Cráneos fósiles de Homo pre-erectus y Homo erectus/Fossil skulls, representing pre-erectus Homo and Homo erectus.
Credit: Kenyan fossil casts – Chip Clark, Smithsonian Human Origins Program; Dmanisi Skull 5 – Guram Bumbiashvili, Georgian National Museum.
Durante bastante tiempo se pensó que muchos rasgos únicos de los seres humanos aparecieron en el género Homo en África hace entre 2,4 y 1,8 millones de años.
Un cerebro grande, piernas largas, capacidad para elaborar herramientas y períodos prolongados de maduración, se pensaba que habían aparecido conjuntamente al comienzo del linaje Homo al ampliarse las praderas africanas y hacerse más frío y seco el clima de la Tierra. Sin embargo, nuevas pruebas climáticas y fósiles ha sido analizados por un equipo de investigadores, que incluye a Richard Potts, paleoantropólogo del Smithsonian, Susan Antón, profesora de antropología en la Universidad de Nueva York y Leslie Aiello, presidente de la Fundación Wenner-Gren para la Investigación Antropológica. Su análisis sugiere que estos rasgos no aparecieron en un solo paquete. Por el contrario, varios ingredientes clave que se creían definían al Homo evolucionaron en anteriores antepasados Australopithecus, hace entre 3 y 4 millones de años, mientras que otros surgieron mucho más tarde.
El equipo investigador tiene un enfoque innovador para la integración de datos paleoclimáticos, nuevos fósiles, restos arqueológicos y estudios biológicos de una gran variedad de mamíferos (incluidos los humanos). La síntesis de estos datos llevó al equipo a la conclusión de que la capacidad de los primeros seres humanos para adaptarse a las condiciones cambiantes, permitió a las primeras especies Homo cambiar, sobrevivir y empezar a propagar desde África hacia Eurasia hace 1.850.000 años.
Potts ha desarrollado un nuevo marco climático para la evolución humana en África oriental, que describe la mayor parte de la era transcurrida de 2,5 a 1,5 millones años en el pasado, como una época de fuerte inestabilidad climática y variable intensidad anual entre estaciones secas y húmedas. Este marco, que se basa en los ciclos astronómicos de la Tierra, proporciona la base para algunas de las principales conclusiones de la publicación y sugiere que otras múltiples especies coexistentes de Homo que se superponen geográficamente surgieron en entornos altamente cambiantes.
"Las condiciones climáticas inestables favorecieron en nuestros ancestros la evolución de las raíces de la flexibilidad humana ", ha dicho Potts, conservador de antropología y director del Programa de Orígenes Humanos en el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian. "La narrativa de la evolución humana que emerge de nuestro análisis, hace hincapié en la importancia que tuvo para el éxito temprano del género Homo, su capacidad de adaptación a entornos cambiantes, frente a la de adaptarse a cualquier entorno."
El equipo revisó todo el cuerpo de evidencia fósil relevante para el origen de Homo, para entender mejor cómo evolucionó el género humano. Por ejemplo, cinco cráneos de hace alrededor de 1,8 millones de años, encontrados en Dmanisi, República de Georgia, muestran variaciones en sus rasgos que aparecen típicamente en H. africana erectus pero que difieren de los rasgos definitaorios de otras especies de Homo primitivos solo vistos en África. Otros esqueletos de Australopithecus sediba (unos 1.980.000 años de edad) recientemente descubiertos en Malapa, Sudáfrica, muestran algunas características-Homo en dientes y manos conjuntamente con rasgos únicos noHomo en su cráneo y pies. La comparación de estos fósiles con el rico registro fósil de África oriental, indica que la diversificación temprana del género Homo fue un período de experimentación morfológica. Varias especies de Homo vivieron al mismo tiempo.
Según Antón "Podemos diferenciar las especies en base a las diferencias en la forma de sus cráneos, especialmente la cara y las mandíbulas, pero no sobre la base del tamaño". Continúa diciendo: "las diferencias en sus cráneos sugieren que los primeros Homo se repartieron el medio ambiente, utilizando cada uno una estrategia ligeramente diferente para sobrevivir."
A pesar de que todas las especies Homo mantienen una superposición de tamaños en su cuerpo, cerebro y dientes, también tenían cerebros y cuerpos más grandes que sus posibles ancestros Australopithecus. Según el estudio, estas diferencias y similitudes muestran que el paquete de rasgos humanos evolucionó en el pasado por separado y en diferentes momentos, en lugar de hacerlo todos en conjunto.
Además de estudiar los datos climticos y fósiles, el equipo también revisó la evidencia de antiguas herramientas de piedra, los isótopos que aparecen en los dientes y las marcas de corte encontradas en los huesos de animales en África oriental.
"En conjunto, todos estos datos sugieren que las especies primitivas de Homo eran más flexibles en sus hábitos dietéticos que otras especies", dice Aiello. "Su dieta flexible - probablemente conteniendo carne - se vio favorecido por el forraje con ayuda de herramientas de piedra, que permitió a nuestros antepasados explotar una amplia gama de recursos."
El equipo investigador llegó a la conclusión de que esta flexibilidad probablemente mejoró la capacidad de los ancestros humanos para adaptarse con éxito a un entorno inestable y dispersarse desde África. Esta flexibilidad sigue siendo un sello distintivo de la biología humana en la actualidad, y en última instancia forma la base de su capacidad para ocupar diversos hábitats en todo el mundo. Las investigaciones futuras sobre nuevos fósiles y hallazgos arqueológicos tendrá que centrarse en la identificación de las características adaptativas específicas que se originaron con los primeros Homo, lo que dará lugar a una mejor comprensión de la evolución humana.
Evolución de los homínidos desde 3 a 1,5 millones de años en el pasado/Hominin evolution from 3.0-1.5 million years ago( Antón, Potts and Aiello) Many traits unique to humans were long thought to have originated in the genus Homo between 2.4 and 1.8 million years ago in Africa.
A large brain, long legs, the ability to craft tools and prolonged maturation periods were all thought to have evolved together at the start of the Homo lineage as African grasslands expanded and Earth's climate became cooler and drier. However, new climate and fossil evidence analyzed by a team of researchers, including Smithsonian paleoanthropologist Richard Potts, Susan Antón, professor of anthropology at New York University, and Leslie Aiello, president of the Wenner-Gren Foundation for Anthropological Research, suggests that these traits did not arise as a single package. Rather, several key ingredients once thought to define Homo evolved in earlier Australopithecus ancestors between 3 and 4 million years ago, while others emerged significantly later.
The team's research takes an innovative approach to integrating paleoclimate data, new fossils o, archaeological remains and biological studies of a wide range of mammals (including humans). The synthesis of these data led the team to conclude that the ability of early humans to adjust to changing conditions ultimately enabled the earliest species of Homo to vary, survive and begin spreading from Africa to Eurasia 1.85 million years ago.
Potts developed a new climate framework for East African human evolution that depicts most of the era from 2.5 million to 1.5 million years ago as a time of strong climate instability and shifting intensity of annual wet and dry seasons. This framework, which is based on Earth's astronomical cycles, provides the basis for some of the paper's key findings, and it suggests that multiple coexisting species of Homo that overlapped geographically emerged in highly changing environments.
"Unstable climate conditions favored the evolution of the roots of human flexibility in our ancestors," said Potts, curator of anthropology and director of the Human Origins Program at the Smithsonian's National Museum of Natural History. "The narrative of human evolution that arises from our analyses stresses the importance of adaptability to changing environments, rather than adaptation to any one environment, in the early success of the genus Homo."
The team reviewed the entire body of fossil evidence relevant to the origin of Homo to better understand how the human genus evolved. For example, five skulls about 1.8 million years old from the site of Dmanisi, Republic of Georgia, show variations in traits typically seen in African H. erectus but differ from defining traits of other species of early Homo known only in Africa. Recently discovered skeletons of Australopithecus sediba (about 1.98 million years old) from Malapa, South Africa, also include some Homo-like features in its teeth and hands, while displaying unique, non-Homo traits in its skull and feet. Comparison of these fossils with the rich fossil record of East Africa indicates that the early diversification of the genus Homo was a period of morphological experimentation. Multiple species of Homo lived concurrently.
"We can tell the species apart based on differences in the shape of their skulls, especially their face and jaws, but not on the basis of size," said Antón. "The differences in their skulls suggest early Homo divvied up the environment, each utilizing a slightly different strategy to survive."
Even though all of the Homo species had overlapping body, brain and tooth sizes, they also had larger brains and bodies than their likely ancestors, Australopithecus. According to the study, these differences and similarities show that the human package of traits evolved separately and at different times in the past rather than all together.
In addition to studying climate and fossil data, the team also reviewed evidence from ancient stone tools, isotopes found in teeth and cut marks found on animal bones in East Africa.
"Taken together, these data suggest that species of early Homo were more flexible in their dietary choices than other species," said Aiello. "Their flexible diet -- probably containing meat -- was aided by stone tool-assisted foraging that allowed our ancestors to exploit a range of resources."
The team concluded that this flexibility likely enhanced the ability of human ancestors to successfully adapt to unstable environments and disperse from Africa. This flexibility continues to be a hallmark of human biology today, and one that ultimately underpins the ability to occupy diverse habitats throughout the world. Future research on new fossil and archaeological finds will need to focus on identifying specific adaptive features that originated with early Homo, which will yield a deeper understanding of human evolution.
Tomado de/Taken from Science Daily
Resumen de la publicación/Abstract of the paper
S. C. Anton, R. Potts, L. C. Aiello.
Evolution of early Homo: An integrated biological perspective.
Science, 2014; 345 (6192): 1236828 DOI: 10.1126/science.1236828
Integration of evidence over the past decade has revised understandings about the major adaptations underlying the origin and early evolution of the genus Homo. Many features associated with Homo sapiens, including our large linear bodies, elongated hind limbs, large energy-expensive brains, reduced sexual dimorphism, increased carnivory, and unique life history traits, were once thought to have evolved near the origin of the genus in response to heightened aridity and open habitats in Africa. However, recent analyses of fossil, archaeological, and environmental data indicate that such traits did not arise as a single package. Instead, some arose substantially earlier and some later than previously thought. From ~2.5 to 1.5 million years ago, three lineages of early Homo evolved in a context of habitat instability and fragmentation on seasonal, intergenerational, and evolutionary time scales. These contexts gave a selective advantage to traits, such as dietary flexibility and larger body size, that facilitated survival in shifting environments.
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