El origen de los humanos modernos

Written by Héctor RuizSunday, 25 March 2007 03:35

El origen de los  humanos modernos

Todos los humanos de todos los lugares del mundo pertenecemos a la misma especie: Homo sapiens. Pero hubo un tiempo en que no éramos la única especie humana que habitaba el planeta. ¿Dónde y cuando surgió el Homo sapiens? ¿Qué pasó con el resto de especies humanas?

Australopithecus. (Dibujo de Oriol Massana). Los homínidos, antepasados de la humanidad

Hace unos 6,5 millones de años, los primeros seres bípedos con forma humanoide, los primeros homínidos, aparecen en las praderas de África Central. Hasta hace poco sólo se conocían fósiles en la zona oriental de este continente; pero el hallazgo de nuevos restos en Chad, atribuidos a una especie que los paleontólogos han denominado Sahelanthropus tchadensis, nos indica que los homínidos eran bastante diversos y estaban bien dispersados geográficamente. De los Sahelanthropus sólo se ha encontrado un cráneo y algunos dientes, pero sabemos que son homínidos porque tienen dientes pequeños (especialmente los caninos), una cara corta y el agujero dónde el cráneo se une a la columna vertebral, el foramen magnum, situado en la parte inferior del cráneo, lo cual indica una posición erecta.

Los fósiles de los siguientes homínidos aparecen al este de África y tienen una antigüedad de entre 5 y 2 millones de años. Corresponden, a los Ardipithecus y a los Kenyanthropus, seguidos de los Australopithecus. Éste último género es quizás el más famoso, gracias al hallazgo en 1974 de un esqueleto bastante completo de una hembra joven (denominada "Lucy"), unas huellas fosilizadas en 1978 y, recientemente, un esqueleto casi completo de un niño de 3 años. Estos homínidos son un intermedio entre los grandes simios y los humanos modernos: con un cerebro pequeño, brazos ligeramente alargados y con una postura totalmente erecta y desplazamiento bípedo. Se piensa que no usaban el fuego ni elaboraban herramientas. Igualmente, se cree que nunca se aventuraron más allá de África.

Homo habilis. (Dibujo de Oriol Massana). Los primeros humanos

Hace unos 2 millones de años, los primeros miembros del género Homo, denominados Homo habilis, aparecen en África a partir de la evolución de algún grupo de homínidos anterior. Construían herramientas, pero no sabemos si hacían fuego. Poco más tarde aparecían los Homo erectus, de los cuales no hay ninguna duda que dominaban el fuego y construían herramientas más complejas. Parece que los Homo erectus fueron los primeros en aventurarse fuera de África y colonizar Europa y Asia. A partir de las diversas poblaciones extendidas por los viejos continentes, aparecieron diferentes especies humanas modernas.

¿Que se ha hecho de todas ellas? ¿Somos los descendientes de una única de estas especies, o el producto de su cruce?

Los orígenes del Homo sapiens

Los humanos actuales ¿somos una especie que "barrió" al resto de las especies humanas? ¿O bien somos resultado de la hibridación entre ellas?

El origen y evolución temprana de los humanos modernos, los Homo sapiens, es un área de investigación muy controvertida que se encuentra en pleno debate científico. Existen fundamentalmente dos teorías contrapuestas. Las dos parten del hecho que hace unos 1,5 millones de años, la especie Homo erectus se expandió desde África hacia Europa y Asia. Las diversas poblaciones de Homo erectus, africanas, europeas y asiáticas, evolucionaron separadamente, en función de su ambiente y de fenómenos de azar. A partir de este punto, las dos teorías se bifurcan: la teoría del reemplazo (o del origen único) defiende que el Homo sapiens apareció hace unos 200.000 años a partir de la evolución de una población africana de Homo erectus. A continuación, se expandió por todos los continentes, desplazando y sustituyendo las otras especies humanas que habían aparecido fruto de la primera expansión de los Homo erectus. Todos los humanos modernos, por lo tanto, descendemos de una población ancestral africana de Homo sapiens que volvió a colonizar Europa y Asia, y llegó todavía más allá (América, Australia, etc.).

Homo erectus. (Dibujo de Oriol Massana).

La teoría alternativa es la denominada multiregional, que considera que tras la primera expansión del Homo erectus, las diversas poblaciones descendientes de esta especie evolucionaron conjuntamente hacia el Homo sapiens pese a las distancias geográficas que había entre ellas. Normalmente, cuando una población queda aislada de otras poblaciones de su misma especie, tiende a evolucionar en un sentido que la diferenciará de ellas. Pero los defensores de la teoría multiregional argumentan que las diversas poblaciones humanas evolucionaron hacia una única especie gracias al flujo génico (es decir, que continuamente había cruces entre individuos de poblaciones diferentes, cosa que permitía su homogeneización).

La mayor parte de las pruebas genéticas, sin embargo, son consistentes con la primera de estas teorías.

¿Tres dispersiones humanas fuera de África?

Hasta hace muy poco, se creía firmemente que Homo erectus había sido el primer representante del género humano en aventurarse fuera de África, hace unos 1,5 millones de años. Aun así, el descubrimiento de una gran cantidad de fósiles en la ex-república soviética de Georgia, por un grupo de investigación que incluye un miembro del Instituto de Paleoecología Humana de la Universidad Rovira i Virgili, el Dr. Jordi Agustí, ha hecho tambalear estas suposiciones. El hallazgo de varios cráneos y mandíbulas, en un estado de conservación excepcional, con una antigüedad de 1,8 millones de años y un aspecto que recuerda al Homo habilis, obliga a replantear las ideas preconcebidas sobre la primera dispersión humana. Además, las herramientas localizadas junto a los huesos corresponden a una tecnología propia de los Homo habilis, y no a los Homo erectus.

De esta forma, es probable que algunos Homo habilis ya se hubieran aventurado fuera de África. De esta primera dispersión, surgirían los Homo erectus asiáticos. También se piensa que los restos encontrados en la Sierra de Atapuerca estarían relacionados con esta primera dispersión.

No obstante, es probable que entre esta primera salida de África (hace más de 1,8 millones de años) y la última, del Homo sapiens (hace 200.000 años), se produjera otra: la dispersión del Homo heidelbergensis o Homo rhodesiensis, que es la que habría llevado la industria acheuliana a Europa y probablemente habría dado lugar a los neandertales.

Así pues, probablemente no fueron dos las salidas de África, sino tres: en primer lugar, los Homo habilis, cosa que hasta ahora se desconocía. A continuación, los Homo heidelbergensis, y finalmente, los Homo sapiens.

Homo neandertalensis. (Dibujo de Oriol Massana).

¿Llevamos genes de neandertal en nuestro genoma?

Los neandertales son una especie humana que vivió en Europa y el Próximo Oriente hace medio millón de años hasta que su rastro desapareció unos 28.000 años atrás. La teoría multiregional defiende, entre otras cosas, que los neandertales no se extinguieron ante la preponderancia de los Homo sapiens, sino que "se unieron" a ellos. Es decir, que se produjeron cruces con descendencia fértil entre Homo sapiens y Homo neandertalensis, de forma que algunas poblaciones humanas actuales presentan genes neandertales en sus genomas. Pese a la fascinación de esta idea, por el momento no se ha encontrado ninguna evidencia genética al respecto, más bien al contrario.

Las nuevas técnicas genéticas nos han permitido recuperar fragmentos de DNA de restos de neandertales. El análisis de estas muestras indica que los neandertales encontrados en diferentes poblaciones de Europa presentan un alto grado de parentesco, pero que son muy diferentes de los humanos modernos.

Proyecto Genoma Neandertal

Desde hace casi diez años, ha sido posible recuperar DNA mitocondrial de neandertales. Con estos datos genéticos hemos podido empezar a entender la propia historia evolutiva de los neandertales, sus procesos demográficos y migratorios, a lo largo de los máximos glaciales que sufrieron. Los nuevos adelantos en las técnicas moleculares, como la pirosecuenciación, han permitido lanzar este año el Proyecto Genoma Neandertal, que pretende conseguir secuenciar el genoma neandertal completo, que es tan largo como el nuestro, en sólo dos años.

El investigador Carles Lalueza-Fox, experto en DNA antiguo de la Universidad de Barcelona, participa en este proyecto internacional que agrupa varios equipos de investigación alemanes y norteamericanos. "El neandertal es nuestro pariente más próximo; secuenciando su genoma podremos aportar una valiosa información que ayudará a redefinir el concepto de humanidad", comenta el Dr. Lalueza-Fox. Previamente ya se secuenció el genoma de nuestro pariente vivo más próximo: el chimpancé. Las diferencias nos tenían que ayudar a entender qué hace que tengamos una capacidad cognitiva superior. Pero había demasiadas diferencias, que nos llevaban a hacernos demasiadas preguntas. Con el análisis del genoma neandertal podremos localizar aquel pequeño porcentaje de diferencias que nos han proporcionado habilidades cognitivas superiores.

 

Construyendo el árbol de familia de la humanidad

La genética constituye una herramienta muy poderosa para establecer relaciones de parentesco entre individuos de una misma especie, e incluso entre especies diferentes. Con más o menos precisión, el análisis genético nos permite construir árboles de familia (árboles filogenéticos) dónde cada ramificación corresponde a la aparición de un nuevo linaje. El análisis trata de comparar las secuencias de nuestros genes (o de las proteínas que estos codifican), formadas por cadenas de unidades que se van repitiendo en un orden determinado, con las de otros individuos y ver cuántas diferencias hay. Cuantas más diferencias, más lejos se encuentra nuestro antepasado común.

Por ejemplo, tú y los otros miembros de tu familia presentáis pocas diferencias genéticas en comparación con aquellos que no pertenecen a vuestra familia. Imagínate a tres compañeros de clase: Joan, Montse y Abdul. Joan y Montse son de familias catalanas y Abdul procede de Etiopía. Podemos imaginar que los análisis genéticos determinan que el DNA de Joan y de Montse es diferente en un 0,04%, que su DNA comparado con el de otros compañeros del resto de Europa es diferente en un 0,07% y que todos ellos, difieren de Abdul en un 0,1%. Si hacemos un árbol de familia podemos visualizar las relaciones de parentesco entre ellos.

Ejemplo de distancia genética

Vemos que Joan y Montse tienen un antepasado común próximo (quizás alguna familia catalana de hace unas 10 generaciones) que corresponde al punto A. Su árbol de familia también tiene un antepasado común con el resto de europeos de la clase, quizás unas docenas de generaciones antes, marcado en el punto B. Finalmente, todos tienen un antepasado común muy anterior, probablemente hace centenares de generaciones. ¡Todos somos familiares!

Si hacemos lo mismo estudiando el DNA de muchos individuos de los diversos grupos humanos podemos llegar a construir el árbol de familia de la humanidad.

Ejemplo de distancia genética

Como vemos, los análisis genéticos establecen que el grupo humano más diferente a todos los demás es el africano, lo que no significa otra cosa que el origen de todos los humanos modernos lo podemos encontrar en una población de Homo sapiens africana ancestral. Estos resultados, por lo tanto, apoyan la teoría del reemplazo.

Hachas de mano del Paleolítico (wikipedia.org).

La expansión de los humanos modernos por todo el mundo

Los árboles de familia de los diversos grupos humanos nos ayudan a descubrir cómo se produjo la colonización del mundo. Además, se puede tratar de averiguar cuándo se produjeron las separaciones entre los diversos linajes (y por lo tanto las migraciones) a partir de los "relojes moleculares". ¿Qué es un reloj molecular? Fundamentalmente se trata de suponer que los cambios que se producen en nuestro genoma, debidos a las mutaciones, lo hacen a un ritmo determinado en el tiempo. Conociendo aproximadamente este ritmo de cambio, podemos establecer cuánto tiempo hace que el linaje de dos individuos se separó.

Pero no sólo los genomas evolucionan con el tiempo. Las lenguas que hablamos los humanos también lo hacen, y su estudio comparativo constituye otra herramienta muy valiosa por determinar relaciones entre las diversas poblaciones humanas. Por último, los restos arqueológicos, que incluyen herramientas y utensilios, y cualquier manifestación cultural, también aportan información muy valiosa.

Con los estudios genéticos, arqueológicos y lingüísticos en mano, podemos imaginar una expansión humana como la que muestra este mapa:

Mapa de la expansión humana