La evolución humana en su contexto paleoecológico y climático
Antonio Rosas Departamento de Paleobiología Grupo de Paleoantrpología MNCN-CSIC
Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC) C/ José Gutiérrez Abascal 2, 28006 Madrid.
Amplia diversidad morfolรณgica 0
H. sapiens
H. floresiensis
1
Pan
H. antecessor
Au./Homo habilis
Paranthropus boisei
H. n.
H. erectus H. ergaster
2
Au. africanus 3
Paranthropus aetiopicus
Au. afarensis
Au. garhi
Au. bahreghazali
4
Ardipithecus ramidus
Kenyanthropus/Homo rudolfensis Kenyanthropus platyops
Australopithecus anamensis
5
Sabanas
Orrorin tugenensis 6
Large brained hominins Bosques tropicales
7
8
Last common ancestor
Sahelanthropus tchadensis
?
Selva
Intermediate hominins Australopithecines
Paranthropus Early hominins
Amplia diversidad morfolรณgica 0
H. sapiens
H. floresiensis
Ecosistemas de latitudes medias: climas templados 1
Pan
H. antecessor
Au./Homo habilis
Paranthropus boisei
H. erectus H. ergaster
2
Au. africanus 3
Paranthropus aetiopicus
Au. afarensis
Au. garhi
Au. bahreghazali
4
Ardipithecus ramidus
Australopithecus anamensis
5
Orrorin tugenensis 6
Large brained hominins Intermediate hominins
7
8
Last common ancestor
Sahelanthropus tchadensis
?
Sela
Australopithecines
Paranthropus Early hominins
H. n.
Propuesta de clasificación de los Hominoideos vivos dentro del orden Primates según criterios de sistemática filogenética.
Infraorden Catarrhini Superfamilia Cercopithecoidea
Monos del Viejo Mundo
Superfamilia Hominoidea
Simios
Familia Hylobatidae Género Hylobates
Gibones
Género Pongo
Orangutanes
Género Gorilla
Gorilas
Género Pan
Chimpancés
Género Ardipithecus Género Australopithecus Género Paranthropus Género Homo
Humanos
Familia Hominidae Subfamilia Ponginae Subfamilia Homininae Tribu Gorillini
Tribu Panini
Tribu Hominini
4
Somos una especie muy singular
1
La evoluciรณn humana: Impacto sobre la biosfera. tanto por las diferencias respecto al resto de los organismos
3 2 5
Una constataciรณn: El Antropoceno
El Antropoceno La antropizaciรณn: la transformaciรณn que ejercen los seres humanos sobre el medio natural.
Medios muy antropizados
¿Debemos ver el fenómeno de la evolución humana como una de las grandes transiciones de la evolución? ¿Es la evolución humana un fenómeno macroevolutivo? •Origen de la vida •Celulas eucariotas •Reproducción sexual •Organismos pluricelulares •…
Si esto es así, ¿Cuál es la naturaleza del proceso que lo ha creado?
En realidad no somos tan diferentes de los simios africanos, como el chimpancé.
Maynard-Smith and Szathmary (1997). The Major Transitions in Evolution.
Cuándo y cómo ha ocurrido, o está ocurriendo…
Transiciones en evoluciรณn 1
Evoluciรณn gradual: cambio en un linaje
2
Nuevos taxones: especiaciรณn
Transiciones menores
Nuevas zonas adaptativas 3
? 4
Grandes transiciones: nuevos procesos y unidades evolutivas
Grandes transiciones
Los humanos estamos cambiando el clima ¿Ha modulado el clima nuestra evolución?
Hipótesis: existe un vinculo causal entre cambios ambientales forzados por un cambio climático y la evolución de los homininos.
La hipótesis de la sabana
La hipótesis de la sabana
Darwin 1871, Dart 1924
Los desafíos de la sabana. La adaptación a climas mas secos, mas fríos y ambientes mas abiertos fue el distintivo de los homininos desde el final del Mioceno hasta el Pleistoceno.
Desde el Mioceno Medio (16 ma): 1) tendencia al enfriamiento general y 2) aridificaciรณn.
Intensifica al final del Plioceno y durante el Pleistoceno
www.globalwarmingart.com
Tendencia al enfriamiento, aumento de la aridez y a la expansión de las sabanas.
Lisiecki and Raymo (2005)
Origen del bipedismo, Fabricación de herramientas Incremento del cerebro y otras adaptaciones de Homo Reemplazamiento de faunas (turnover) M. Antón, MNCN
1
El río Omo, Etiopía
2
4
3 5
6
La hipótesis de la sabana ha sido desafiada. Aramis, Etiopía. 4.4 ma Bosque cerrado Ardipithecus ramidus: evidencia botánica y faunística Sterkfontein, Sudáfrica, 3.5-2.5 Australopoithecus afrcicanus. Anatomía trepar a los árboles Makapansgat, Sudáfrica, 3.3-3.0 datos paleo-polínicos. Chimpancés de selvas: más caza, uso más frecuente de instrumentos, compartir comida. Actualismo: Bosques riparios preferidos. Mas oportunidades de carroñeo, aun en ecosistemas de sabana
La evidencia actual establece que el clado humano evolucionó en un ambiente de bosque o de mosaico. La hipótesis de la sabana queda refutada.
M. Antón, MNCN
La hipótesis del bosque Condiciones de vegetación cerrada Jugaron un papel importante
en la evolución de los primeros bípedos.
Ardipithecus
Un modelo de adaptación al bosque denso tropical
Procesos evolutivos humanos en el contexto de las fluctuaciones climรกticas globales. El establecimiento de la escala paleoclimรกtica marina
En especial a partir de el inicio de la glaciaciรณn del hemisferio norte hace 2.7 Ma
Ciclos de Milankovitch
Silva et al., 2017
Eventos climåticos y de evolution humana durante el Plio–Pleistoceno
Peter B deMenocal
Earth and Planetary Science Letters, 2004. 220,3–24
Incremento en la aridez y en la variabilidad del clima en tres momentos hace 2.9, 1.8 and 1.0 Ma
Drásticas oscilaciones climáticas entre 2.9 Ma, 1.8 Ma, y 1.0 Ma Expansiones rápidas y posterior contracción/fragmentación de los hábitats Dispersiones y fenómenos de vicarianza en los homininos .
Estos periodos coinciden con: Amplitud del espectro de Homo erectus. Ecosistema de las sabanas modernas. Humanos de cerebro grande Habitas mas secos. Los primeros: Homo erectus. Instrumentos líticos achelenses. Expansión de Homo out-of-Africa (1.8–1.6 Ma) Extinción del linaje Paranthropus. Diversificación de los homininos (2.9–2.4 Ma). Extinción de Au. afarensis 2.9 Ma. Aparición de los Paranthropus, 2.7 Ma. Aparición del linaje de Homo, 2.6 Ma. Instrumentos líticos olduvayenses.
Respuesta de las poblaciones a las fluctuaciones ambientales: Adaptaciones muy especificas: extinción Capacidad de desplazarse y seguir los cambios geográficamente. Expansión de la versatilidad adaptativa
Para explicar los principales caracteres adaptativos de los homininos El bipedismo,
Hipótesis de selección en hábitats específicos
Fabricación de instrumentos Expansión cerebral Otros rasgos. Neandertales: prognatismo mediofacial.
Evolución en ambientes específicos como respuesta a los problemas biológicos que planteaban.
El gĂŠnero Paranthropus
Hipótesis de selección por variabilidad La amplia variabilidad espacio-temporal en los escenarios medioambientales favorece adaptaciones complejas responsables de nuevas condiciones bio-socio-culturales.
Organización social flexible Locomoción versátil: terrestre y arbórea Recorrido de largas distancias Dietas omnívoras
Adaptabilidad. Evolución de la versatilidad adaptativa
Nihewan Basin, China, 1.66 Ma. Próximo a un lago. Sucesivos cambios de temperatura
Dmanisi, Georgia, 1.85 to 1.78 Ma. Praderas rodeadas de montes boscosos. Lava materia prima
Yuanmou, China, 1.7 Ma.Orilla de lago, mezcla de habitats: praderas, bosques bajos y bosques densos. Java, 1.66 Ma: latitudes tropicales con praderas, ríos y ambientes costeros marinos.
Eurasia: primeras ocupaciones
Dispersiรณn de fauna hace 1.8 ma Hippopotamus antiquus Pachycrocura brevirostris Megantereon whitei Theropithecus oswaldi
Península Ibérica Pleistoceno Inferior Diversidad de hábitats
Atapuerca TD6
La Boella
Quibas
Oscilaciones climáticas 1.0 Ma
Amplitud del espectro de Homo erectus. Ecosistema de las sabanas modernas. Humanos de cerebro grande
Fuerte expansiĂłn del encĂŠfalo
Bruner et al. (2003)
Cromanñones
Neandertales clásicos Saccopastore Krapina
El Sidrón Atapuerca SH Steinheim
Petralona Arago Mauer Saccopastore Krapina
Neandertales clásicos
Eringsdorf
Ornamentaciรณn corporal
Ritual y simbolismo en el mundo neandertal Prรกcticas mortuorias
Chapelle-aux-saints (FRANCIA) 60.000 BP
Shanidar (IRAK) (80.000-60.000 BP)
Amplia diversidad de ambientes
Hace 40.000 años
Paleoecología
Innovaciones en el comportamiento África: “Middle Stone Age”
Capacidad para crear diversidad de utensilios Redes sociales comienzan a aumentar Transferencia de materiales a largas distancias
Artículos simbólicos: lenguaje complejo
El origen de Homo sapiens
Expansiรณn planetaria
Consecuencias: extinciรณn de la megafauna
Acciรณn humana: Caza excesiva
Causas de la extinción de la megafauna 1) Cambio climático. Fin de la última Era Glacial 2) Acción humana: Exceso de caza Transformación del hábitat: incendios Desaparición de especies “clave”: colapso de las cadenas tróficas. Invasión de nuevas especies Enfermedad hipervirulenta
3) Combinación de factores 4) Meteorito
Los seres humanos transformamos los ecosistemas
La especie humana ha pasado a ser muy influyente.
Cambio global
Distribución global Tamaño de sus poblaciones Trasmisión de información: El lenguaje
Amplia diversidad morfolรณgica 0
H. sapiens
H. floresiensis
1
Pan
H. antecessor
Au./Homo habilis
Paranthropus boisei
H. n.
H. erectus H. ergaster
2
Au. africanus 3
Paranthropus aetiopicus
Au. afarensis
Au. garhi
Au. bahreghazali
4
Ardipithecus ramidus
Kenyanthropus/Homo rudolfensis Kenyanthropus platyops
Australopithecus anamensis
5
Sabanas
Orrorin tugenensis 6
Large brained hominins Bosques tropicales
7
8
Last common ancestor
Sahelanthropus tchadensis
?
Selva
Intermediate hominins Australopithecines
Paranthropus Early hominins
Acumulación de procesos
Tiempo
Cambio evolutivo
Beneficio Adaptativo
100 ka
Incremento en la diversidad cultural e innovación tecnológica
Expansión de las opciones adaptativas
250 ka
Comportamiento simbólico intenso
Capacidad de imaginación, planificación y comunicación de ideas nuevas
250 ka
Mapeado espacial complejo
Información sobre el medio conservada
800-400 ka
Control del fuego
Compartir el fuego: memoria social
800-200 ka
Rápido incremento del cerebro
Memoria expandida y procesamiento de datos del entorno
1.8 Ma
Avances en la tecnología lítica. Achelense
Capacidad para usar y modificar el ambiente
2.0-1.5 Ma
Alargamiento de las piernas
Movilidad y capacidad de dispersión
2 Ma
Transporte intensivo de instrumentos
Mayor habilidad para ajustar cambios en disponibilidad de alimentos
2.6 Ma
Lascado simple: olduvayense
Nuevos alimentos procesados: carne y plantas subterráneas
4-3 Ma
Desgaste dentario diversificado
Acceso a alimentos más diversos
6-2 Ma
Locomoción bípeda y trepa arbórea
Movimiento versátil en ambientes cerrados y abiertos
Transiciones en evolución 1
Evolución gradual: cambio en un linaje
2
Nuevos taxones: especiación
Transiciones menores
3 La gran transición humana se plasma cuando la cultura comienza a reemplazar a la biología como el dominio principal de cambio y selección.
Si
4 Grandes transiciones
Muchas gracias a todos
Edad de primera aparición FAD
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¿Qué factores motivan o causan estos patrones? Edad de última aparición LAD
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~ 6 ma ~ 2-2.5 ma ~ 0.5- presente Foley, 2015
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