Dientes de 2 millones de años revelan secretos sobre los inicios de la humanidad

Durante casi un siglo, los fósiles de Paranthropus robustus, un robusto pariente de los primeros humanos, han intrigado a los científicos. Este homínido, que caminaba erguido, estaba adaptado para masticar alimentos duros, con mandíbulas poderosas y grandes dientes cubiertos de un esmalte grueso. Se estima que vivió en el sur de Africa entre 2.25 y 1.7 millones de años atrás.

El registro fósil de Sudáfrica conserva una extraordinaria variedad de parientes humanos tempranos, que incluyen a Australopithecus prometheus, A. africanus (conocido por el niño de Taung), A. sediba y P. robustus. Especies posteriores como Homo habilis, Homo erectus/ergaster, Homo naledi y, finalmente, Homo sapiens (humanos modernos) también aparecen en este registro.

Estos fósiles revelan hitos clave en nuestro viaje evolutivo, desde la bipedalidad hasta la fabricación de herramientas y el desarrollo de cerebros más grandes. Con el tiempo, esta línea condujo a la aparición de Homo sapiens en Sudáfrica hace aproximadamente 153,000 años.

Preguntas durante décadas

Cuando se desenterraron los fósiles de P. robustus en 1938, surgieron preguntas que persistieron durante generaciones. ¿Cuánta variación existía dentro de esta especie? ¿Las diferencias de tamaño estaban relacionadas con el sexo biológico o eran evidencia de múltiples especies? ¿Qué rasgos genéticos diferenciaban a P. robustus de otros homínidos tempranos y de los primeros miembros del género Homo?

Los investigadores han buscado durante mucho tiempo pistas genéticas para responder a estas preguntas, pero el ADN antiguo no se conserva bien en el cálido clima africano. Para superar esta limitación, un equipo de científicos africanos y europeos recurrió a un método diferente: la paleoproteómica, el estudio de proteínas antiguas.

Lograron extraer proteínas del esmalte de cuatro dientes de P. robustus encontrados en la Cueva de Swartkrans, parte de la Cuna de la Humanidad en Sudáfrica. A diferencia del ADN, las proteínas pueden sobrevivir millones de años porque se unen firmemente al hueso y al esmalte, lo que las hace más resistentes al calor y a la descomposición.

Una de estas proteínas antiguas reveló el sexo de los fósiles, mostrando que dos de los individuos eran machos y dos hembras.

Las pistas genéticas más antiguas de África

Este trabajo marca un avance importante en la investigación sobre los orígenes humanos. Proporciona algunos de los datos moleculares más antiguos jamás recuperados de Africa, permitiendo a los científicos reexaminar cómo variaban los parientes humanos tempranos y cómo podrían haber estado relacionados entre sí, o incluso representar múltiples especies.

Las secuencias de proteínas también revelaron diferencias genéticas intrigantes. Un gen, responsable de producir esmalina (una proteína clave para la formación del esmalte), variaba entre los especímenes. Dos fósiles compartieron una secuencia de aminoácidos encontrada en humanos, chimpancés y gorilas, mientras que los otros tenían una versión hasta ahora única de Paranthropus.

Más notable aún, un fósil contenía ambas variantes del aminoácido. Esto proporcionó la primera evidencia de heterocigosis, es decir, dos versiones de un gen, preservadas en proteínas de 2 millones de años.

Un árbol genealógico más complejo

Las mutaciones en las secuencias de proteínas pueden señalar divergencias evolutivas. Lo que al principio parecía ser una mutación exclusiva de P. robustus resultó variar entre individuos del mismo grupo. Esto sugiere que P. robustus podría no haber sido una especie uniforme, sino una mezcla de poblaciones con diferentes ancestros.

Al combinar datos moleculares con la anatomía física (morfología), los científicos pueden ahora crear una imagen más detallada de las relaciones entre los primeros humanos. El trabajo futuro implicará analizar proteínas del esmalte de otros fósiles de P. robustus encontrados en otros sitios de Sudáfrica para probar estos hallazgos.

Protegiendo el legado fósil de África

El equipo de investigación tomó grandes cuidados para preservar estos fósiles irreemplazables, siguiendo estrictas regulaciones sudafricanas y minimizando la cantidad de material muestreado. Los laboratorios locales y los investigadores africanos desempeñaron un papel central a lo largo del proyecto, asegurando que tanto la ciencia como los beneficios permanecieran estrechamente vinculados al patrimonio del continente.

Realizar investigaciones moleculares avanzadas en Africa sobre fósiles africanos representa un movimiento importante hacia la transformación y descolonización del campo de la paleontología. Fortalece la experiencia local, fomenta la colaboración equitativa y asegura que los descubrimientos continúen enriqueciendo las regiones de donde provienen.

Un nuevo modelo para la investigación sobre los orígenes humanos

Al fusionar datos moleculares y morfológicos, este estudio ofrece un nuevo modelo para explorar la diversidad antigua entre los homínidos tempranos. Los hallazgos sugieren que nuestro árbol genealógico antiguo era más complejo de lo que se pensaba anteriormente, y potencialmente mucho más rico.

A medida que las técnicas en paleoproteómica continúan avanzando, los investigadores esperan más revelaciones sobre los ancestros lejanos que moldearon la historia humana. Por ahora, el misterio de Paranthropus robustus se ha vuelto más profundo, más intrincado y, sin duda, más fascinante.

(Jesper V. Olsen, Rebecca R. Ackermann y Enrico Cappellini también fueron los investigadores principales de este proyecto.)

Escrito por Palesa P. Madupe, Claire Koenig y Ioannis Patramanis de la Universidad de Copenhague.