Les interessants curvatures del "vell" de la Capella

Conèixer amb precisió el grau, tipus i localització de les curvatures de la columna vertebral de gairebé impossible d'escriure bé a la primera  La-Chapelle-aux-Saints 1, popularment conegut com el "vell" de la Capella, és molt important per eliminar certs prejudicis i idees errònies sobre els neandertals. 

Una de les primeres reconstruccions artístiques de la Capella 1

El tema m'ha fet gràcia i l'he volgut comentar perquè moltes de les primeres reconstruccions de neandertals es basaven en les restes d'aquest individu, que resultava ser especial per la (relativament) avançada edat a la qual va morir: entre 60 i 70 anys. Si la Capella 1 s'hagués despertat del seu son profund només per un moment i hagués vist el dibuix de dalt, probablement s'hagués tornat a colgar sota terra. O això, o s'hagués partit la caixa de riure si hagués tingut una mica de sentit de l'humor.

Més endavant es va descobrir que totes aquestes reconstruccions simiesques tenien el seu origen en la mala interpretació de les restes: la Capella 1 patia diverses patologies degeneratives com ara artritis i diverses infeccions d'origen bacterià. D'una banda, això significa que devia passar els últims anys de la seva vida amb un dolor esgarrifós. De l'altra, que la columna vertebral de la Capella 1 corresponia a un individu malalt i envellit i podria no ser representativa de la resta de columnes vertebrals neandertals.

Curvatures típiques de la columna vertebral humana i presents també a la Capella 1

Fa poc va aparèixer un estudi -on hi va participar el famós paleoantropòleg Erik Trinkaus- que va tornar a analitzar amb detall la columna vertebral de la Capella 1 (1).

Els resultats confirmaven un cop més el que ja sabíem: que el nostre "vell" presentava dues de les curvatures típiques dels humans moderns i que ens permeten caminar drets amb relativa comoditat. Aquestes inclouen la lordosi cervical i la lordosi lumbar, que representen els dos punts de la columna on aquesta s'enfonsa cap endins. En conseqüència, i per si algú encara en té algun dubte, aquests resultats confirmen un cop més que els neandertals caminaven tan drets com nosaltres.

1. Morphology, pathology, and the vertebral posture of the La Chapelle-aux-Saints Neandertal

El retorn de King Kong

Gràcies a la recuperació i anàlisi de les proteïnes de l'enamel dental, un estudi (1) ha pogut determinar quins són els parents actuals més propers del Gigantopithecus blacki, un simi de tres metres d’alçada i almenys mitja tona de pes (el doble que un goril·la actual) que va viure al sud de la Xina i al Vietnam fins fa aproximadament 100.000 anys: els pèl-rojos orangutans. 

G. blacki va ser descobert i classificat pel paleontòleg alemany Ralph Koenigswald l’any 1935, després de trobar-se un queixal de mides gegantesques en una farmàcia de Hong Kong. En aquella època corrien pels mercats del sud de la Xina nombroses dents d’aquest primat, que eren conegudes pels autòctons com a «dents de drac». Malgrat el seu aspecte ferotge i massiu, un anàlisi detallat de les seves dents indica que el nostre King Kong es passava el dia menjant bambú, fulles i fruits.

Reconstrucció artística del Gigantopithecus

Fins fa poc, la classificació de G. blacki era molt debatuda pels paleaontropòlegs, car només se’n conserven quatre mandíbules parcials, milers de dents i cap resta de crani ni post-crani. Entre les possibilitats que s'hi barrejaven, hi havia la que el considerava avantpassat dels humans actuals, un parent proper de simis no-humans i una branca independent dins de la família dels grans simis. El present estudi, que es basa en ~500 aminoàcids pertanyents a 6 proteïnes diferents que s’han pogut recuperar de l’esmalt d’una dent de ~1,9 milions d’anys, situa G. blacki com el parent més proper dels orangutans actuals, dels quals se n’hauria separat fa vora de 10-12 milions d’anys (el clade format pels orangutans + G. blacki s’hauria separat del llinatge que va originar els humans actuals, els ximpanzés i els goril·les en fa uns 15-20). 

No és el primer cop que es recuperen proteïnes de restes fòssils molt antigues i s’utilitzen per a classificar espècimens amb una filiació genètica controvertida o desconeguda: tenim, entre d’altres, el cas del Tyrannosaurus rex (2), en què la proteïna va confirmar que les aus són els parents vius més propers dels dinosaures, i més recentment, la mandíbula de Xiahe (3), classificada com d’origen denisovà. L’anàlisi d’ADN és molt més problemàtic, i per ara impensable en restes datades en més de mig milió d’anys, però tenim les proteïnes com a alternativa, ja que aquestes són molt més estables.

Mandíbula de Gigantopithecus

Les causes de l’extinció del G. blacki ens són desconegudes, però sembla que l’arribada dels humans moderns a la zona fa 50-100.000 anys i la seva gran mida (les espècies més grans són normalment més sensibles a les catàstrofes que les de menor mida, perquè necessiten més recursos per a sobreviure) podrien haver complicat la seva existència. Tot i així, em sembla sorprenent que aquesta espècie hagués perviscut durant més d’un milió d’anys a la mateixa zona sense pràcticament canviar d’aspecte (podria tractar-se d’un grup d’espècies relacionades enlloc d’una de sola? Podrien les proteïnes en un futur revelar-nos els motius clau de la seva extinció?).

NOTA: No feu massa cas de les reconstruccions que pinten al G. blacki com un orangutan actual. El cert és que per ara no sabem quin aspecte tenien, perquè no se’n conserven restes del crani ni post-crani.

1. Enamel proteome shows that Gigantopithecus was an early diverging pongine
2. Protein sequences from mastodon and Tyrannosaurus rex revealed by mass spectrometry.
3. A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau

Nombroses anomalies genètiques afectaven els últims neandertals d’El Sidrón

Algú recorda el faraó Tutankhamon? M’imagino que el nom us sona, encara que no el conegueu en persona. Potser alguns haureu relacionat Tutankhamon amb mort prematura, casaments entre germans i consanguinitat. I és que és cert que el pobre faraó, que va morir amb tan sols 18 anys, va patir molt probablement els efectes de la consanguinitat o endogàmia*, perquè els seus pares eren mig germans (és a dir, un dels dos progenitors era el mateix individu). Els faraons tenien la sort de poder triar parella, si així ho desitjaven, però el cas és que decidien no fer-ho per no embrutar la sang reial. El cas és que els pobres no devien haver llegit massa sobre els possibles efectes negatius de l’endogàmia* (o bé no els hi importava), i els matrimonis entre pare-filla o germà-germana eren relativament habituals a la dinastia de l’antic Egipte. 

De manera similar als faraons egipcis, els neandertals que van viure a El Sidrón (Astúries) fa aproximadament 49.000 anys, probablement tampoc no sabien gaire cosa sobre endogàmia, si tenim en compte els resultats d’un nou estudi que ha analitzat les restes de 1674 individus trobats jaciment (1). De fet, un alt índex de consanguinitat s’ha detectat al genoma del neandertal d’Altai, que pertanyia a una dona els progenitors de la qual mostraven un grau de parentiu comparable al de mig germans (2). Curiosament, els primers humans moderns d’Europa sembla que eren conscients dels afectes adversos de l’endogàmia, i evitaven unions entre membres de la mateixa família (3). 

I ara ve la part més dolorosa, que és fer-nos a la idea de com en devia ser de dura, l’existència d’aquells darrers neandertals. Imagineu-vos que heu de sortir cada dia a caçar cérvols, gaseles o cavalls (si teniu la sort de trobar-ne) i amb prou feines podeu aguantar el pes del vostre cos. Aquestes eren algunes malformacions congènites que afectaven aquells neandertals i que s’han relacionat amb els efectes de l’endogàmia (he fet una mica de classificació per fer-ho més comprensible): 

Anomalies hereditàries presents als neandertals d'El Sidrón (les xifres indiquen el nombre d'individus on s'han observat) associades a l'endogàmia.

-Nas: reducció de la fossa nasal interna. 

-Dents: retenció dels canins decidus. 

-Columna vertebral: fenedures a la primera vèrtebra cervical, hipoplàsia unilateral de la segona vèrtebra cervical, fenedura a la dotzena vèrtebra toràcica. 

-Caixa toràcica: costelles lumbars i toràciques reduïdes. 

-Mà: escafoides bipartit 

-Cames: ròtula tripartida 

-Peus: anomalia del peu esquerre i coalició cuboide-navicular. 

Els autors han arribat a la conclusió que l’endogàmia va jugar un rol important en l’extinció dels neandertals. Molt probablement, les poblacions neandertals que van viure al continent europeu fa 39.000-47.000 anys eren poques i estaven cada cop més fragmentades, cosa que significa que era difícil interactuar amb altres grups de neandertals, cosa que hauria afavorit l’endogàmia. Aquesta hipòtesi es veu reforçada per les malformacions genètiques que presentaven els neandertals d’El Sidrón. 

*El nombre de gens que tenim en comú dos individus amb un alt grau de parentiu, com ara cosins, germans o pares-fills, és més elevat del que tenim amb algú que no sigui de la nostra família. Com més semblants siguin els genomes dels progenitors, més probable serà que la seva progènie hereti dues còpies del mateix al·lel. Si aquest al·lel és recessiu (es necessiten dues còpies perquè tingui un efecte en el fenotip) i està associat a una malaltia hereditària, aleshores aquesta és més probable que es manifesti com més alt sigui el grau de consanguinitat.

1. Skeletal Anomalies in The Neandertal Family of El Sidrón (Spain) Support A Role of Inbreeding in Neandertal Extinction
2. The complete genome sequence of a Neanderthal from the Altai Mountains
3. Ancient genomes show social and reproductive behavior of early Upper Paleolithic foragers

Queixals de tres arrels, asiàtics, denisovans

Malgrat que en sapiguem més aviat poc, de l’aspecte dels denisovans, sembla que tenien un tipus de queixal característic de tres arrels (la majoria d’humans actuals els tenim de dues arrels). Aquest tret es troba present en dues mandíbules de possible origen denisovà: la mandíbula de Xiahe, trobada a la serralada del Tibet i datada en 160.000 anys, i la de Penghu 1, descoberta a Taiwan i datada en 130-190.000 anys. 

Queixal de tres arrels

Curiosament, els queixals de tres arrels es troben a una freqüència molt més alta en algunes poblacions asiàtiques i ameríndies (~40%) que a la resta del món. Com que aquest tipus de queixals són molt estranys en humans moderns del paleolític asiàtic i tampoc no s’han trobat en fòssils d’homo erectus, els autors d’un nou estudi han arribat a la conclusió que les poblacions actuals d’Àsia haurien heretat aquest tret directament dels denisovans (1). 

Aquest estudi ha rebut algunes crítiques per part de l’antropòleg John Hawks: d’una banda, no sabem del cert si la mandíbula de Xiahe és d’origen denisovà o no (tot i que l’anàlisi de les seves proteïnes sembla indicar que sí (2)). De l’altra, perquè és poc probable trobar una freqüència tan alta d’aquest tipus de queixal (~40%) quan la contribució genètica dels denisovans als asiàtics actuals és molt més baixa (<1%), excepte si aquest tret no s’ha seleccionat positivament (és a dir, la seva freqüència ha anat augmentant amb el pas de les generacions perquè confereix algun avantatge a l’hora de mastegar aliment, tal com s’indica a l’estudi) (3). També cal tenir en compte que aquest tipus de queixal es troba present (tot i que a més baixa freqüència) en poblacions d’Europa i d’Àfrica, on no hi ha presència denisovana (0-3,4%, però 6% a l’Aràbia Saudita) (1). Segons els autors, però, això es deuria a mutacions que haurien aparegut de manera independent i que no es trobarien relacionades amb les dels asiàtics i amerindis. 

Resumint: tenim un parell de mandíbules (si hi comptem la de Penghu 1) que podrien ser d’origen denisovà i que tenen queixals amb tres arrels. Tenim fòssils d’humans moderns del paleolític i d’homo erectus asiàtics que no tenien el tret. Tenim mandíbules d’humans moderns de menys de 20.000 anys que sí que el presenten. Hi ha la possibilitat que els molars de tres arrels hagin estat seleccionats positivament en asiàtics i indis americans. Aquesta possibilitat guanya força si tenim en compte que una mutació d’origen denisovà al gen EPAS1 relacionada amb l’adaptació a l’altitud i que es troba a alta freqüència en els tibetans actuals (4). 

I la pregunta del milió: per què la freqüència d’aquests molars és molt més baixa en els habitants de Papua Nova Guinea i els Aborigens Australians, si tenen més % d’ADN denisovà? Segons els autors, això es deuria a la menor robustesa del seu aparell mastegador, on aquests queixals tan potents no hi haurien resultat tan afavorits.

• (1) Rare dental trait provides morphological evidence of archaic introgression in Asian fossil record
• (2) A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau
• (3) Are three-rooted molars evidence of Denisovan introgression in Asia?
• (4) Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA

TROBAT un possible parent proper de Lagar Velho 1!

Les restes de l’infant portuguès Lagar Velho 1 (altrament anomenat Lapedo child, o Menino do Lapedo o simplement Lapedo 1) datades en 24.500 anys abans del present, van aixecar molta polseguera durant els anys 90. I és que aquest pobre infantó, que va morir a la tendra edat de ~4 anys per causes desconegudes, presenta, segons els antropòlegs João Zilhão i Erik Trinkaus, una barreja de trets d’humà modern i de neandertal molt ben definits i delimitats: de coll cap amunt, LV1 seria un nen modern normal (mentó prominent, incisius petits, morfologia de l’orella interna, etc.) i neandertal de coll cap avall (extremitats curtes i robustes)(1). Tot plegat va fer que es guanyés l’àlies de «nen mula», un nen que tindria un pare i una mare de dues espècies diferents. Els anàlisis de J.Z i E.T. del «nen mula» van rebre moltes crítiques, especialment per part dels defensors de la teoria del reemplaçament «dura», com ara Ian Tattersall, que van donar lloc a les primeres «Guerres Neandertalianes» del segle XXI (2).

L'esquelet de Lagar Velho 1

Poc després va arribar l’era del DNA, en què científics d’arreu del món van començar a seqüenciar el DNA mitocondrial (que s’hereta únicament per via materna) i el genòmic per estudiar el parentiu entre fòssils. Les restes de LV1, però, no han estat mai triturades per extreure’n i analitzar-ne el DNA, per la qual cosa no podem confirmar ni desmentir la hipòtesi de J.Z. i E.T.

Afortunadament, a data de 2019, disposem d’informació que ens fa pensar que el «nen mula» és tan real com el minotaure, l’hidra o el cíclop:

1) Segons les darreres datacions, els darrers neandertals s’haurien extingit fa uns 40.000 anys, 15.000 anys abans del naixement (o mort, tant és) de LV1.(3)

2) Els anàlisis de DNA d’un dels fòssils més antics del paleolític superior a la península ibèrica (El Mirón, ~19.000 anys) semblen confirmar el punt 1 en el sentit que no mostren un excés de DNA neandertal. (4)

Mandíbula de Lagar Velho 1 (vista lateral)

I ara hi haurem d’afegir un tercer punt:

3) La mandíbula d’un nen modern de 4-5 anys del període gravetià que va viure a la península ibèrica (El Castillo, Cantàbria) fa aproximadament 27.000 anys. L’anàlisi dels trets morfològics d’aquesta mandíbula indica d’una banda que és molt diferent de les d’infants neandertals, i de l’altra que podria tractar-se d’un parent proper de LV1.(5)

Espero poder afegir algun punt més abans que tornin a passar dues dècades!

• (1) The early Upper Paleolithic human skeleton from the Abrigo do Lagar Velho (Portugal) and modern human emergence in Iberia.
• (2) Lagar Velho 1 child skeleton: a Neandertal/modern human hybrid.
• (3) The timing and spatiotemporal patterning of Neanderthal disappearance.
• (4) The genetic history of Ice Age Europe.
• (5) The Gravettian child mandible from El Castillo Cave (Puente Viesgo, Cantabria, Spain).

La resposta definitiva a si sembles un Neandertal o no.

Molta gent es trenca el cap preguntant-se si el fet de portar una mica d’ADN Neandertal et fa semblar més Neandertal. La resposta sembla ser afirmativa, però continueu llegint.

Cara llarga? Projecció maxil·lar? Cap poc arrodonit?

Alguns d’aquests trets podrien estar influïts pels vostres gens Neandertals. A aquesta conclusió ha arribat un estudi després de prendre mesures del crani en diverses poblacions d’Euràsia, Amèrica, Oceania i Àfrica. Sembla ser que el crani “prototip” de les poblacions no-africanes és una mica més similar al prototip Neander que el de les poblacions africanes, en acord amb el seu 2% d’herència d’aquesta població.

La diferència és molt poca, però és significativa quan es comparen les poblacions africanes vs. no-africanes. Així, en promig, els no-africans tenen la cara una mica més llarga, una mica més de projecció facial i el cap una mica menys arrodonit que els africans. L’estudi no diu res sobre altres trets de possible herència Neander, com ara el bony occipital, els arcs superciliars, la falta de mentó, etc. Un estudi anterior amb subjectes europeus havia arribat a conclusions similars.

Tal com diuen els autors de l’estudi, seria interessant repetir-lo amb els Denisovans. Llàstima que no tinguem ni un sol crani per comprovar-ho! Temps al temps.

Estatura alta? Tendència a la depressió? Tendència a l’aïllament? Mala relació amb el pare? Tendència a quedar-se despert fins tard? Cabells estirats? Fumador? Diabetis? Obesitat? Malalties coronàries?

A banda de les mesures cranials, hi ha tot un seguit de trets que mostren una relació més indirecta amb Neandertals. Per exemple, imagineu-vos que el 50% dels usuaris del 23andme tenen una quantitat d’ADN Neandertal superior al 2.5% i el 50% inferior. Ara imagineu-vos que el 60% d’usuaris del primer grup es descriu a sí mateix com a depressiu i poc sociable, mentre que la xifra baixa al 50% en el segon grup. A partir d’aquí, la companyia podria arribar a la conclusió que hi ha certa correlació entre l’ADN Neander i aquests trets de personalitat.

Un altre exemple: imaginem que una variant Neandertal “N” es troba al 2% en la població general però al 20% dels jugadors de bàsquet. Es podria concloure que aquesta variant afecta l’alçada. Així, s’han fet llistes de trets de personalitat i físics que podrien estar influïts per l’ADN Neander. El que sembla és que la majoria d’aquests trets no són precisament favorables i alguns fins i tot s’han relacionat amb malalties cròniques…

Per tant, la resposta a la pregunta “semblo Neandertal?” és: sí, però probablement no de la manera que t’imaginaves!

Un cervell gran no sempre és un gran cervell…

Constantment se’ns repeteix que els Neandertals tenien un cervell molt semblant al nostre, o fins i tot un xic més gran. D’aquesta dada en brut, els més simpàtics i positius dedueixen que devia ser perquè els Neander eren més intel·ligents. En canvi, els més antipàtics i pessimistes creuen que no hi ha una relació directa entre la mida del cervell i les capacitats cognitives.

El cert és que la mida del cervell en sí ens indica poques coses si no tenim en compte la mida de l’animal. Per exemple, és possible afirmar que els homes són més intel·ligents que les dones perquè també tenen cervells més grans (fins a un 10% més). El fet és que les coses no són tan simples, i aquesta diferència podria estar relacionada amb la major massa muscular dels primers.

És sabut que homes i dones difereixen (en promig) en algunes capacitats cognitives que podrien explicar-se per la diferent organització dels lòbuls cerebrals. Aquest podria ser una mica el cas dels homínids Moderns i els Arcaics segons les últimes teories més globalistes i esteses, que promouen el tan famós i més antic que el foc alguna diferència hi devia haver entre Nosaltres i Ells.

Hi ha un conjunt no gens menyspreable de gent que creu inconscientment que els Moderns ens hem imposat a la resta d’homínids extingits per tenir algun avantatge a nivell cognitiu. Alguns creuen que va ser el llenguatge, d’altres un quocient intel·lectual superior, d’altres que érem més sociables. I d’altres van encara més enllà per investigar i validar aquestes afirmacions.

Tot aquest rotllo l’explico per introduir l’últim estudi sobre l’anatomia del cervell Neander i les seves diferències amb el dels Moderns. Resulta que un grup d’investigadors han reproduït les estructures internes del cervell d’un grup de Neander, Moderns Antics i Moderns Moderns a partir dels seus cranis més o menys ben preservats.

Cerebels de tres grups humans: MH: Humà Modern; EH: Humà modern "antic"; NT: Neandertal. El color vermell indica diferències significatives, que s'observen només entre MH i NT i EH i NT. 

El que han trobat aquests investigadors (o el ressò que se’n fa des de la premsa, almenys) es podria resumir en els següents dos punts:

-El cerevel mostra diferències significatives entre N i MM/MA que poden relacionar-se amb algunes capacitats cognitives inferiors en els primers.

-El lòbul occipital (encarregat de processar la informació visual) també mostra diferències significatives, sent més gran en els N. (curiosament, les pintures rupestres més antigues podrien ser d’orígen N.).

A partir d’això, s’ha arribat a les següents conclusions:

-Les diferències són molt significatives i apunten a diferències cognitives més o menys profundes entre Moderns (Antics i Moderns) i Neander.

-Aquestes diferències podrien indicar que els Neander tenien unes capacitats cognitives inferiors a les dels Moderns contemporanis.

-És possible que aquestes diferències puguin explicar el per què Nosaltres som aquí i Ells no.

Fins aquí tot molt maco, l’estudi ha tingut molt de ressò, els autors han estat aplaudits per haver reconstruït amb tanta precisió els cervells d’aquests homínids extingits, etc, etc. El problema ve en els detalls de com s’ha dut a terme tot plegat.

Pel que he entès, el que han observat els autors de l’estudi és una correlació entre la mida dels hemisferis cerebel·lars i certes funcions cognitives en individus actuals, com ara la producció de la parla i la memòria de treball. És dir, que entre la gent actual també hi ha certa variació en aquests trets, sense que això ens impedeixi funcionar amb total normalitat.

Enllaç a l'estudi original (anglès): https://www.nature.com/articles/s41598-018-24331-0