10.- Evolución Humana

Transcripción

1 10.- Evolución Humana Mertxe de Renobales Scheifler Colaboradora Académica Honorífica Dpto. Bioquímica y Biología Molecular Facultad de Farmacia Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unib. 1 Aulas de la Tercera Edad Curso

2 Evolución Humana árbol filogenético de los primates la familia Hominidae: dónde evolucionó el linaje humano cambios evolutivos principales: bipedismo y cerebro hace unos 3 M a entre 3 y 2 M a género Homo los 2 últimos M a los neandertales Homo sapiens bibliografía 2

3 Árbol filogenético de los seres vivos LUCA 1er ser vivo 3

4 Árbol filogenético de los Primates reloj molecular (ADN): antepasado común Ma según el registro fósil: 65 M a prosimios lemures loris tarseros Antropoides monos del nuevo mundo monos del viejo mundo gibones orangutanes monos africanos y humanos 4

5 Árbol filogenético de los Primates Antepasado común con los chimpancés 5 C. Zimmer, Evolution, 2001

6 La Familia Hominidae árbol filogenético de la familia Hominidae 4 géneros: gorilla, pan, homo, pongo (bonobos) Antecesor común con los chimpancés Hace 7-8 M años 6 Briones et al., Orígenes, 2016

7 Árbol filogenético del linaje humano NO Homo Briones y cols., Orígenes,

8 homínidos y homininos homínido: Nomenclatura o todos los grandes simios, incluidos los humanos (actuales y extintos) hominino: o humanos (actuales y extintos), bonobos y chimpancés problemas para estudiar la evolución del linaje humano 8 pocos fósiles antiguos, de más de 2 Ma o malas condiciones de fosilización en la cuna de la humanidad : humedad y calor mala conservación del ADN

9 Dónde evolucionó el linaje humano? sitios donde se han encontrado fósiles de homininos de más de 1.8 M a Chad Etiopía Kenia Malawi SudÁfrica Gran Valle del Rift 9 Understanding Climate s Influence on Human Evolution Natl. Academies Press

10 Cambios Evolutivos Principales diferencia principal entre chimpancés y humanos chimpancés: cuadrúpedos humanos: bípedos o no hay formas intermedias no son eficientes y si existieron se extinguieron sin dejar rastro cómo caminaba nuestro antepasado común:???? o posiblemente como los actuales chimpancés en caso contrario: los chimpancés habrían perdido el bipedismo 2 transformaciones 10

11 Cambios Evolutivos Principales - Bipedismo desarrollo del bipedismo recordamos los genes hox o genes reguladores capaces de producir una cascada de cambios en otros genes programa de desarrollo determinado o una única mutación: efecto muy significativo se especula que ha podido haber una mutación en uno de los genes reguladores o todavía no hay datos de ADN 11

12 Cambios Evolutivos Principales - Bipedismo cambios anatómicos modificados por el bipedismo huesos y músculos que nos mantienen erguidos o huesos de la pelvis o glúteos o músculos de la cara interna de la pierna no se puede pasar por situaciones intermedias sin comprometer la supervivencia de la especie en campo abierto 12 Biones y cols., Orígenes. 2016

13 Cambios Evolutivos Principales - Bipedismo foramen magno: agujero en el hueso occipital donde se establece la conexión entre el encéfalo y la médula espinal: una vez erguidos: otros cambios ocurren más despacio 13

14 Cambios Evolutivos Principales - Bipedismo los pies para hace 3,8 M a la forma del pie que se deduce de las huellas encontradas en la ceniza volcánica de Laetoli ya era similar a la nuestra

15 Cambios Evolutivos Principales - Bipedismo A. afarensis (4 3 M a) era bípedo aunque conservaba todavía rasgos que le permitían trepar con agilidad 15 Evolution of bipedalism step-by-step:

16 Por qué apareció la bipedestación? no está muy claro cambios climáticos en África en los últimos 8 M a fósiles de plantas, animales, homininos estratigrafía o en sitios donde han aparecido fósiles de homininos 8 y 6 M a (A.kadaba: 5,8 5,2 M a) la mayor parte de África estuvo cubierta de bosques ambiente húmedo y cálido transición hacia sabana o no fue rápida ciclos húmedos y secos de años cada vez menos bosque y más pradera abierta 16

17 Por qué apareció la bipedestación? marcha bípeda: 75% menos energía que la cuadrúpeda menos agua y menos alimentos o dieta omnívora, sin entrar en competencia con especies arborícolas o salida a campo abierto: sabana mejor regulación de la temperatura corporal cuando el clima se volvió seco y cálido 17 o posibilidad de utilizar las manos exaptación

18 Bipedestación y tamaño del Cerebro la bipedestación precedió a la evolución del cerebro Tamaño del cerebro evolución en mosaico : la cabeza continuó evolucionando después de que el resto del cuerpo alcanzó las dimensiones modernas 18

19 Hace unos 3 M a Lucy - Australopithecus afarensis descubierto en m, unos 25 kg, cerebro como el de un chimpancé ( cc) ambiente mixto de bosque y sabana con sequías agilidad para trepar murió al caerse de un árbol muy alto o estudio de las fracturas de sus huesos o debate sobre su facilidad para desplazamiento arborícola 19

20 Entre 3 y 2 M a Género Homo cambio climático global los bosques retroceden y las praderas secas se extienden rápidamente al este del Gran Valle del Rift: sabanas o alternancias climáticas extremas: los grandes lagos se secaban, o se llenaban o alteraciones del clima: diversidad de homininos afric. hace algo más de 2.5 M a: género Homo cerebro: unos 510 cc o órgano caro de mantener en términos energéticos o pescados de agua dulce (DHA) o estrategias para conseguir alimento 20

21 Entre 3 y 2 M a Género Homo tecnología lítica: M a 21 planificación compleja: selección de materiales, cuidadosa elaboración o pinza de precisión en la mano o aparecen junto a restos fósiles de grandes hervíboros ingesta de carne Australopithecus: yacimiento de 3.3 M a o instrumentos de piedra o tecnología lítica NO exclusiva del género Homo?? descubrimiento casual que originó cascadas de nuevas conexiones neuronales, sin tener que aumentar el tamaño del cerebro cambio de paradigma!!!

22 Los últimos 2 M a Asia Europa África América esquema hipotético del género Homo 1.9 M a o H. habilis, H ergaster, H. rudolfensis 1.8 M a: o fósiles en África y en el Cáucaso (Dmanisi) por qué salieron de África escasez de alimentos? sequía persistente? H. neanderthalensis H. sapiens H. heilderbergensis H. antecessor? H. erectus H. ergaster Dmanisi H. georgicus 22 Briones et al., Orígenes, 2016

23 Los 2 últimos M a yacimiento de Dmanisi (Georgia): 1.8 M a descubierto en 1991 cerebro: cc o H. habilis cm puede haber 2 especies de Homo???? 23

24 El último millón de años pocos fósiles de homininos de aprox. 1 M a África: o en Etiopía y Eritrea: unos 1000 cc de cráneo 24 Europa o León y Atapuerca: M a Atapuerca: M a H. antecessor presente ya hace años o H. antecessor: el primer europeo moderno?? rasgos faciales compartidos con H. sapiens. cómo se entiende que humanos de Eurasia occidental tengan caracteres compartidos con H. sapiens, neanderthalensis, y homininos asignados a H. erectus?

25 Los Neandertales entre aprox y : glaciaciones aislamiento prolongado de muchas poblaciones dominio del fuego en Europa: hace unos años antepasado común con H. sapiens todavía no identificado entre y según algunos autores otros: y H. heidelbergensis : no aceptado generalmente en Europa 25 desaparecieron totalmente hace entre (Europa Central) y años (Sur de Europa) o razones desconocidas

26 Denisovanos (Altai, Rusia) estudios ADN Los Neandertales Rango de expansión de los Neandertales Cueva Denisova Neandertales nueva tecnología lítica enterrar a sus muertos; adornos corporales anatomía traqueal: capaces de lenguaje cazadores sociales indicios de arte (Callaway, Nature, 1 Sept doi: /nature ) Proyecto Genoma Neandertal en marcha 26

27 Homo sapiens evolucionó en África subsahariana hace unos años estudios de ADN de fósiles y de humanos actuales o ADN mitocondrial y cromosoma Y (ADN nuclear): unos años varias migraciones en poco tiempo 27 pequeñas poblaciones que se llevaron sus genes en aquel momento o muestreo al azar del conjunto de genes de la población general o evolución de las poblaciones en diferentes territorios contacto genético más o menos frecuente (evitó especiación)

28 Homo sapiens el tamaño del cerebro desarrollo importante del cerebro durante la gestación dificultades para el parto periodo de infancia adolescencia 28

29 Homo sapiens Out of Africa primeras oleadas de migraciones de H. sapiens Corredor Levantino Daoxian, China, a 29 De Menocal & Stringer, Nature 538, (6 Oct 2016), doi: /nature19471 Liu et al., Nature 526, (29 Oct 2015), doi: /nature15696

30 Homo sapiens - Out of Africa oleadas más recientes según datos genómicos 30 Nielsen et al, Nature 541, , (17 Enero 2017), doi: /nature21347

31 Bibliografía C Briones, A Ferández-Soto, JM Bermúdez de Castro. Orígenes: el universo, la vida, los humanos. Crítica Investigación y Ciencia, Noviembre 2014, Evolución: la saga humana Kappelman et al., Perimorten fractures in Lucy suggest mortality from fall out of tall tree. Nature 2016, doi: /nature19332 Smithsonian Institution: 31