Para comprender las presiones ambientales que dieron forma a la evolución humana, Los científicos deben primero reconstruir los detalles de las antiguas comunidades de plantas y animales en las que vivieron nuestros ancestros fósiles durante los últimos 7 millones de años. Porque armar el rompecabezas de ecosistemas de millones de años es una tarea difícil, Muchos estudios han reconstruido los entornos estableciendo analogías con los ecosistemas africanos actuales, como el Serengeti. Un estudio dirigido por un científico de la Universidad de Utah cuestiona tales enfoques y sugiere que la gran mayoría de la evolución humana ocurrió en ecosistemas diferentes a los que se encuentran hoy en día. El artículo se publicó hoy en línea en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

Para probar las diferencias entre entornos modernos y antiguos, Los investigadores analizaron un conjunto de datos de más de 200 comunidades de mamíferos africanos actuales y más de 100 comunidades fósiles que abarcan los últimos 7 millones de años en África oriental. un período de tiempo que abarca toda la evolución humana. Descubrieron que antes de 700, 000 años atrás, las comunidades de mamíferos se veían muy diferentes a las de hoy. Por ejemplo, las comunidades fósiles apoyaron una mayor diversidad de megaherbívoros, especies mayores de 2, 000 libras, como los elefantes. Igualmente, la estructura dietética de las comunidades fósiles se apartaba con frecuencia de las que se ven hoy en día, con patrones de especies herbívoras y herbívoras que fluctúan en abundancia. Hace alrededor de 1 millón de años, Las comunidades fósiles comenzaron a hacer la transición a una estructura más moderna, lo que los autores sugieren es probablemente el resultado de la expansión de pastizales a largo plazo junto con pulsos climáticos áridos. El nuevo artículo se suma a la creciente evidencia de que los científicos necesitan reevaluar críticamente nuestra comprensión de los ecosistemas antiguos en los que evolucionaron los primeros humanos.

"Por mucho tiempo, nuestro campo ha estado tratando de precisar cómo los cambios ambientales influyeron en la evolución humana, pero tenemos que ser capaces de reconstruir entornos pasados ​​en primer lugar, "dijo el autor principal Tyler Faith, curador de arqueología en el Museo de Historia Natural de Utah y profesor asistente de antropología en la U. "Si continuamos reconstruyendo ambientes antiguos sobre la base de los ecosistemas africanos modernos, Es probable que estemos perdiendo todo un reino de posibilidades sobre cómo funcionaron los ecosistemas del pasado. Nuestro estudio invita a nuestros colegas investigadores a pensar de manera más crítica sobre eso ".

Vincular los cambios en las comunidades de mamíferos con las funciones del ecosistema

África oriental es una bendición para los fósiles de mamíferos, convirtiéndola en una región ideal para reconstruir ecosistemas antiguos durante los últimos 7 millones de años. Con su extensa base de datos de comunidades de mamíferos tanto antiguos como modernos, los investigadores se centraron en tres rasgos:dieta, tamaño corporal, y estrategia digestiva. Por todos estos rasgos, encontraron que la composición de las antiguas comunidades de herbívoros difería significativamente de las de hoy. Esta es la clave ya que los herbívoros dan forma directamente a la estructura de los ecosistemas de manera que impactan a una amplia variedad de especies animales y vegetales.

"Los grandes herbívoros no son solo partes pasivas de un ecosistema, sabemos que pueden dar forma al paisaje. Están comiendo las plantas y los más grandes están derribando árboles o pisoteando suelos, que influye colectivamente en la estructura de la vegetación, regímenes de fuego, ciclo de nutrientes, e impacta a otros organismos, incluidos los humanos, "dijo Faith.

Por ejemplo, Los ecosistemas africanos modernos están dominados por rumiantes, parientes de vacas y antílopes que tienen cuatro compartimentos en el estómago para descomponer completamente los alimentos. Los no rumiantes equipados con estómagos simples son comparativamente raros, con un máximo de ocho especies coexistiendo en la misma área hoy. No rumiantes, incluyendo parientes de elefantes, cebras hipopótamos rinocerontes y cerdos, son como cintas transportadoras digestivas, dijo Faith. Comen grandes cantidades de plantas para compensar su ineficiente digestión. En contraste con el patrón actual, Los registros fósiles de África oriental documentan paisajes ricos en comunidades de no rumiantes, con decenas de especies coexistiendo dentro de la misma área.

Las comunidades fósiles y modernas también eran muy diferentes en términos de tamaño corporal. Los registros fósiles documentan muchos más megaherbívoros que sus homólogos modernos. Un declive constante de megaherbívoros comenzó hace 4.5 millones de años hasta que representaron una distribución más moderna 700, Hace 000 años.

¿Cuál es el impacto de estas máquinas de comer viviendo juntas en los mismos lugares? cuando no es el caso hoy?

"Estas antiguas comunidades de herbívoros probablemente consumían mucha más vegetación, lo que significa menos combustible para los incendios forestales. Debido a que el fuego es una parte importante de los ecosistemas modernos en África y favorece los pastizales sobre los bosques, va a alterar fundamentalmente cómo funcionan las cosas a nivel de ecosistemas enteros, comenzando por las comunidades vegetales, "agrega John Rowan, coautor e investigador postdoctoral en la Universidad de Massachusetts Amherst. "Los paleontólogos han sido conscientes de eso, pero hasta ahora nadie realmente ha tratado de medir cuán diferente era el pasado en comparación con el presente ".

El clima seco y los pastizales impulsan un cambio

¿Qué impulsó los cambios en las comunidades de mamíferos durante los últimos 7 millones de años? Uno de los cambios mejor documentados es la expansión de los pastizales a lo largo de los últimos 4 millones de años. Muchos de los megaherbívoros fósiles preferían los entornos boscosos, mientras que los rumiantes prosperan en las sabanas abiertas que dominan partes del este de África en la actualidad. El registro fósil de herbívoros sigue de cerca los entornos cambiantes, con cambios en la representación de estos grupos siguiendo la expansión de pastizales a largo plazo.

Hace alrededor de 1 millón de años, los fósiles muestran un cambio en la estructura dietética de la comunidad de mamíferos que la expansión de los pastizales por sí sola no logra explicar. Los no rumiantes que habían dominado los ecosistemas de África oriental sufrieron un fuerte declive. Esto corresponde a registros de polvo marino que sugieren que la región experimentó pulsos de sequedad climática que habrían afectado especialmente a los no rumiantes porque dependen de un acceso confiable al agua superficial. lo que significa que muchas especies pueden haber desaparecido junto a los ríos y lagos de los que dependían. Adicionalmente, La estrategia de alimentación de las cintas transportadoras de los no rumiantes se basa en el acceso a vegetación abundante. que habría disminuido durante períodos de sequía.

Viendo hacia adelante

Los autores no culpan a los investigadores anteriores por confiar tanto en analogías con los ecosistemas africanos actuales, enfatizando que un estudio de este alcance sólo ha sido posible recientemente.

"La paleontología ha llegado a la era de los macrodatos, ", dijo Faith. El coautor y profesor asistente de la Universidad Estatal de Colorado, Andrew Du, agregó:"Con la asamblea de grandes, conjuntos de datos completos, ahora podemos hacer preguntas importantes que son fundamentalmente diferentes de las que se hicieron en el pasado. Podemos investigar patrones y dinámicas a mayor escala que sin duda influyeron en el curso de la evolución humana ".