Un descubrimiento fósil revolucionario revela los secretos del movimiento humano primitivo

El oído interno de un simio fosilizado, que data de hace 6 millones de años, arroja luz sobre la evolución de la locomoción humana

Los humanos y nuestros parientes vivos más cercanos, los simios, exhiben una extraordinaria variedad de métodos de locomoción, desde caminar sobre dos piernas hasta trepar árboles y caminar a cuatro patas.

Si bien los científicos han estado fascinados durante mucho tiempo por la cuestión de cómo la postura bípeda y la locomoción evolucionaron en los humanos a partir de un ancestro cuadrúpedo, ni los estudios previos ni los registros fósiles han permitido la reconstrucción de una historia clara y definitiva de las primeras etapas evolutivas que llevaron al bipedalismo en humanos.

Sin embargo, un nuevo estudio, que se centra en evidencia descubierta recientemente en cráneos de simios fósiles de 6 millones de años de antigüedad, AmorosopithecusProporciona pistas importantes sobre los orígenes de la locomoción bípeda gracias a un nuevo método: el análisis de la región ósea del oído interno mediante TC 3D.

“Los canales semicirculares, ubicados en el cráneo entre nuestro cerebro y el oído externo, son esenciales para proporcionar nuestro sentido de equilibrio y posición cuando nos movemos, y también proporcionan un elemento esencial de nuestro movimiento que la mayoría de las personas probablemente no se dan cuenta. » el explica. Yinan Zhang, estudiante de doctorado en el Instituto de Paleontología y Paleoantropología de Vertebrados de la Academia China de Ciencias (IVPP) y autor principal del artículo, que aparece en la revista. innovación. «El tamaño y la forma de los canales semicirculares están relacionados con la forma en que los mamíferos, incluidos los simios y los humanos, se mueven en su entorno. Utilizando técnicas de imagen modernas, pudimos visualizar la estructura interna de los cráneos fósiles y estudiar los detalles anatómicos de los canales semicirculares. para revelar cómo se movían los mamíferos extintos.»

Tres vistas diferentes del oído interno reconstruido de Lovingpiticus. Crédito: Imagen proporcionada por Yinan Zhang, Instituto de Paleontología y Paleoantropología de Vertebrados, Academia de Ciencias de China

Pasos evolutivos para el bipedalismo

Agrega Terry Harrison, A. «Nuestro estudio sugiere una evolución de tres pasos de la locomoción bípeda humana». Universidad de Nueva York Antropólogo y uno de los coautores del artículo. «En primer lugar, los primeros simios se movían en los árboles con un estilo que era muy similar en aspectos a la forma en que se mueven hoy los gibones en Asia. En segundo lugar, el último ancestro común de los simios y los humanos era similar en su repertorio locomotor». Amorosopithecus, utilizando una combinación de escalada y escalada, suspensión de las extremidades anteriores, bipedismo arbóreo y caminata sobre el suelo. A partir de este vasto repertorio locomotor de ancestros, evolucionó la locomoción bípeda humana.

La mayoría de los estudios sobre la evolución de la locomoción de los simios se han centrado en comparaciones de los huesos de las extremidades, los hombros, la pelvis y la columna y cómo se relacionan con los diferentes tipos de comportamientos locomotores observados en los simios y los humanos vivos. Sin embargo, la diversidad de comportamientos locomotores en los simios actuales y lo incompleto del registro fósil han obstaculizado el desarrollo de una imagen clara de los orígenes del bipedalismo en los humanos.

Avances tecnológicos en el examen de fósiles

calaveras Amorosopithecus—que fue descubierto originalmente en la provincia china de Yunnan a principios de la década de 1980— brindó a los científicos la oportunidad de abordar preguntas sin respuesta sobre la evolución del movimiento de nuevas maneras. Sin embargo, la extrema compresión y distorsión de los cráneos oscureció la región ósea de la oreja y llevó a investigadores anteriores a creer que los delicados canales semicirculares no estaban preservados.

Para explorar mejor esta área, Zhang, Ni y Harrison, junto con otros investigadores del IVPP y el Instituto de Arqueología y Reliquias Culturales de Yunnan (YICRA), utilizaron técnicas de escaneo 3D para iluminar estas partes de los cráneos y crear reconstrucciones virtuales. De los canales óseos del oído interno. Luego compararon estos escaneos con los recolectados de simios vivos, otros fósiles y humanos de Asia, Europa y África.

«Nuestros análisis muestran que los primeros simios compartían un repertorio locomotor que fue el antepasado de los humanos bípedos», explica el profesor del IVPP Shijun Ni, quien dirigió el proyecto. «El oído interno parece proporcionar un registro único de la historia evolutiva del movimiento de los simios, proporcionando una alternativa invaluable para estudiar el esqueleto poscraneal».

«La mayoría de los simios fósiles y sus ancestros inferidos tienen un estado locomotor intermedio entre los gibones y los simios africanos», añade Nee. Más tarde, el linaje humano se separó de los grandes simios al adquirir la capacidad de caminar sobre dos piernas, como se ve en… australopiteco, Uno de los primeros parientes humanos de África.»

Al estudiar la tasa de cambio evolutivo en el laberinto óseo, el equipo internacional sugirió que el cambio climático puede haber sido un importante impulsor ambiental en la promoción de la diversidad locomotora en simios y humanos.

“Las temperaturas globales más frías, asociadas con la acumulación de capas de hielo en el hemisferio norte hace unos 3,2 millones de años, corresponden a un ligero aumento en la tasa de cambio en el laberinto óseo, y esto puede indicar un rápido aumento en el ritmo de evolución de los simios. como el movimiento y la evolución locomotora humana”, explica Harrison.

Referencia: “El oído interno de Lufengpithecus proporciona evidencia de un repertorio motor compartido subyacente al bipedalismo humano” por Yinan Zhang, Xijun Ni, Qiang Li, Thomas Stidham, Dan Lu, Feng Gao, Chi Zhang y Terry Harrison, 14 de febrero de 2024, Innovación.
doi: 10.1016/j.xinn.2024.100580