Se pensaba que los machos de la especie humana extinta Paranthropus robustus eran sustancialmente más grandes que las hembras, al igual que las diferencias de tamaño observadas en los primates modernos como los gorilas, orangutanes y babuinos. Pero un nuevo descubrimiento de fósiles en Sudáfrica sugiere en cambio que P. robustus evolucionó rápidamente durante un período turbulento de cambio climático local hace unos 2 millones de años. resultando en cambios anatómicos que anteriormente se atribuían al sexo.

Un equipo de investigación internacional que incluye antropólogos de la Universidad de Washington en St. Louis informó en la revista su descubrimiento del sistema de cuevas Drimolen, rico en fósiles, al noroeste de Johannesburgo. Ecología y evolución de la naturaleza el 9 de noviembre.

"Este es el tipo de fenómeno que puede ser difícil de documentar en el registro fósil, especialmente con respecto a la evolución humana temprana, "dijo David Strait, profesor de antropología biológica en Artes y Ciencias en la Universidad de Washington.

El fósil notablemente bien conservado descrito en el artículo fue descubierto por un estudiante, Samantha Good, que participó en la Drimolen Cave Field School codirigida por Strait.

Los investigadores ya sabían que la aparición de P. robustus en Sudáfrica coincidió aproximadamente con la desaparición de Australopithecus, un humano primitivo algo más primitivo, y el surgimiento en la región de los primeros representantes de Homo, el género al que pertenece la gente moderna. Esta transición tuvo lugar muy rápidamente, quizás dentro de unas pocas decenas de miles de años.

"La hipótesis de trabajo ha sido que el cambio climático creó estrés en las poblaciones de Australopithecus, lo que finalmente condujo a su desaparición, pero que las condiciones ambientales eran más favorables para Homo y Paranthropus, que puede haberse dispersado en la región desde otra parte, ", Dijo Strait." Ahora vemos que las condiciones ambientales probablemente también fueron estresantes para Paranthropus, y que necesitaban adaptarse para sobrevivir ".

El nuevo espécimen descubierto en Drimolen, identificado como DNH 155, es claramente un macho, pero difiere en aspectos importantes de otros P. robustus previamente descubiertos en el sitio cercano de Swartkrans, donde se han encontrado la mayoría de los fósiles de esta especie.

La evolución dentro de una especie puede ser difícil de ver en el registro fósil. Los cambios pueden ser sutiles, y el registro fósil es notoriamente incompleto.

Generalmente, el registro fósil revela patrones a mayor escala, como cuando especies o grupos de especies aparecen en el registro fósil o se extinguen. Así que este descubrimiento de Drimolen proporciona una ventana rara vez vista a la evolución humana temprana.

El nuevo espécimen es más grande que un miembro bien estudiado de la especie descubierta previamente en Drimolen, un individuo conocido como DNH 7, y se presume que es una mujer, pero es considerablemente más pequeña que los supuestos machos de Swartkrans.

"Ahora parece que la diferencia entre los dos sitios no se puede explicar simplemente como diferencias entre hombres y mujeres, sino más bien como diferencias a nivel de población entre los sitios, "dijo Jesse Martin, estudiante de doctorado en La Trobe University y coautor del estudio. "Nuestro trabajo reciente ha demostrado que Drimolen es anterior a Swartkrans en aproximadamente 200, 000 años, por lo que creemos que P. robustus evolucionó con el tiempo, con Drimolen representando una población temprana y Swartkrans representando una posterior, población más derivada anatómicamente ".

"Se puede utilizar el registro fósil para ayudar a reconstruir las relaciones evolutivas entre especies, y ese patrón puede proporcionar todo tipo de conocimientos sobre los procesos que dieron forma a la evolución de grupos particulares, ", Dijo Martin." Pero en el caso de P. robustus, Podemos ver muestras discretas de las especies extraídas de la misma región geográfica pero en tiempos ligeramente diferentes que exhiben sutiles diferencias anatómicas, y eso es consistente con el cambio dentro de una especie ".

"Es muy importante poder documentar el cambio evolutivo dentro de un linaje, "dijo Angeline Leece de La Trobe University, el otro primer autor del estudio. "Nos permite hacer preguntas muy específicas sobre los procesos evolutivos. Por ejemplo, ahora sabemos que el tamaño de los dientes cambia con el tiempo en la especie, lo que plantea la pregunta de por qué. Hay razones para creer que los cambios ambientales colocaron a estas poblaciones bajo estrés alimentario, y eso apunta a futuras investigaciones que nos permitirán probar esta posibilidad ".

Codirector del proyecto Drimolen, Andy Herries de La Trobe University dijo:"Como todas las demás criaturas de la tierra, nuestros antepasados ​​se adaptaron y evolucionaron de acuerdo con el paisaje y el entorno que los rodeaba. Por primera vez en Sudáfrica, tenemos la resolución de datación y la evidencia morfológica que nos permite ver tales cambios en un antiguo linaje de homínidos a través de una breve ventana de tiempo ".

La evidencia de un cambio climático rápido pero significativo durante este período en Sudáfrica proviene de una variedad de fuentes. Críticamente, Los fósiles indican que ciertos mamíferos asociados con ambientes boscosos o de matorrales se extinguieron o se volvieron menos frecuentes, mientras que otras especies asociadas con bosques más secos, entornos más abiertos aparecieron localmente por primera vez.

"P. robustus es notable porque posee una serie de características en su cráneo, mandíbulas y dientes que indican que se adaptó a una dieta que consistía en alimentos muy duros o muy duros, ", Dijo Strait." Creemos que estas adaptaciones le permitieron sobrevivir con alimentos que eran mecánicamente difíciles de comer a medida que el ambiente cambiaba para ser más frío y seco ". provocando cambios en la vegetación local.

"Pero los especímenes de Drimolen exhiben características esqueléticas que sugieren que sus músculos masticadores estaban colocados de tal manera que los hacían menos capaces de morder y masticar con tanta fuerza como la población posterior de P. robustus de Swartkrans, ", dijo." En el transcurso de 200, 000 años, un clima seco probablemente llevó a que la selección natural favoreciera la evolución de un aparato de alimentación más eficiente y poderoso en la especie ".

Leece dijo que era notable que P. robustus apareciera aproximadamente al mismo tiempo que nuestro antepasado directo Homo erectus, según lo documentado por un cráneo infantil de H. erectus que el equipo descubrió en el mismo sitio de Drimolen en 2015.

"Estas dos especies enormemente diferentes, H. erectus con sus cerebros relativamente grandes y dientes pequeños, y P. robustus con sus dientes relativamente grandes y sus cerebros pequeños, representan experimentos evolutivos divergentes, "Dijo Leece." Si bien éramos el linaje que ganó al final, el registro fósil sugiere que P. robustus era mucho más común que H. erectus en el paisaje hace dos millones de años ".

Mas ampliamente, los investigadores creen que este descubrimiento sirve como advertencia para reconocer especies en el registro fósil.

Se ha descubierto una gran cantidad de especies humanas fósiles durante el último cuarto de siglo, y muchas de estas nuevas designaciones de especies se basan en una pequeña cantidad de fósiles de solo uno o unos pocos sitios en áreas geográficas pequeñas y rangos de tiempo estrechos.

"Creemos que la paleoantropología debe ser un poco más crítica a la hora de interpretar la variación en la anatomía como evidencia de la presencia de múltiples especies, ", Dijo Strait." Dependiendo de las edades de las muestras de fósiles, las diferencias en la anatomía ósea podrían representar cambios dentro de los linajes en lugar de evidencia de múltiples especies ".

La codirectora del proyecto, Stephanie Baker, de la Universidad de Johannesburgo, agregó:"Drimolen se está convirtiendo rápidamente en un punto de acceso para los primeros descubrimientos de homínidos, que es un testimonio de la dedicación del equipo actual a la excavación holística y al análisis posterior al campo. El cráneo DNH 155 es uno de los especímenes de P. robustus mejor conservados que conoce la ciencia. Este es un ejemplo de lo cuidadoso, la investigación a gran escala puede informarnos sobre nuestros ancestros lejanos ".