el estudio de las impresiones en el interior del cráneo, los paleontólogos tienen una oportunidad para estimar cómo se habría podido ver la superficie del cerebro. Al cuantificar cuánto volumen es contenido dentro de un cráneo, los paleontólogos pueden estimar el tamaño del cerebro."
Según investigadores, el joven australopith debe haber sido entre 10 y 13 años de edad, in términos de desarrollo humano, al momento de su muerte.
"El excepcionalmente bien conservado cráneo de MH-1 fue escaneado en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrónica, revelando la anatomía interna con la precisión y contraste más altamente alcanzables," continuó Carlson. "La Instalación Europea de Radiación Sincrotrónica es la instalación más poderosa a nivel mundial para escanear fósiles, estableciendo el estándar de lo que puede ser logrado durante estudios no destructivos de estructuras internas de fósiles."
Los investigadores descubrieron que el cerebro del joven fue más parecido al humano en forma, pero aún mucho más pequeño que los cerebros vistos en especies Homo. La región orbito-frontal del cerebro, directamente detrás de los ojos, muestra ciertos signos de reorganización neural, que quizá indica un recableado hacia un lóbulo frontal más tipo humano, de acuerdo con los investigadores. Los resultados de Carson ponen en duda la teoría de hace tiempo del alargamiento gradual del cerebro durante la transición de Australopithecus a Homo. En cambio, sus hallazgos corroboran la hipótesis alternativa que propone que una reorganización de las neuronas en la región orbito-frontal permitió a Au. sediba evolucionar al tiempo que mantenía su cráneo más pequeño intacto.
Un estudio por separado de la pelvis parcial de MH-2 hace eco de ese sentimiento. Job Kibii de la Universidad de Witwatersrand y colegas dicen que las pelvis Homo no podrían haber evolucionado en respuesta a su capacidad craneal en expansión. De hecho, la pelvis de Au. sediba ya estaba desarrollando características modernas parecidas a Homo cuando sus cerebros y cráneos aún eran pequeños.
"Está claro que podría haber dos cosas impulsando la evolución de la pelvis en nuestro linaje Homo," dijo Steven Churchill de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte, uno de los coautores del artículo. "Uno es locomoción bípeda. Hace entre seis y dos millones de años, empezamos a ver bastante de esta. Y la otra cosa es nuestro gran cerebro."
"Nuestros cerebros tienen que pasar a través de la pelvis, por lo que se tienen que hacer acomodaciones," continuó Churchill. "Lo que es chévere sobre sediba es que sus pelvis son ya diferentes de otros australopiths y sin embargo todavía tienen pequeños cerebros…Es difícil imaginar qué no hay cambio en locomoción detrás de todo esto."
Y como la mayoría de los otros aspectos de Au. sediba, las manos y pies del homínido despliegan una mezcla interesante de características tanto primitivas como modernas.
A la muñeca y a la mano de MH-2 sólo les faltan unos cuantos huesos, convirtiéndolas en los fósiles de mano más completos de un homínido primitivo del que se tenga registro. Tracy Kivell del Instituto Max Planck de Antropología Evolucionaria en Leipzig, Alemania y colegas analizaron la mano de la Au. sediba femenina y descubrieron que había un fuerte aparato flexor, que apunta hacia trepar árboles. Pero, la mano también tenía un largo dedo pulgar y dedos cortos, que es un signo de asimiento de precisión - una forma de agarrar que solo involucra al pulgar y los dedos, pero no la palma. Es inclusive posible que Au. sediba ya hubiera empezado a hacer sus pininos con la manufactura de herramientas, dicen investigadores.
"La mano es una de las características muy especiales del linaje humano, dado que es muy diferente a la mano de los simios," dijo Kivell. "Los simios tienen dedos largos para asirse de las ramas o para usar en la locomoción, y por tanto pulgares relativamente cortos que les hace difícil agarrar como un humano."
"Au. sediba, en contraste, tiene una mano más parecida a la humana que tiene dedos más cortos y un pulgar muy largo", continuó Kivell. "Aunque al mismo tiempo, parece haber poseído músculos muy poderosos para agarrar. Nuestro equipo interpretó esto como una mano, capaz de manufactura y uso de herramientas, pero aún utilizable para trepar y ciertamente capaz de asimiento de precisión parecido al humano."
Sin embargo, los hallazgos no significan que Au. sediba era el único homínido hace alrededor de dos millones de años que era capaz de fabricar herramientas de piedra. Homo habilis, o el "talachero" estaba en la escena, pero este homínido tenía una estructura de mano muy distinta. Estos últimos hallazgos indican, sin embargo, que homínidos distintos con varias morfologías de manos podrían haber existido aproximadamente al mismo tiempo, creando herramientas simples.
Finalmente, un análisis de los pies y tobillos de MH-1 y MH-2 demuestran que Au. sediba probablemente trepó árboles algunas veces y practicó una forma única de andar bípedo. Bernhard Zipel de la Universidad de Witwatersrand y colegas dicen que el tobillo de MH-2 es uno de los tobillos de homínido más completos jamás hallado - y a l mismo tiempo, ningún tobillo ha sido jamás descrito con tantas características primitivas y avanzadas.
"…Si los huesos no hubieran sido hallados pegados, juntos, el equipo podría haberlos descrito como perteneciendo a diferentes especies," dijo Zipfel.
La articulación del tobillo es en gran medida como la de un humano, con cierta evidencia de un arco parecido al humano y un talón de Aquiles bien definido, según los investigadores. Sin embargo, su talón y la espinilla parecen ser en su mayoría parecidos a los del simio.
Esta mezcla de características modernas y primitivas evoca la imagen de un homínido que ayudó a dar lugar a varias especies Homo hace dos millones de años. Pero solo el tiempo (y más investigación) dirán exactamente cómo el MH-1 y el MH-2 estaban relacionados con nuestro propio linaje humano.
"El registro fósil de los primeros Homo es un desorden," dijo Churchill. "Varios fósiles están o cuestionablemente atribuidos a varias especies o su datación es muy pobre…Au sediba tiene un número de características derivadas, las cuales comparte con el género Homo. Si fueras a hacer una lista de estos rasgos compartidos - incluyendo aquellos vistos en habilis, rudolfensis y sediba - la lista de sediba sería mucho más larga que las de los otros dos, lo cual sugiere es un buen ancestro de la primera especie todo mundo reconoce en el género Homo: H. erectus."
Estos nuevos hallazgos, que incluyen la mano más completa jamás descrita en un homínido primitivo, una de las pelvis más completas jamás descubiertas y piezas completamente nuevas del pie y tobillo, son detallados en cinco estudios por separado. La investigación de Au. sediba también presume un escaneo de alta resolución de un cráneo de un homínido primitivo junto con investigación que refina la fecha de este yacimiento de homínidos primitivos en Malapa, Sudáfrica a hace cerca de 2.0 millones de años, cerca de la aparición de Homo.
Los cinco estudios aparecen en el ejemplar del 9 de septiembre de la revista Science, la cual es publicada por la sociedad científica no lucrativa AAAS.
Lee Berger, el líder del proyecto de la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo, Sudáfrica, explica lo que estos nuevos hallazgos significan para los humanos modernos. "Las varias características avanzadas descubiertas en el cerebro y el cuerpo, junto con la fecha más temprana, lo convierten en posiblemente el mejor candidato a ancestro de nuestro género - el género Homo-mucho más que descubrimientos previos, tales como Homo habilis."
La edad de estos fósiles de Au. sediba ha sido limitada a alrededor de 1.977 millones de años, la cual pre-data las apariciones más tempranas de rasgos específicos a los Homo en el registro de fósiles. Hasta ahora, los fósiles fechados a hace 1.90 millones de años - y en su mayoría atribuidos a Homo habilis y Homo rudolfensis - han sido considerados ancestrales a Homo erectus, el indiscutible ancestro humano más antiguo. Pero la edad más antigua de estos fósiles de Au. sediba plantea la posibilidad de un linaje separado, más antiguo del cual el Homo erectus podría haber evolucionado.
"Science está encantada de publicar estos artículos, los cuales añaden nueva información relevante en relación a esta especie, que vivió durante una época importante en la evolución humana y fue primero descrita en el ejemplar del 9 de abril de 2010," según Brooks Hanson, subdirector de ciencias físicas. "Fósiles de humanos primitivos bien conservados y completos son tan raros, y Au. sediba ahora provee un detallado vistazo a algunas partes claves de la anatomía, tales como la mano y el pie, los cuales son raramente bien conservados."
Las cuevas de Malapa, casi 30 millas al noroeste de Johannesburgo, han suministrado un rico ensamblaje de fósiles de homínidos primitivos a lo largo de los años. Ellas son parte de la Cuna de la Humanidad, la cual ha sido reconocida como sitio Patrimonio de la Humanidad y reservada por su significancia física y cultural. El año pasado, Berger y colegas anunciaron el descubrimiento de los restos de un joven masculino (MH-1) y una hembra adulta (MH-2) Au. sediba que fueron hallados juntos en una de las cuevas.
Dado que los fósiles son muy antiguos para ser datados en sí mismos, los investigadores voltearon hacia los sedimentos calcificados que han mantenido a los fósiles tan bien conservados. Los fósiles no habían sido movidos desde que fueron cementados en su lugar, y los investigadores fueron capaces de identificar piedra colada encima y debajo de ellos. Así, Robyn Pickering de la Universidad de Melbourne en Victoria, Australia, y colegas utilizaron avanzadas técnicas de datación uranio-plomo y algo llamado datación paleo-magnética, la cual mide cuantas veces el campo magnético de la Tierra se ha revertido, en las rocas de alrededor.
"Esto nos permitió restringir la deposición de los depósitos conteniendo a Au. sediba a uno de estos cortos eventos de campo geomagnético, el evento Pre-Olduvai hace alrededor de 1.977 millones de años," escribió Pickering.
La antigua edad de estos fósiles en cierta manera sorprendió a los investigadores, dadas algunas de las características aparentemente tipo Homo que Au.sediba ya estaba desplegando en esa época.
Kristian Carlson de la Universidad de Witwatersrand y colegas echó un vistazo al cráneo parcial de MH-1 e hizo un molde interno, o un escaneo detallado, del espacio donde el cerebro juvenil habría estado.
"El cerebro que reside dentro de un cráneo no se fosiliza," dijo Carlson. "Más bien, mediante el estudio de las impresiones en el interior del cráneo, los paleontólogos tienen una oportunidad para estimar cómo se habría podido ver la superficie del cerebro. Al cuantificar cuánto volumen es contenido dentro de un cráneo, los paleontólogos pueden estimar el tamaño del cerebro."
Según investigadores, el joven australopith debe haber sido entre 10 y 13 años de edad, in términos de desarrollo humano, al momento de su muerte.
"El excepcionalmente bien conservado cráneo de MH-1 fue escaneado en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrónica, revelando la anatomía interna con la precisión y contraste más altamente alcanzables," continuó Carlson. "La Instalación Europea de Radiación Sincrotrónica es la instalación más poderosa a nivel mundial para escanear fósiles, estableciendo el estándar de lo que puede ser logrado durante estudios no destructivos de estructuras internas de fósiles."
Los investigadores descubrieron que el cerebro del joven fue más parecido al humano en forma, pero aún mucho más pequeño que los cerebros vistos en especies Homo. La región orbito-frontal del cerebro, directamente detrás de los ojos, muestra ciertos signos de reorganización neural, que quizá indica un recableado hacia un lóbulo frontal más tipo humano, de acuerdo con los investigadores. Los resultados de Carson ponen en duda la teoría de hace tiempo del alargamiento gradual del cerebro durante la transición de Australopithecus a Homo. En cambio, sus hallazgos corroboran la hipótesis alternativa que propone que una reorganización de las neuronas en la región orbito-frontal permitió a Au. sediba evolucionar al tiempo que mantenía su cráneo más pequeño intacto.
Un estudio por separado de la pelvis parcial de MH-2 hace eco de ese sentimiento. Job Kibii de la Universidad de Witwatersrand y colegas dicen que las pelvis Homo no podrían haber evolucionado en respuesta a su capacidad craneal en expansión. De hecho, la pelvis de Au. sediba ya estaba desarrollando características modernas parecidas a Homo cuando sus cerebros y cráneos aún eran pequeños.
"Está claro que podría haber dos cosas impulsando la evolución de la pelvis en nuestro linaje Homo," dijo Steven Churchill de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte, uno de los coautores del artículo. "Uno es locomoción bípeda. Hace entre seis y dos millones de años, empezamos a ver bastante de esta. Y la otra cosa es nuestro gran cerebro."
"Nuestros cerebros tienen que pasar a través de la pelvis, por lo que se tienen que hacer acomodaciones," continuó Churchill. "Lo que es chévere sobre sediba es que sus pelvis son ya diferentes de otros australopiths y sin embargo todavía tienen pequeños cerebros…Es difícil imaginar qué no hay cambio en locomoción detrás de todo esto."
Y como la mayoría de los otros aspectos de Au. sediba, las manos y pies del homínido despliegan una mezcla interesante de características tanto primitivas como modernas.
A la muñeca y a la mano de MH-2 sólo les faltan unos cuantos huesos, convirtiéndolas en los fósiles de mano más completos de un homínido primitivo del que se tenga registro. Tracy Kivell del Instituto Max Planck de Antropología Evolucionaria en Leipzig, Alemania y colegas analizaron la mano de la Au. sediba femenina y descubrieron que había un fuerte aparato flexor, que apunta hacia trepar árboles. Pero, la mano también tenía un largo dedo pulgar y dedos cortos, que es un signo de asimiento de precisión - una forma de agarrar que solo involucra al pulgar y los dedos, pero no la palma. Es inclusive posible que Au. sediba ya hubiera empezado a hacer sus pininos con la manufactura de herramientas, dicen investigadores.
"La mano es una de las características muy especiales del linaje humano, dado que es muy diferente a la mano de los simios," dijo Kivell. "Los simios tienen dedos largos para asirse de las ramas o para usar en la locomoción, y por tanto pulgares relativamente cortos que les hace difícil agarrar como un humano."
"Au. sediba, en contraste, tiene una mano más parecida a la humana que tiene dedos más cortos y un pulgar muy largo", continuó Kivell. "Aunque al mismo tiempo, parece haber poseído músculos muy poderosos para agarrar. Nuestro equipo interpretó esto como una mano, capaz de manufactura y uso de herramientas, pero aún utilizable para trepar y ciertamente capaz de asimiento de precisión parecido al humano."
Sin embargo, los hallazgos no significan que Au. sediba era el único homínido hace alrededor de dos millones de años que era capaz de fabricar herramientas de piedra. Homo habilis, o el "talachero" estaba en la escena, pero este homínido tenía una estructura de mano muy distinta. Estos últimos hallazgos indican, sin embargo, que homínidos distintos con varias morfologías de manos podrían haber existido aproximadamente al mismo tiempo, creando herramientas simples.
Finalmente, un análisis de los pies y tobillos de MH-1 y MH-2 demuestran que Au. sediba probablemente trepó árboles algunas veces y practicó una forma única de andar bípedo. Bernhard Zipel de la Universidad de Witwatersrand y colegas dicen que el tobillo de MH-2 es uno de los tobillos de homínido más completos jamás hallado - y a l mismo tiempo, ningún tobillo ha sido jamás descrito con tantas características primitivas y avanzadas.
"…Si los huesos no hubieran sido hallados pegados, juntos, el equipo podría haberlos descrito como perteneciendo a diferentes especies," dijo Zipfel.
La articulación del tobillo es en gran medida como la de un humano, con cierta evidencia de un arco parecido al humano y un talón de Aquiles bien definido, según los investigadores. Sin embargo, su talón y la espinilla parecen ser en su mayoría parecidos a los del simio.
Esta mezcla de características modernas y primitivas evoca la imagen de un homínido que ayudó a dar lugar a varias especies Homo hace dos millones de años. Pero solo el tiempo (y más investigación) dirán exactamente cómo el MH-1 y el MH-2 estaban relacionados con nuestro propio linaje humano.
"El registro fósil de los primeros Homo es un desorden," dijo Churchill. "Varios fósiles están o cuestionablemente atribuidos a varias especies o su datación es muy pobre…Au sediba tiene un número de características derivadas, las cuales comparte con el género Homo. Si fueras a hacer una lista de estos rasgos compartidos - incluyendo aquellos vistos en habilis, rudolfensis y sediba - la lista de sediba sería mucho más larga que las de los otros dos, lo cual sugiere es un buen ancestro de la primera especie todo mundo reconoce en el género Homo: H. erectus."
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