A pesar de lo que muchos puedan pensar, el hombre no desciende del chimpancé, del orangután, del gorila o de cualquier otro simio que viva en la actualidad.

1ª DIAPOSITIVA (Portada)

Esta confusión se debe en gran medida a imágenes como la que pueden ver aquí, una imagen que hemos visto reproducida hasta la saciedad en la televisión, en la publicidad y, por supuesto, en numerosas páginas de internet.

2ª DIAPOSITIVA (Imagen evolución humana)

Con variantes de todo tipo...

3ª y 4ª DIAPOSITIVAS (Variantes cómicas)

La idea que se quiere transmitir es que hemos evolucionado a partir de un animal pequeño y peludo para convertirnos, con el paso del tiempo, en la cima de la naturaleza. Esta imagen es engañosa por la errónea idea de "dirección", de evolución hacia la complejidad y la "perfección" que nos transmite.

Porque las cosas no han sucedido de forma tan aséptica; nuestra evolución no ha sido una limpia carrera de relevos en la que, tras cinco cómodas etapas, hemos llegado a la meta. A la pregunta de si el hombre desciende del mono, la respuesta de un biólogo evolutivo es un rotundo "no”.

5ª DIAPOSITIVA (Imagen evolución humana)

Las investigaciones paleoantropológicas han confirmado más allá de cualquier duda que el hombre no es más que un eslabón en la larga cadena de la evolución biológica y que, por lo tanto, podemos rastrear en el registro fósil quienes fueron nuestros antepasados.

Sí sabemos, gracias a los avances en genética, en biología molecular y otras disciplinas, que nuestros parientes vivos más cercanos son los chimpancés, pero que la separación de nuestros linajes se produjo hace 6,6 millones de años.

6ª DIAPOSITIVA (Filogénesis humana)

Por tanto, la pregunta que tenemos que responder es ¿qué pasó en esos 6 millones de años?

7ª DIAPOSITIVA (Filogénesis humana detalle)

Y esto fue lo que pasó. Podemos visualizar la evolución de nuestro linaje como un árbol: la base representa la especie ancestral común, y la ascensión hacia la copa el paso del tiempo.

Hay un consenso en contabilizar 17 miembros en nuestro linaje (todos ellos extinguidos) a quienes podemos considerar nuestros antepasados directos. Se reúnen en cuatro grupos: los Ardipitecos, los australopitecinos, los parántropos y el género Homo.

A pesar de que hemos conquistado la Tierra y alcanzado los rincones más lejanos, aún queda una gran superficie por explorar (además de las profundidades oceánicas). Un lugar que nos está ofreciendo respuestas a algunas de las cuestiones que más nos han inquietado: quiénes somos y de dónde venimos. Ese lugar está bajo el suelo que pisamos.

8ª DIAPOSITIVA (Dendrograma)

Y eso es lo que muestra esta imagen: las excavaciones que se llevan a cabo en la Gran Dolina, que pertenece al complejo de la Sierra de Atapuerca en Burgos, el yacimiento de fósiles más importante de Europa y, bajo mi punto de vista, del mundo.

En lugares como este los paleoantropólogos trabajan junto con un sinfín de científicos de las más diversas especialidades. Su objetivo es sacar a luz nuevos restos fósiles, es decir, los vestigios de los organismos que vivieron en el pasado.

9ª DIAPOSITIVA (Gran Dolina)

Porque la paleoantropología se encarga precisamente del estudio de esos fósiles para conocer cómo vivieron, las condiciones ambientales en que se desarrollaron, y también las causas de su muerte.

10ª DIAPOSITIVA (Dmanisi)

Veamos qué es lo que sabemos de ese pasado centrándonos en el grupo más antiguo, el más cercano al punto de separación de los chimpancés.

11ª DIAPOSITIVA (Grupo Ardipitecos)

En el grupo de los Ardipitecos encontramos cuatro especies: Sahelanthropus tchadensis, Orrorin tugenensis, Ardipithecus kadabba y Ardipithecus ramidus.

Veamos una pincelada de cada uno.

12ª DIAPOSITIVA (Grupo Ardipitecos detalle)

Sahelanthropus tchadensis. Los fósiles de este espécimen se descubrieron en la región de Toros-Menalla, a unos 500 kilómetros al norte de la actual capital de Chad, N´Djamena. Hoy este lugar es yermo e inhóspito, pero hace millones de años era una zona parcialmente boscosa junto a un enorme lago.

13ª y 14ª DIAPOSITIVAS (Yacimiento Sahelanthropus)

El fósil más destacado es un cráneo deformado pero que se ha conservado en buen estado y casi completo. Destaca su pequeño tamaño, más o menos como el de un chimpancé (letras A y B)

Para estudiar de forma más precisa sus rasgos morfológicos se ha llevado a cabo una reconstrucción virtual (letras C y D).

15ª DIAPOSITIVA (Cráneo Sahelanthropus)

Y este es el aspecto que podría haber tenido según una reconstrucción artística. No soy muy partidario de este tipo de trabajos porque dan por sentado muchas características que desconocemos totalmente (por ejemplo, la cantidad de pelo, el color de la piel y otros rasgos que no dejan huella en el registro fósil). En cualquier caso, es interesante hacerse una idea de su posible aspecto.

16ª DIAPOSITIVA (Aspecto Sahelanthropus)

Orrorin tugenensis. Los restos de este espécimen se han hallado en las colinas Tugen en Kenia, donde también había un hábitat parcialmente boscoso.

17ª y 18ª DIAPOSITIVAS (Yacimiento Orrorin)

De Orrorin solo contamos con unas pocas muestras: un único fragmento de mandíbula, algunos dientes y partes de los huesos de las extremidades.

Dado que no se han hallado restos craneales no podemos aventurar cuál era su aspecto.

19ª DIAPOSITIVA (Restos Orrorin)

Ardipithecus. Estos fósiles aparecieron en la depresión de Afar, en Etiopía, dentro de lo que se conoce como la zona de yacimientos del Awash medio.

20ª y 21ª DIAPOSITIVAS (Yacimiento Ardipithecus)

Se han descrito dos especies diferentes. De la más antigua, Ardipithecus kadabba, sólo contamos con un puñado de dientes y huesos. De la más joven, Ardipithecus ramidus, tenemos el esqueleto parcial de una hembra, con el cráneo que vemos en la imagen (también reconstruido digitalmente).

22ª DIAPOSITIVA (Cráneo Ardipithecus)

Y éste fue probablemente su aspecto.

23ª DIAPOSITIVA (Aspecto Ardipithecus)

Una cuestión esencial es determinar si un nuevo ejemplar fósil pertenece a nuestro linaje o al de los chimpancés, por ejemplo. Es decir, ¿cómo sabemos que Sahelanthropus tchadensis es nuestro antepasado?

Si hay una adaptación clave, la chispa que desvió al linaje humano hacia una trayectoria evolutiva distinta de la que siguieron el resto de simios es la bipedación, la capacidad de mantenernos de pie y andar sobre dos piernas. Es cierto que los chimpancés y otros simios a veces andan erguidos, pero lo hacen de forma esporádica.

¿Cómo podemos saber si un ejemplar determinado era bípedo?

24ª DIAPOSITIVA (esqueleto chimpancé)

La primera pista la tenemos en el cráneo. En los chimpancés y el resto de grandes simios actuales, el cuello surge de la parte posterior del cráneo con un ángulo ligeramente horizontal (necesario para mantener la cabeza mirando al frente mientras se desplazan a cuatro patas como hacen la mayor parte del tiempo).

25ª y 26ª DIAPOSITIVAS (comparativa esqueleto chimpancé)

En cambio, en el ser humano, la posición es completamente vertical como podemos ver.

27ª y 28ª DIAPOSITIVAS (vista lateral cráneo)

Para saber cuál era la posición del cuello de un fósil necesitamos analizar la posición del foramen magnum (o agujero occipital), la abertura en la base del cráneo por la que la médula espinal se une al encéfalo. En los seres humanos actuales se encuentra casi en el centro de la base craneal.

29ª y 30ª DIAPOSITIVAS (base craneal)

Si no tenemos en cuenta los maxilares.

31ª DIAPOSITIVA (base craneal bis)

Esta posición, en línea con la parte media del cuerpo, permite que nos mantengamos erguidos sobre las dos piernas y guardemos el equilibrio sin demasiado esfuerzo.

32ª y 33ª DIAPOSITIVAS (cuerpo completo)

Si comparamos la posición del agujero occipital en los chimpancés, en Sahelanthropus y en el ser humano moderno apreciamos mejor la diferencia. En el caso de Sahelanthropus está en un término medio, suficiente para que pudiera desplazarse erguido, aunque también era capaz de trepar a los árboles.

34ª DIAPOSITIVA (comparativa posición foramen magno)

Gracias a que disponemos de suficientes restos de Ardipithecus, se ha podido reconstruir su esqueleto y constatar que también estaba adaptado al bipedalismo.

35ª y 36ª DIAPOSITIVAS (esqueleto Ardi)

Otro aspecto que podemos estudiar es la cadera y el fémur. En nuestra especie, el fémur se inclina hacia el interior en la zona de las rodillas formando un ángulo: las dos articulaciones proximales del fémur (donde se unen a la cadera) están más separadas entre sí que las articulaciones distales en las rodillas. Además el fémur es más largo en el ser humano que en el resto de los grandes simios.

Esta posición sitúa las rodillas más cerca de la línea media del cuerpo, por lo que no tenemos que caminar con un paso ancho, balanceándonos de un lado a otro como sí hacen los niños que están aprendiendo a andar. Del mismo modo, esta forma permite a los músculos de las caderas estabilizar el torso de forma eficiente.

37ª a 39ª DIAPOSITIVAS (ángulo bicondilar)

En cambio, el fémur del resto de los grandes simios tiene una posición completamente recta (aquí vemos el de un chimpancé). Cuando los simios caminan, no pueden dar pasos como nosotros sino que avanzan con las extremidades flexionadas en un ángulo extremo. Unos andares que recuerdan a los de Groucho Marx.

40ª DIAPOSITIVA (fémur de chimpancé)

Aquí vemos una comparativa de la evolución de este y otros huesos entre el chimpancé actual y varios de nuestros antepasados antes de llegar al ser humano moderno.

41ª DIAPOSITIVA (comparativa de fémures)

Para comprender cómo se han producido todos estos cambios debemos acudir a la teoría de la evolución.

42ª DIAPOSITIVA (Darwin)

Georges Cuvier, profesor de anatomía comparada del Museo Nacional de Historia Natural de París, inició el estudio sistemático de los fósiles

43ª DIAPOSITIVA (Georges Cuvier)

Comprendiendo que la vida tiene una historia y que hay una enorme variabilidad entre los organismos vivos y extintos. A pesar de que algunas de sus conclusiones estaban equivocadas, esta serie de pensamientos desembocaron en la idea de la evolución de las especies.

44ª a 46ª DIAPOSITIVAS (fósiles)

Y así llegamos a la obra cumbre de Charles Darwin, “El origen de las especies”.

A pesar de que en la actualidad asociamos de forma casi inmediata el término “evolución” con Darwin, éste prefería hablar de “teoría de la descendencia con modificación” y dedicó muchos esfuerzos a explicar que esa modificación no estaba predeterminada, ni dirigida a un fin concreto, sino que surgía por la "selección natural".

47ª DIAPOSITIVA (Portada “El origen de las especies”)

De esta forma, la evolución biológica es el proceso de cambio y diversificación de los organismos en el tiempo (y en términos genéticos, el proceso de cambio en la constitución genética de los organismos a través del tiempo).

48ª DIAPOSITIVA (Evolución elefante)

La teoría de la evolución se ocupa de tres materias diferentes.

49ª DIAPOSITIVA (Tres materias)

La primera es el hecho mismo de la evolución, es decir, el hecho de que las especies cambian con el paso del tiempo.

Así descubrimos que todas las especies están emparentadas entre sí, que comparten un antepasado común. Además, comprobamos que los seres vivos son más diferentes cuanto más tiempo ha pasado entre unos y otros, es decir, cuanto más tiempo han tenido para evolucionar.

50ª DIAPOSITIVA (Primera)

51ª DIAPOSITIVA (Esquema antepasados)

La segunda materia tiene que ver con el nacimiento de nuevas especies.

Al estudiar la evolución tratamos de establecer las relaciones de parentesco entre unos organismos y otros, así como determinar en qué momento se produjo la separación entre los distintos linajes que llevan a las especies actuales (o saber en qué momento se extinguieron).

52ª DIAPOSITIVA (Segunda)

53ª DIAPOSITIVA (Esquema relaciones de parentesco)

La tercera y última materia se refiere a las causas de la evolución.

Este quizás sea el punto que hoy en día genera más debate dentro de la comunidad científica. Una vez sentado que los organismos cambian y se diferencian, se hace esencial comprender cómo sucede esto, cuáles son los mecanismos que lo provocan.

54ª DIAPOSITIVA (Tercera)

55ª DIAPOSITIVA (Pinzones)

El argumento central de Darwin toma en cuenta la existencia de variaciones, diferencias entre los organismos. Las variaciones favorables, o adaptaciones, son las que incrementan la posibilidad de los organismos de sobrevivir, pero vivir para dejar descendencia, para transmitir su carga genética.

56ª DIAPOSITIVA (Variación)

La selección natural surge como consecuencia de diferencias en la supervivencia, la fertilidad, el ritmo de desarrollo, o en cualquier otro aspecto del ciclo vital del organismo. Podemos englobar todos estos aspectos bajo el término de reproducción diferencial, ya que afectan al número de descendientes.

Las variaciones favorables de las que hemos hablado, se conservarán y multiplicarán de generación en generación precisamente porque quienes las tienen viven lo suficiente para transmitirlas a su descendencia.

57ª DIAPOSITIVA (Reproducción diferencial)

A medida que las variaciones más útiles van apareciendo, irán reemplazando a las menos ventajosas, y como consecuencia de ello, los organismos cambiarán en su apariencia externa (lo que llamamos fenotipo) e interna (genotipo).

58ª DIAPOSITIVA (Herencia)

Veamos cuáles son los principales mecanismos evolutivos:

59ª DIAPOSITIVA (Selección natural)

60ª DIAPOSITIVA (Deriva genética)

61ª DIAPOSITIVA (Mutación)

Vamos a explicar cómo funciona la selección natural con un ejemplo clásico: el melanismo industrial (el melanismo es un exceso de pigmentación oscura que se traduce en un ennegrecimiento de la piel. El ejemplo más común es la pantera negra, que es un jaguar o un leopardo completamente negros).

Para ello les presento a Biston betularia, la mariposa de los abedules, de la que se conocen dos variedades diferentes: una forma clara (definida como "común").

62ª DIAPOSITIVA (Biston betularia común)

y una forma oscura (llamada "carbonaria").

En 1848, en pleno apogeo de la revolución industrial en Inglaterra, los naturalistas se dieron cuenta de que en las áreas industriales, a diferencia de lo que pasaba en las zonas rurales más alejadas, las formas oscuras de esta polilla predominaban sobre las claras. La explicación tiene que ver con la contaminación.

63ª DIAPOSITIVA (Biston betularia carbonaria)

La forma clara presenta un camuflaje natural que se adapta perfectamente a la corteza de los abedules, donde pasan gran parte del día.

64ª y 65ª DIAPOSITIVAS (Camuflaje Biston betularia)

En cambio, en las zonas contaminadas, el hollín de las fábricas mata los líquenes grisáceos de la corteza de los árboles haciendo que se vuelva más oscura. De ahí que en estas zonas las mariposas carbonarias se camuflen mejor de las aves depredadoras. Y es aquí donde opera la selección natural: en este caso concreto, el color oscuro se convierte en un rasgo adaptativo, una variación favorable, porque sus portadores sobreviven más que los de color claro.

Para entenderlo tenemos que saber lo que es un alelo: un alelo es una forma alternativa de un gen, siendo ligeramente diferentes unas de otras. Por ejemplo, nuestro grupo sanguíneo está determinado por un gen con tres alelos diferentes: A, B y O.

Volviendo a las mariposas, el color oscuro está determinado por el alelo de un gen (mientras que el color claro lo está por otro alelo de ese mismo gen). Así, el que las polillas oscuras dejen más descendientes implica que el alelo oscuro aumentará su representación en la población de la siguiente generación.

66ª DIAPOSITIVA (Contraste de camuflajes)

La deriva genética implica cambios en la frecuencia de los genes por razones puramente aleatorias. En cada generación se produce un sorteo de genes (llamado recombinación) durante la formación de los espermatozoides y los óvulos que darán lugar al nuevo organismo. Todos poseemos dos copias de cada gen y, por tanto, dos juegos completos de cromosomas (una copia heredada de la madre a través del óvulo y otra del padre por medio del espermatozoide). El que un espermatozoide lleve un alelo u otro es una cuestión de azar.

Si no hubiera otros procesos de cambio evolutivo, tales como el de selección natural o la mutación, las poblaciones llegarían al final a tener un solo alelo de cada gen. La razón es que tarde o temprano uno u otra variante sería eliminada por la deriva genética. Por eso la deriva genética no tiene consecuencias importantes en la evolución salvo en aquellas especies que constan de poquísimos individuos.

67ª DIAPOSITIVA (Recombinación genética)

Por último, vamos a hablar de la mutación, que es cualquier cambio estable y heredable en la secuencia de los nucleótidos del ADN. Se trata de un mecanismo que aporta “materia prima” a la evolución.

Sin profundizar mucho, podemos hablar de mutaciones cromosómicas: que modifican el número total de cromosomas, con duplicación o supresión de genes etc.; y por otro lado, de mutaciones moleculares, que son las que alteran la secuencia de los nucleótidos del ADN y que pueden provocar cambios en las proteínas.

Cuando oímos la palabra mutación, lo asociamos rápidamente con algo “malo”, pero lo cierto es que sin mutaciones no estaríamos aquí ninguno de nosotros. Una alta tasa de mutación implica un mayor potencial de adaptación pues permite a los individuos disponer de más variantes genéticas, lo que aumenta la probabilidad de que se disponga la variante necesaria, por ejemplo, para adaptarse a un cambio ambiental. Aunque, como contrapartida, esa alta tasa de mutación también aumenta el número de posibles mutaciones perjudiciales.

68ª DIAPOSITIVA (Mutación)

Ahora podemos comprender mejor cómo hemos llegado a donde estamos. Hace entre 10 y 5 millones de años el clima global de la Tierra sufrió un enfriamiento considerable, provocando en África una reducción de la extensión de las selvas, lugar donde habitaban nuestros antepasados.

69ª DIAPOSITIVA (Pluvisilva africana)

Con la consiguiente expansión de los bosques poco densos y zonas de sabana.

70ª DIAPOSITIVA (Bosque abierto)

A medida que esto sucedía, los frutos maduros, que eran su fuente principal de alimento, se fueron haciendo cada vez más escasos, más dispersos y dependientes de las estaciones.

71ª DIAPOSITIVA (Frutos maduros)

Estos cambios obligaron a nuestros antepasados a realizar desplazamientos cada vez más largos para obtener la misma cantidad de comida.

72ª DIAPOSITIVA (Buscando comida)

Y también tuvieron que recurrir cada vez más a alimentos de peor calidad energética como tubérculos, raíces etc.

73ª DIAPOSITIVA (Tubérculos y raíces)

Así, la selección natural habría favorecido las dos principales transformaciones que vemos en los miembros del grupo de los Ardipitecos. El primer cambio tiene que ver con la dentición, dientes más fuertes para poder masticar las raíces y tubérculos más duros.

74ª DIAPOSITIVA (Dentición fósil)

Y el segundo y más trascendental, el bipedalismo. Este cambio nos habría permitido ahorrar energía al desplazarnos para buscar alimentos, liberar las manos para llevar objetos y, aún a costa de perder velocidad, nos convirtió en mejores corredores de fondo para escapar de los depredadores.

75ª DIAPOSITIVA (Bipedalismo)

En conclusión, la paleoantropología nos ha facilitado una gran cantidad de respuestas en lo que se refiere a la historia evolutiva de nuestra especie. Pero aún es necesario contar con más fósiles que estudiar ya que aún quedan un buen número de preguntas por responder.