El hallazgo de un nuevo fósil, el maxilar de Misliya, aporta nuevas respuestas, a la vez que genera nuevas preguntas, sobre la historia de nuestra especie.


Vídeo: Maxilar de Misliya | El primer Homo sapiens fuera de África


Autores:
José Miguel Carretero, Rebeca García, Laura Rodríguez. Investigadores del  Laboratorio de Evolución Humana (LEH) de la Universidad de Burgos.


La historia de nuestra propia especie, Homo sapiens, es probablemente, y como casi siempre, más complicada de lo que inicialmente pensábamos. Aunque parezca mentira, la escasez de fósiles hace que a día de hoy sepamos menos del origen, dispersión e historia evolutiva de nuestra especie que de otras especies humanas como la de los famosos neandertales. Sin embargo, el hallazgo de un nuevo fósil, el maxilar de Misliya, aporta nuevas respuestas, a la vez que genera nuevas preguntas, sobre la historia de nuestra especie.

Maxilar de Misliya
Maxilar de Misliya

No hay duda de que nuestro origen es africano, y es allí donde encontramos los fósiles humanos más antiguos que queremos reconocer como representantes de Homo sapiens, o al menos como miembros directos de nuestro linaje evolutivo. Estos fósiles hoy sabemos se remontan por lo menos a 300.000 años de antigüedad (1). Sin embargo, no sabemos mucho ni de lo ocurrido en esta fase africana ni del momento o momentos en los que estos primeros sapiens se dispersaron a otras regiones, ni de cuáles fueron las causas o cuáles las rutas migratorias.

Cueva de Misliya en el Monte Carmelo, en Israel
Cueva de Misliya en el Monte Carmelo, Israel

 

El hallazgo: el maxilar de Misliya

“Ahora, la mitad izquierda de un maxilar (…) sugiere que la primera migración de nuestra especie fuera de África se produjo al menos 60.000 años antes de lo que pensábamos”

Hasta ahora los restos fósiles más antiguos de nuestra especie hallados fuera de África se habían identificado en las cuevas de Skhull y Qafzeh, en la región del Monte Carmelo, en Israel, y estaban datados entre 90.000 y 120.000 años (2). Ahora la mitad izquierda de un maxilar que preserva la dentición completa y que ha sido descubierto en otra cueva de la misma región, la Cueva de Misliya, pero cuya edad está entre 177.000 y 194.000 años, sugiere que la primera migración de nuestra especie fuera del continente africano se produjo al menos 60.000 años antes de lo pensábamos.

En la imagen: (A) y (B), en rojo, lugar del hallazgo del maxilar de Misliya; (B) mapa de la excavación (cuadrados de 1 metro cuadrado); (C) sección estatigráfica del yacimiento, el maxilar fue hallado en la parte superior de “Unit 6”

 

Los análisis anatómicos

“…se trata de un adulto joven (…) no podemos determinar con fiabilidad si se trata de una mujer o un hombre”

Para determinar la especie a la que pertenece el maxilar de Misliya, los investigadores han realizado tanto mediciones antropológicas clásicas del maxilar y los dientes, como análisis mediante tomografía (Técnica exploratoria radiográfica que permite obtener imágenes radiológicas de una sección o un plano de un órgano) y microtomografía axial computarizada (micro TAC) que han permitido estudiar la anatomía interna del fósil y la comparación de su forma mediante reconstrucciones y modelos virtuales en 3D. Por el análisis antropológico se ha podido establecer que era un individuo adulto ya que tenía las tres muelas definitivas emergidas, aunque como no están muy desgastadas podemos deducir que se trata de un adulto joven, quizá entre los 25 y los 30 años. Sin embargo, por el momento no podemos determinar con fiabilidad si se trata de una mujer o un hombre.

Maxilar de MisliyaMaxilar de Misliya

 

El origen: los ocho dientes de la cueva de Qesem

“…Israel Hershkovitz viajó hasta Burgos con ocho dientes y un fragmento de maxilar izquierdo…”

En realidad, estos estudios se remontan a hace 10 años, cuando durante la campaña de excavaciones en Atapuerca del año 2008, Israel Hershkovitz viajó hasta Burgos con ocho dientes y un fragmento de maxilar izquierdo, que habían sido excavados por su equipo en 2002 en dos cuevas diferentes. Los 8 dientes sueltos procedían de la cueva de Qesem y el maxilar de la cueva de Misliya.

Hershkovitz le ofreció los fósiles a Juan Luis Arsuaga y su equipo, para que estudiasen sus formas y averiguasen a qué tipo de humanos pertenecían. Lo primero que hicimos en Burgos fue realizar una tomografía axial de todas las piezas en el equipo de la Universidad, un TAC no hospitalario de gran calidad. Y así, junto con Juan Luis Arsuaga y Rolf Quam comenzamos el primer estudio, el de los 8 dientes sueltos de Qesem.

Vistas anatómicas de un segundo molar izquierdo de leche recuperado en el Yacimiento de Qesem. Se aprecia un rasgo conocido como “taurondontismo”, es decir, una mayor extensión de la cavidad interior del diente (cavidad pulpar) por debajo del cuello (donde acaba la corona) y la presencia de unas raíces más pequeñas de lo que es habitual en Homo sapiens, lo que le da una apariencia de mayor robustez.

“…los dientes de Quesem (…) no se puede afirmar con rotundidad a qué especie ni linaje humano pertenecen…”

Esta cueva está situada a 12 km al este de Tel-Aviv, y fue ocupada por humanos entre hace 200 000 y 382 000 años, pero, ¿por qué clase de humanos? En el estudio publicado a principios de 2011 (4) y en el que participaron activamente Laura Rodríguez y Rebeca García del Laboratorio Evolución Humana, se compararon los dientes de Qesem con más de 50 restos de neandertales, dientes H. sapiens antiguos y recientes y de otros humanos fósiles incluidos los de la Sima de los Huesos de la Sierra de Atapuerca. La conclusión para los autores del trabajo fue que aunque los dientes Qesem tienen varias similitudes con los Neandertales, les faltan los rasgos más definitorios de esta especie, con lo que en realidad no se puede afirmar con rotundidad a qué especie ni linaje humano pertenecen. Podrían ser incluso una especie única de esta región, hipótesis apoyada también por la presencia en el yacimiento de una talla lítica única de la zona de Levante conocida como “Yabrudiense”. En definitiva, habrá que esperar a recuperar más fósiles humanos en Qesem para poder resolver este enigma.

 

El estudio del maxilar de Misliya

“…todos coincidimos en el diagnóstico de un rasgo crucial (…). Este rasgo es típico de nuestra especie (…). Nos llevamos una gran alegría, claro.”

Al mismo tiempo, con el TAC realizado a los fósiles en Burgos, pudimos comenzar los primeros estudios del fragmento de maxilar de la otra cueva, la de Misliya. Gracias al TAC, en el año 2008 Rebeca García y Laura Rodríguez eliminaban virtualmente la mayor parte de la costra que ocultaba algunos rasgos relevantes del hueso y realizaban la reconstrucción virtual del maxilar completo creando la imagen especular del lado derecho a partir de la región conservada (el lado izquierdo que afortunadamente el resto conserva parte de la línea media).

Maxilar de Misliya - reproducción virtual (izquierda) y original con costra (derecha)
Maxilar de Misliya – reproducción virtual (izquierda) y original con costra (derecha)

También realizamos varias réplicas físicas en una impresora 3D de alta resolución disponible en la Universidad de Burgos con las que era más fácil discutir las observaciones.

Reproducciones del maxilar de Misliya realizadas en la Universidad de Burgos
Reproducciones del maxilar de Misliya realizadas en la Universidad de Burgos

Se trataba de saber si teníamos entre las manos el representante más antiguo de nuestra especie fuera de África. Una vez eliminada virtualmente la costra, enviamos la reconstrucción a nuestros colegas y todos coincidimos en el diagnóstico de un rasgo crucial; nos dimos cuenta de que la raíz del pómulo, allí donde este se une a la arcada dental, estaba situada muy cerca del borde alveolar (donde empiezan los dientes) y a la altura de la primera muela, es decir, lo que técnicamente se denomina como raíz baja y adelantada. Este rasgo es típico de nuestra especie ya que tenemos una cara pequeña y corta comparada con la de otras especies humanas, en las que la cara es mucho más masiva, alta y proyectada hacia delante. Nos llevamos una gran alegría, claro. 

Arranque del pómulo
Arranque del pómulo

Pero además, al estudiar la reconstrucción completa nos dimos cuenta enseguida de que la curvatura y el tamaño del paladar solo eran compatibles con nuestra especie y no con la forma del paladar más abierto que presentan otras especies humanas arcaicas. Todos lo teníamos claro, pero nada es tan fácil como parece y eran necesarias aún más pruebas, más comparaciones, más medidas, más datos y mejores dataciones del fósil de Misliya.

 

Diagnóstico de otros investigadores

“María Martinón Torres (…) y José María Bermúdez de Castro (…). Ninguno tuvo dudas de que aquel maxilar pertenecía a un individuo de nuestra especie…”

A inicios del año 2011 María Martinón Torres, actual directora del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) y José María Bermúdez de Castro del mismo centro y Codirector del proyecto de Atapuerca, viajaron a Tel-Aviv intrigados por los dientes hallados en Qesem y con el fin de realizar su propio análisis. Allí conocieron en persona a Israel Hershkovitz, que en un momento de su viaje les enseñó el fragmento de un maxilar que había encontrado en la cueva Misliya para pedirles también su opinión.

Rueda de prensa en CENIEH
Rueda de prensa en CENIEH. De izq. a der.: Jose Mª Bermúdez de Castro, José Miguel Carretero, María Martinón-Torres y Juan Luis Arsuaga; del Equipo de Investigación de Atapuerca

Ninguno tuvo dudas de que aquel maxilar pertenecía a un individuo de nuestra especie, corroborando y reafirmando nuestro diagnóstico, lo que era una muy buena noticia dada la gran experiencia de nuestros colegas en antropología dental. De hecho, ambos han participado en el año 2015 en el descubrimiento de los fósiles H. sapiens más antiguos de China, dientes con unos 80.000 años de antigüedad (5).

 

Sin duda, un Homo sapiens

“Puede que Misliya sea un Homo sapiens algo primitivo, pero sin duda es de nuestra misma especie.”

Tras la comparación durante estos años de Misliya con fósiles de homínidos africanos, europeos y asiáticos y con poblaciones humanas recientes finalmente se ha podido concluir que morfológicamente este fósil pertenece inequívocamente a un representante de Homo sapiens y no representa a alguna otra de las especies humanas arcaicas también presentes en la región en esos momentos, como por ejemplo, la representada por los dientes de Qesem. Puede que Misliya sea un Homo sapiens algo primitivo, pero sin duda es de nuestra misma especie. A estos estudios comparativos ha contribuido significativamente la increíble colección de dientes fósiles de la de la Sima de los Huesos de Atapuerca. También ha llevado tiempo datar con la mayor fiabilidad posible el fósil de Misliya y a ello ha contribuido significativamente el Laboratorio de Geocronología del CENIEH, dirigido por Mathieu Duval. Aquí se ha realizado la datación directa de un diente del maxilar mediante los métodos de Series de (U-Th) y Resonancia Paramagnética Electrónica (más conocido por su acrónimo inglés ESR).

 

Los investigadores: un equipo internacional

Equipo Laboratorio Evolución Humana (Universidad de Burgos)
Equipo Laboratorio Evolución Humana (Universidad de Burgos) – José Miguel Carretero, Laura Rodríguez, Rebeca García-González

Al estudio de este maxilar, recientemente publicado en la prestigiosa revista Science (3) (enlace al artículo en Science) y realizado por un equipo internacional liderado por Israel Hershkovitz de la Universidad de Tel Aviv y Mina Weinstein-Evron de la Universidad de Haifa (Israel), han contribuido significativamente varios de los investigadores del Equipo de Investigación de Atapuerca (EIA), entre ellos: Rebeca García-González, Laura Rodríguez y José Miguel Carretero, investigadores del Laboratorio de Evolución Humana (LEH) de la Universidad de Burgos, Juan Luis Arsuaga de la Universidad Complutense de Madrid, Rolf M. Quam de la Universidad de Binghamton (New York), Carlos Lorenzo del Instituto Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social (IPHES) y María Martinón, José María Bermúdez, Laura Martín-Francés y Mathieu Duval del CENIEH.

"The earliest modern humans outside Africa", artículo en Science
“The earliest modern humans outside Africa”, artículo en Science

 

Discusiones en torno al origen de Homo sapiens

“…cuando Homo sapiens llegó a Oriente Próximo hace 100.000 años se encontró allí con poblaciones de Neandertales, con los que convivieron…”

Todas las especies humanas, al igual que la nuestra, han sido especies viajeras, siempre en movimiento, nómadas. Nuestra necesidad de territorios con abundantes recursos es elevada y hay que salir a buscarlos, generación tras generación. Esta salida tan temprana de África solo demuestra la velocidad con la que nuestros antepasados salieron en busca de nuevos territorios. Aun así, una migración tan temprana no significa que no hubiera otras con posterioridad, incluso mucho más nutridas. De hecho, la información disponible en la actualidad sugiere que los herederos de estos precursores no tuvieron un éxito demográfico inmediato. Los restos más antiguos de Homo sapiens localizados en China son de hace 80.000 años, como hemos comentado más arriba, mientras que a Europa no llegan hasta hace 45.000 años, y el último territorio en ser colonizado fue América, hace unos 30.000 años.

Migraciones humanas fuera de África, propuesta de Saitou Naruya
Migraciones humanas fuera de África, propuesta de Saitou Naruya (Fuente:Wikipedia)

Sabemos que cuando Homo sapiens llegó a Oriente Próximo hace 100.000 años se encontró allí con poblaciones de Neandertales, con los que convivieron incluso alternándose en la ocupación de las mismas cuevas. Hoy día está confirmado que hubo un cierto grado de hibridación entre ambas especies (tenemos entre un 2 y 4% de genes neandertales heredados de aquellos contactos), pero algunos investigadores sugieren que precisamente los neandertales pudieron funcionar como freno en la expansión de Homo sapiens hacia Europa. Evidentemente, otras barreras también debieron jugar su papel en las posibilidades de expansión de estos pioneros, entre ellas el clima, ya que en Asia también había humanos con anterioridad y no parece que supusieran un freno para llegar hasta la actual China. Somos primates, y por tanto tropicales, y conquistar latitudes más elevadas nunca ha sido fácil ni rápido. No hemos pasado los 40° de latitud norte hasta bien entrado el Pleistoceno, hace unos 40.000 años y aún mucho más tarde (unos 30.000 años) pudimos adaptarnos a latitudes siberianas para pasar por Bering hasta el continente Americano. La tecnología y la cultura fueron las claves.

“…el descubrimiento de Misliya abre la posibilidad (…) a que la mezcla genética entre humanos modernos, Neandertales y otras especies humanas locales más arcaicas, se hubiera producido mucho antes…”

Además, el descubrimiento de Misliya abre la posibilidad de encontrar restos de Homo sapiens incluso más antiguos en la región de Asia Occidental y por tanto a que la mezcla genética entre humanos modernos, Neandertales y otras especies humanas locales más arcaicas, se hubiera producido mucho antes y durante mucho más tiempo de lo que pensábamos. De hecho, la evidencia fósil de Misliya es compatible con los datos obtenidos por los últimos análisis de ADN antiguo, que sitúan el origen de Homo sapiens en África entre unos 200.000 y unos 250.000 años.

Cráneo de Jebel Irhoud
Cráneo de Jebel Irhoud

“Arsuaga y Hershkovitz se atreven a decir que Misliya «no sólo es el Homo sapiens más antiguo fuera de África, sino el Homo sapiens más antiguo que existe, y punto»”

Existen fósiles atribuidos a Homo sapiens dentro de África, como los ya mencionados de Jebel Irhoud (1) en Marruecos, de hace 315.000 años, y otros más modernos como los encontrados en el yacimiento de Omo-Kibish, en Etiopía, con 195.000 años de antigüedad. Para algunos investigadores, a los humanos fósiles de Jeber Irhoud y Omo-Kibish todavía les faltaría cambiar en algunos aspectos importantes de su anatomía, como la forma del cráneo, para ser considerados plenamente Homo sapiens y se les podría calificar de “presapiens”. Sin embargo, Misliya es un Homo sapiens fetén, robusto sí, pero Homo sapiens. El maxilar es mucho más similar al del hombre actual que el de otros fósiles africanos de “H. sapiens” más antiguos o casi contemporáneos como los encontrados en Jebel Irhoud y Omo-Kibish. Tanto que incluso Arsuaga y Hershkovitz se atreven a decir que Misliya “no sólo es el Homo sapiens más antiguo fuera de África, sino el Homo sapiens más antiguo que existe, y punto”. Sin embargo, en este debate hay que tener en cuenta que no hay un consenso entre los paleoantropólogos acerca de cómo definir a Homo sapiens. Los fósiles ¿deben ser idénticos en todo a los humanos actuales para considerarles de nuestra especie?, ¿pueden tener solamente algunos rasgos?, ¿cuántos? Solo el tiempo y más fósiles nos sacaran de dudas.

Hallazgos más antiguos de Homo Sapiens
Hallazgos más antiguos de Homo Sapiens

“Para nuestro colega Hershkovitz, lo particularmente interesante es que, aunque el maxilar de Misliya es casi 100.000 años más viejo, está mucho más cerca de la morfología humana contemporánea que la exhibida por los restos de Qafzeh y Skhul (también en Israel)”

Lo que sucedió después de esta temprana salida de África es todavía mal conocido, aunque tenemos algunas pistas gracias de nuevo a los fósiles ya mencionados de la misma región de Galilea encontrados hace casi un siglo en las cuevas de Qafzeh y Skhul (Israel) (2). Se trata como dijimos de restos fechados en unos 100.000 años y atribuidos a Homo sapiens. Durante mucho tiempo estos humanos fueron considerados como una pequeña incursión realizada por un grupo de Homo sapiens arcaicos que rápidamente se extinguió. Sin embargo, ahora parece más probable que los restos de Qafzeh y Skhul fueran descendientes lejanos de aquellos primeros habitantes de la cueva de Misliya (3). Para nuestro colega Hershkovitz, lo particularmente interesante es que, aunque el maxilar de Misliya es casi 100.000 años más viejo, está mucho más cerca de la morfología humana contemporánea que la exhibida por los restos de Qafzeh y Skhul (también en Israel), que presentan mayor número de rasgos arcaicos. Esto puede ser el fruto de la mezcla de la gente de Misliya con los neandertales u otros homínidos que habitaban el área.

Reconstrucción virtual del maxilar de Misliya
Reconstrucción virtual del maxilar de Misliya

Después de Qafzeh y Skhul (Israel) perdemos el rastro de este linaje de primeros humanos que viven en Oriente Medio. Es posible que se extinguieran debido a presiones ambientales o climáticas, pero también, que algunos de ellos pudieran haber regresado a África, mezclándose con las poblaciones que poco después protagonizarían la última gran salida del continente hace unos 60.000 – 70.000 años, y que nos llevaría a colonizar todo el planeta. Nosotros descendemos de estos últimos inmigrantes. Sin embargo, los hallazgos de fósiles de humanos modernos en Daoxian (China) hace entre 80.000 y 120.000 años (5), sugiere que hubo anteriores olas migratorias que consiguieron adentrase en Eurasia antes de lo que se creía. Aun así, los estudios de paleogenética también sugieren que los ancestros de la gente que hoy vivimos fuera de África proceden del éxodo ocurrido hace apenas 60.000 años, ya que la mayor parte de los estudios de ADN han fracasado al intentar hallar evidencias en nuestros genes de las migraciones más antiguas.

Maxilar encontrado en Misliya
Maxilar encontrado en Misliya

“En (…) otros yacimientos africanos de hace 100.000 años con presencia de Homo sapiens, han aparecido conchas perforadas para hacer collares y otros objetos de adorno, lo que ya indica que hay una mente como la nuestra, lingüística y simbólica. En Misliya, en cambio, no ha aparecido nada similar hasta ahora.”

Finalmente hay que destacar la rica evidencia arqueológica de Misliya, que revela que sus habitantes eran cazadores de grandes especies como uros, gamos persas y gacelas, controlaban la producción de fuego en hogares, utilizaban ampliamente las plantas y elaboraban utillaje lítico del Paleolítico medio temprano empleando sofisticadas técnicas innovadoras, similares a las realizadas por los primeros humanos modernos en África hace 200.000 años. Sin embargo, hay un punto de gran interés que destaca Juan Luis Arsuaga. En el yacimiento del Monte Carmelo de Qafzeh y otros yacimientos africanos de hace 100.000 años con presencia de Homo sapiens, han aparecido conchas perforadas para hacer collares y otros objetos de adorno, lo que ya indica que hay una mente como la nuestra, lingüística y simbólica. En Misliya, en cambio, no ha aparecido nada similar hasta ahora. Es decir, todavía estamos en unas fechas en las que no hay objetos simbólicos, de adorno o artísticos que nos hagan pensar en una mente como la nuestra. Serían Homo sapiens sin objetos simbólicos.


Autores:
José Miguel Carretero, Rebeca García y Laura Rodríguez, investigadores del  Laboratorio de Evolución Humana, Universidad de Burgos.

Edición:
Unidad de Cultura Científica e Innovación de la Universidad de Burgos.


Referencias

  1. Jean-Jacques Hublin, Abdelouahed Ben-Ncer, Shara E. Bailey, Sarah E. Freidline, Simon Neubauer, Matthew M. Skinner, Inga Bergmann, Adeline Le Cabec, Stefano Benazzi, Katerina Harvati & Philipp Gunz (2017). New fossils from Jebel Irhoud, Morocco and the pan-African origin of Homo sapiens. Nature, 546: 289-292.
  2. McCown, T.D., Keith, A., 1939. The Stone Age of Mount Carmel. The Fossil Human Remains from the Levalloiso-Mousterian. Clarendon Press, Oxford.
  3. Israel Hershkovitz, Gerhard W. Weber, Rolf Quam*, Mathieu Duval, Rainer Grün, Leslie Kinsley, Helene Valladas, Norbert Mercier, Juan Luis Arsuaga, María Martinón-Torres, José María Bermúdez De Castro, Laura Martín-Francés, Patricia Smith, Rachel Sarig, Cinzia Fornai, Hila May, Viktoria A. Krenn, Viviane Slon, Laura Rodríguez, Rebeca García, Carlos Lorenzo, Jose Miguel Carretero, Amos Frumkin, Ruth Shahack-Gross, Daniella Bar-Yosef Mayer, Yaming Cui, Xinzhi Wu, Natan Peled, Iris Groman-Yaroslavski, Lior Weissbrod, Reuven Yeshurun, Alexander Tsatskin, Yossi Zaidner, Mina Weinstein-Evron (2018). The earliest modern humans outside Africa. Science. 359, 456–459.
  4. Israel Hershkovitz, Patricia Smith, Rachel Sarig, Rolf Quam, Laura Rodríguez, Rebeca García, Juan Luis Arsuaga, Ran Barkai and Avi Gopher (2011). Middle Pleistocene Dental Remains From Qesem Cave (Israel). American Journal of Physical Anthropology, 144: 575–592.
  5. Wu Liu, María Martinón-Torres, Yan-jun Cai, Song Xing, Hao-wen Tong, Shu-wen Pei, Mark Jan Sier, Xiao-hong Wu, R. Lawrence Edwards, Hai Cheng, Yi-yuan Li, Xiong-xin Yang, José María Bermúdez de Castro & Xiu-jie Wu (2015). The earliest unequivocally modern humans in southern China. Nature, doi:10.1038/nature15696.