Descubren dos cambios en la pelvis humana que fueron clave para caminar sobre dos piernas
La parte superior de la pelvis humana, el ilion, sufrió dos importantes cambios estructurales durante la evolución que permitieron a los seres humanos caminar sobre dos piernas. Uno fue la formación del cartílago y el segundo, el proceso de formación ósea. Una nueva investigación identifica diferencias en la forma en que las células óseas se depositan sobre el cartílago en el ilion humano, en comparación con otros primates y con los huesos largos humanos. El estudio, que se publica en Nature, sienta las bases genéticas y evolutivas del bipedismo, según los autores.
La evolución de la pelvis humana en el tiempo y el espacio. Los ejes representan los cambios angulares (heterotópicos) en la orientación de la placa de crecimiento y los cambios temporales (heterocrónicos) en la formación ósea, fundamentales para la forma de la pelvis humana. Crédito: Dr. Behnoush Hajian.
Juan Manuel Jiménez Arenas - pelvis humana
Juan Manuel Jiménez Arenas
Profesor titular del departamento de Prehistoria y Arqueología de la Universidad de Granada
¿La nota de prensa refleja el estudio con precisión?
“Sí, es más, diría que se trata de una nota de prensa conservadora, puesto que se centra en los aspectos más respaldados por los experimentos y los datos consecuentes generados por el equipo de investigación. Así, por ejemplo, la parte dedicada a lo que aporta a la evolución de los homininos se obvia por completo”.
¿El estudio es de buena calidad?
“Sin lugar a dudas, se trata de un artículo de una enorme calidad y relevancia. Aunque el bipedismo, por su singularidad dentro de los primates, se ha considerado una característica íntimamente unida a la historia evolutiva de los humanos, muchos de los mecanismos que subyacen a este complejo cambio (que ha afectado a todas las partes de nuestro cuerpo) permanecen ocultos. Sin embargo, estudios como este contribuyen de forma sólida a ampliar el conocimiento sobre nuestra particular locomoción.
Las conclusiones están respaldadas por datos sólidos que, además, provienen de diferentes disciplinas. Este enfoque ‘inter’ proporciona a este trabajo robustez y a la vez originalidad. Los análisis histológicos (de los tejidos) y genéticos otorgan a este trabajo un nivel de detalle increíble.
Me gustaría destacar tres aspectos. El primero es que no es necesario estudiar fósiles de nuestros antepasados para comprender cómo ha evolucionado una determinada característica anatómica o, como es este caso, una función. Trabajos como este demuestran que haciendo las preguntas de investigación correctas y empleando las metodologías apropiadas se puede avanzar mucho en el conocimiento de procesos que acontecieron en el pasado. La segunda es que el desarrollo embrionario nos da claves para entender las morfologías de los huesos de los individuos adultos. La tercera, que la experimentación que implica modificaciones genéticas aplicadas a otros animales, en este caso ratones, es una herramienta fundamental para entender las especificidades de los humanos. Y, por último, que determinados trastornos genéticos que incluyen en sus sintomatologías la expresión de características morfológicas que se pueden considerar ancestrales, también son fundamentales para entendernos tal y como somos ahora”.
¿Cómo encaja este trabajo con la evidencia existente?
“Un buen artículo científico, como este, no solo debe encajar con lo ya conocido sino, además, retar lo previamente consolidado. En este sentido, el origen del bipedismo se había vinculado con múltiples factores. La aridificación y apertura de espacios abiertos al este del valle del Rift; la reducción de coste energético de la locomoción; la menor exposición al sol; etc. Todas ellas se vinculan con el East Side Story.
Sin embargo, una de las hipótesis más plausibles, en la actualidad, es la que considera que el bipedismo tuvo su origen en la locomoción suspensoria (usando los brazos) ortógrada (con la columna recta) por parte del ancestro común arborícola de chimpancés y humanos —algo parecido al observado en los orangutanes actuales—.
Siguiendo esta hipótesis, deberíamos considerar el bipedismo humano y del resto de homininos fósiles como un sistema de locomoción más ancestral que el de los chimpancés. No obstante, desde los puntos de vista morfológico y genético, este nuevo artículo pone de manifiesto que hay diferencias significativas entre la pelvis de los humanos y la del resto de primates estudiados. Así, el paso de una locomoción ortógrada en la que predominaban las extremidades superiores a otra en la que priman las inferiores, las piernas, debió incluir importantes novedades”.
¿Hay limitaciones importantes que haya que tener en cuenta?
“Las mayores limitaciones están vinculadas con la propuesta en tres pasos para aplicar los resultados de este estudio a la evolución de los homininos. La escasez de fósiles y la práctica imposibilidad de llevar a cabo análisis histológicos y genéticos en las pocas pelvis que jalonan los ocho millones de años de evolución de los homininos reducen las probabilidades y posibilidades de testar dicha propuesta. No obstante, la aparición de nuevos fósiles y los desarrollos metodológicos podrán contribuir a desentrañar los secretos de la evolución del bipedismo y a sustentar, matizar o rechazar tal hipótesis (la de los tres pasos: los dos relacionados con cómo se desarrolla y, por tanto, se forma el hueso ilíaco de la pelvis, y el vinculado con el retraso en el tiempo de osificación).
Por otra parte, no tiene en cuenta que en el periodo entre hace cinco y dos millones de años hay, entre los homininos, formas de locomoción bípedas que aparentan ser distintas. Un ejemplo proviene de las diferencias en los pies de Ardipithecus ramidus (con una cronología de en torno a 4,5 millones de años de antigüedad) y Australopithecus afarensis (un millón de años más reciente), especie esta última que presentaría unas adaptaciones más avanzadas a la bipedestación”.
¿Cuáles son las implicaciones para el mundo real?
“La evolución humana es algo que interesa y emociona a una parte de la humanidad actual. Por tanto, conocer más en profundidad los mecanismos que explican quiénes somos y de dónde venimos forma parte de la construcción de nuestra identidad. La evolución humana importa y, al ser un campo donde predominan los vacíos a las certezas, hace que se siga desarrollando una característica muy humana: la curiosidad”.
José Miguel Carretero - pelvis
José-Miguel Carretero Díaz
Profesor titular de Paleontología en el departamento de Ciencias Históricas y Geografía de la Universidad de Burgos (UBU) y director del Laboratorio de Evolución Humana de la UBU
Para mí, como paleontólogo, es muy interesante el hecho de que uno de los primeros cambios que se produjeron en nuestro linaje evolutivo, como explican los autores al final de su discusión, fue precisamente en la reorientación más lateral (parasagital) y la longitud más corta del hueso iliaco. Los chimpancés son bípedos facultativos, pero no muy eficientes (gastan mucha energía y no pueden recorrer grandes distancias). Los pequeños cambios en la forma del ilion simplemente permitieron a Ardipithecus ramidus (4.4 millones de años) propuesto como uno de nuestros primeros ancestros, una bipedestación facultativa algo más eficiente que la de los chimpancés, lo cual pudo suponer una gran ventaja evolutiva en cuanto al ahorro de energía y liberación de los brazos para, por ejemplo, transportar más alimentos y más lejos.
Siguiendo con lo dicho en la nota de prensa, a mí me parece interesante el hecho de saber cómo aparecen estas modificaciones cruciales desde el punto de vista evolutivo simplemente modificando los patrones de crecimiento o desarrollo —alargando o acortando tiempos o modificando patrones de osificación a nivel celular—, sin que sean necesarias enormes mutaciones o cambios genéticos drásticos. Este tipo de procesos explica cómo, sin grandes revoluciones genéticas, se pueden producir pequeños cambios que se van acumulando gradualmente y pueden producir resultados evolutivos muy significativos a lo largo del tiempo.
La bipedestación eficaz, eficiente y obligatoria que nos caracteriza es más que la modificación del ilion, pero los autores proponen un escenario de cambios graduales en tres fases en las que se van fijando las novedades. En definitiva, que Darwin estaría encantado con este tipo de descubrimientos, tanto a nivel del registro fósil, por ejemplo, el de Ardipithecus, como los reflejados en este trabajo a nivel molecular.
- Artículo de investigación
- Revisado por pares
- Humanos
Gayani Senevirathne et al.
- Artículo de investigación
- Revisado por pares
- Humanos