Las nuevas técnicas digitales han permitido a los investigadores predecir la evolución estructural del cráneo en el linaje de Homo sapiens y Neanderthals, en un esfuerzo por completar los espacios en blanco en el registro fósil y proporcionar la primera representación en 3D de su último antepasado común. El estudiosugiere que las poblaciones que llevaron a la división del linaje eran más antiguas de lo que se pensaba anteriormente.
Sabemos que compartimos un ancestro común con los neandertales, las especies extintas que fueron nuestros parientes prehistóricos más cercanos. Pero lo que parecía esta antigua población ancestral sigue siendo un misterio, ya que los fósiles del Pleistoceno medio, durante los cuales el linaje se dividió, son extremadamenteescaso y fragmentario.
Ahora, los investigadores han aplicado "morfometría" digital y algoritmos estadísticos a los fósiles craneales de la historia evolutiva de ambas especies, y recrearon en 3D el cráneo del último antepasado común del Homo sapiens y Neanderthals por primera vez.
El "fósil virtual" se ha simulado trazando un total de 797 "puntos de referencia" en el cráneo de cráneos fosilizados que se extienden a lo largo de casi dos millones de años de historia del Homo, incluido un fósil del Homo erectus de 1.6 millones de años, el cráneo de Neanderthalencontrado en Europa e incluso cráneos del siglo XIX de la colección Duckworth en Cambridge.
Los puntos de referencia en estas muestras proporcionaron un marco evolutivo a partir del cual los investigadores pudieron predecir una línea de tiempo para la estructura del cráneo, o 'morfología', de nuestros ancestros antiguos. Luego alimentaron un cráneo moderno escaneado digitalmente en la línea de tiempo, deformando el cráneo parase ajustan a los puntos de referencia a medida que cambiaron a través de la historia.
Esto permitió a los investigadores averiguar cómo la morfología de ambas especies pudo haber convergido en el último cráneo del ancestro común durante el Pleistoceno medio, una era que data de aproximadamente 800,000 a 100,000 años atrás.
El equipo generó tres posibles formas ancestrales de cráneo que correspondían a tres tiempos divididos predichos diferentes entre los dos linajes. Representaron digitalmente cráneos completos y luego los compararon con los pocos fósiles originales y fragmentos de huesos del Pleistoceno.
Esto permitió a los investigadores reducir qué cráneo virtual era el más adecuado para el antepasado que compartimos con los neandertales, y qué período de tiempo era más probable que existiera ese último antepasado común.
Estimaciones previas basadas en ADN antiguo han predicho que el último antepasado común vivió hace unos 400,000 años. Sin embargo, los resultados del 'fósil virtual' muestran que la morfología ancestral del cráneo más cercana a los fragmentos fósiles del Pleistoceno Medio sugiere una división del linaje de alrededor de 700,000 añosHace tiempo, y que, si bien esta población ancestral también estaba presente en toda Eurasia, el último antepasado común probablemente se originó en África.
Los resultados del estudio se publican en el Diario de la evolución humana .
"Sabemos que compartimos un ancestro común con los neandertales, pero ¿cómo se veía? ¿Y cómo sabemos que los fragmentos raros de fósiles que encontramos son realmente de esta población ancestral pasada? Muchas controversias en la evolución humana surgen de estas incertidumbres,"dijo el autor principal del estudio, el Dr. Aurélien Mounier, investigador del Centro Leverhulme de Estudios Evolutivos Humanos LCHES de la Universidad de Cambridge.
"Queríamos probar una solución innovadora para lidiar con las imperfecciones del registro fósil: una combinación de métodos digitales en 3D y técnicas de estimación estadística. Esto nos permitió predecir matemáticamente y luego recrear virtualmente fósiles del cráneo del último ancestro común de los modernoshumanos y neandertales, usando un 'árbol de la vida' simple y consensuado para el género Homo ", dijo.
El cráneo ancestral virtual en 3D tiene los primeros signos distintivos de ambas especies. Por ejemplo, muestra el florecimiento inicial de lo que en los neandertales se convertiría en el 'bollo occipital': el bulto prominente en la parte posterior del cráneo que contribuyó a la forma alargada de unCabeza de neandertal.
Sin embargo, la cara del antepasado virtual muestra indicios de la fuerte identidad que los humanos modernos tienen debajo de los pómulos, lo que contribuye a nuestras características faciales más delicadas. En Neanderthals, esta área, la maxillia, está 'neumatizada', lo que significa queera un hueso más grueso debido a más bolsas de aire, por lo que la cara de un neandertal habría sobresalido.
La investigación de la Universidad de Nueva York publicada la semana pasada mostró que los depósitos óseos continuaron acumulándose en los rostros de los niños neandertales durante los primeros años de su vida.
La ceja gruesa y gruesa del ancestro virtual es característica del linaje homínido, muy similar al Homo temprano y al Neanderthal, pero se perdió en los humanos modernos. Mounier dice que el fósil virtual recuerda más a los Neanderthals en general, pero esto esComo era de esperar, teniendo en cuenta la línea de tiempo en su conjunto, es el Homo sapiens quien se desvía de la trayectoria ancestral en términos de estructura del cráneo.
"La posibilidad de una mayor tasa de cambio morfológico en el linaje humano moderno sugerido por nuestros resultados sería consistente con períodos de grandes cambios demográficos y deriva genética, que es parte de la historia de una especie que pasó de ser una población pequeñaen África a más de siete mil millones de personas en la actualidad ", dijo la coautora Dra. Marta Mirazón Lahr, también de LCHES de Cambridge.
La población de los últimos antepasados comunes probablemente era parte de la especie Homo heidelbergensis en su sentido más amplio, dice Mounier. Esta era una especie de Homo que vivió en África, Europa y Asia occidental entre 700,000 y 300,000 años atrás.
Para su próximo proyecto, Mounier y sus colegas comenzaron a trabajar en un modelo del último antepasado común del Homo y los chimpancés. "Nuestros modelos no son la verdad exacta, pero en ausencia de fósiles, estos nuevos métodos se pueden usar para probar hipótesispara cualquier pregunta paleontológica, ya sea caballos o dinosaurios ", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Licencia Creative Commons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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