Un giro único encontrado en el camino de la evolución humana
Universidad de Cambridge
La competencia entre especies jugó un papel importante en el ascenso y caída de los homínidos, y produjo un patrón evolutivo "extraño" para el linaje Homo, según un nuevo estudio de la Universidad de Cambridge que revisa las fechas de inicio y fin de muchos de nuestros primeros ancestros.
Convencionalmente, se considera que el clima es responsable de la aparición y extinción de especies de homínidos. Sin embargo, en la mayoría de los vertebrados se sabe que la competencia entre especies desempeña un papel importante.
Ahora, la investigación muestra por primera vez que la competencia fue fundamental para la "especiación" (el ritmo al que emergen nuevas especies) a lo largo de cinco millones de años de evolución de los homínidos.
Un camino evolutivo único para los humanos
El estudio, publicado en Nature Ecology & Evolution, también sugiere que el patrón de formación de especies de nuestro propio linaje no se parecía a casi ningún otro.
"Hemos estado ignorando la forma en que la competencia entre especies ha dado forma a nuestro propio árbol evolutivo", dijo la autora principal, la Dra. Laura van Holstein, antropóloga biológica del Clare College de la Universidad de Cambridge. "El efecto del clima en las especies de homínidos es sólo una parte de la historia".
En otros vertebrados, las especies se forman para llenar "nichos" ecológicos, dice van Holstein. Tomemos como ejemplo los pinzones de Darwin: algunos desarrollaron picos grandes para cascar nueces, mientras que otros desarrollaron picos pequeños para alimentarse de ciertos insectos. Cuando se llena cada nicho de recursos, comienza la competencia, por lo que no surgen nuevos pinzones y las extinciones toman el control.
Van Holstein utilizó modelos bayesianos y análisis filogenéticos para demostrar que, al igual que otros vertebrados, la mayoría de las especies de homínidos se formaron cuando la competencia por los recursos o el espacio era baja.
"El patrón que vemos en muchos de los primeros homínidos es similar al de todos los demás mamíferos. Las tasas de especiación aumentan y luego se estancan, momento en el que las tasas de extinción comienzan a aumentar. Esto sugiere que la competencia entre especies fue un factor evolutivo importante".
Sin embargo, cuando van Holstein analizó nuestro propio grupo, Homo, los hallazgos fueron "extraños".
Para el linaje Homo que condujo a los humanos modernos, los patrones evolutivos sugieren que la competencia entre especies en realidad resultó en la aparición de aún más especies nuevas, una inversión completa de la tendencia observada en casi todos los demás vertebrados.
"Cuantas más especies de Homo había, mayor era la tasa de especiación. Entonces, cuando esos nichos se llenaron, algo impulsó a que emergieran aún más especies. Esto es casi incomparable en la ciencia evolutiva".
La comparación más cercana que pudo encontrar fue en las especies de escarabajos que viven en islas, donde los ecosistemas contenidos pueden producir tendencias evolutivas inusuales.
"Los patrones de evolución que vemos en las especies de Homo que condujeron directamente a los humanos modernos son más cercanos a los de los escarabajos que habitan en islas que a los de otros primates, o incluso a los de cualquier otro mamífero".
Un molde del cráneo de Homo floresiensis, una de las especies de homínidos analizadas en el último estudio. (El Laboratorio Duckworth, Universidad de Cambridge)
En las últimas décadas se han descubierto varias especies nuevas de homínidos, desde Australopithecus sediba hasta Homo floresiensis. Van Holstein creó una nueva base de datos de "ocurrencias" en el registro fósil de los homínidos: cada vez que se encontró y fechó un ejemplo de una especie, alrededor de 385 en total.
Los fósiles pueden ser una medida poco fiable de la vida de las especies. "Los primeros fósiles que encontremos no serán los primeros miembros de una especie", dijo van Holstein.
"Qué tan bien se fosiliza un organismo depende de la geología y de las condiciones climáticas: si hace calor, es seco o húmedo. Con los esfuerzos de investigación concentrados en ciertas partes del mundo, es posible que hayamos pasado por alto fósiles más jóvenes o más antiguos de una especie como resultado."
Van Holstein utilizó modelos de datos para abordar este problema y tuvo en cuenta los números probables de cada especie al principio y al final de su existencia, así como los factores ambientales de fosilización, para generar nuevas fechas de inicio y finalización para la mayoría de las especies de homínidos conocidos (17 en total).
Descubrió que algunas especies que se pensaba que habían evolucionado a través de una "anagénesis" (cuando una lentamente se convierte en otra, pero el linaje no se divide) en realidad pueden haber "brotado": cuando una nueva especie se ramifica a partir de una existente. Por ejemplo, se creía que la especie de homínido Australopithecus afarensis se había especiado mediante anagénesis a partir de Australopithecus anamensis. Sin embargo, el nuevo modelo de datos sugiere que se superpusieron alrededor de medio millón de años.
Esto significó que varias especies de homínidos más de las que se suponía anteriormente coexistían y, por lo tanto, posiblemente competían.
Un molde del cráneo de Homo erectus, una de las especies de homínidos analizadas en el último estudio. (El Laboratorio Duckworth/Universidad de Cambridge)
Si bien las primeras especies de homínidos, como Paranthropus, probablemente evolucionaron fisiológicamente para expandir su nicho (adaptando dientes para explotar nuevos tipos de alimentos, por ejemplo), el impulsor del patrón muy diferente en nuestro propio género Homo bien pudo haber sido la tecnología.
"La adopción de herramientas de piedra o fuego, o técnicas de caza intensivas, son comportamientos extremadamente flexibles. Una especie que puede aprovecharlas puede crear rápidamente nuevos nichos y no tiene que sobrevivir grandes períodos de tiempo mientras desarrolla nuevos planes corporales", dijo van holstein
Sostiene que la capacidad de utilizar la tecnología para generalizar e ir rápidamente más allá de nichos ecológicos que obligan a otras especies a competir por el hábitat y los recursos puede estar detrás del aumento exponencial del número de especies de Homo detectadas en el último estudio.
Pero también condujo al Homo sapiens, los generalizadores definitivos. Y la competencia con un generalista extremadamente flexible en casi todos los nichos ecológicos puede ser lo que contribuyó a la extinción de todas las demás especies de Homo.
Van Holstein añadió: "Estos resultados muestran que, aunque convencionalmente se ha ignorado, la competencia jugó un papel importante en la evolución humana en general. Quizás lo más interesante es que en nuestro propio género jugó un papel diferente al de cualquier otro linaje de vertebrados conocido hasta ahora".
Imagen de portada: Un molde del cráneo de Homo heidelbergensis, una de las especies de homínidos analizadas en el último estudio. Fuente: Laboratorio Duckworth/Universidad de Cambridge
El artículo "La competencia entre especies condujo a aún más formas de humanos antiguos, desafiando las tendencias evolutivas en los vertebrados" fue publicado originalmente por la Universidad de Cambridge y se ha vuelto a publicar bajo una licencia CC BY-NC-SA 4.0 DEED.
Referencias
Laura A. van Holstein, Robert A. Foley. Diversity-dependent speciation and extinction in hominins. Nature Ecology & Evolution, 2024; DOI: 10.1038/s41559-024-02390-z
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