La competencia entre distintos homínidos fue más influyente en el resultado final de la especiación que la evolución del clima
Durante mucho tiempo se ha considerado al clima responsable de la aparición y extinción de especies de homínidos. Sin embargo, en la mayoría de los vertebrados se sabe que la competencia entre especies desempeña un papel importante.
Ahora, una investigación muestra, por primera vez, que la competencia fue fundamental para la "especiación" (el ritmo al que emergen nuevas especies) a lo largo de cinco millones de años de evolución de los homínidos.
El estudio, publicado hoy en Nature Ecology & Evolution, también sugiere que el patrón de formación de especies de nuestro propio linaje estaba más cerca de los escarabajos isleños que de otros mamíferos.
"Hemos estado ignorando la forma en que la competencia entre especies ha dado forma a nuestro propio árbol evolutivo", dijo la autora principal, la Dra. Laura van Holstein, antropóloga biológica del Clare College de la Universidad de Cambridge. "El efecto del clima en las especies de homínidos es sólo una parte de la historia".
En otros vertebrados, las especies se forman para llenar “nichos” ecológicos, dice van Holstein. Tomemos como ejemplo los pinzones de Darwin: algunos desarrollaron picos grandes para cascar nueces, mientras que otros desarrollaron picos pequeños para alimentarse de ciertos insectos. Cuando se llena cada nicho de recursos, comienza la competencia, por lo que no surgen nuevos pinzones y las extinciones toman el control.
Van Holstein utilizó modelos bayesianos y análisis filogenéticos para demostrar que, al igual que otros vertebrados, la mayoría de las especies de homínidos se formaron cuando la competencia por los recursos o el espacio era baja.
“El patrón que vemos en muchos de los primeros homínidos es similar al de todos los demás mamíferos. Las tasas de especiación aumentan y luego se estancan, momento en el que las tasas de extinción comienzan a aumentar. Esto sugiere que la competencia entre especies fue un factor evolutivo importante”.
Sin embargo, cuando van Holstein analizó nuestro propio grupo, Homo, los hallazgos fueron "extraños".
Para el linaje Homo que condujo a los humanos modernos, los patrones evolutivos sugieren que la competencia entre especies en realidad resultó en la aparición de aún más especies nuevas, una inversión completa de la tendencia observada en casi todos los demás vertebrados.
“Cuantas más especies de Homo había, mayor era la tasa de especiación. Entonces, cuando esos nichos se llenaron, algo impulsó a que surgieran aún más especies. Esto es casi incomparable en la ciencia evolutiva”.
a, Esperanza de vida de las especies que comprende el tiempo entre las fechas de especiación y extinción según tres conjuntos de datos. Naranja: El primer conjunto de datos comprende las fechas publicadas de primera y última aparición (DCP y LAD en inglés), que se utilizan convencionalmente como sustitutos de los tiempos de origen y extinción de las especies sin tener en cuenta la variabilidad en las tasas de preservación de fósiles. Azul claro: fechas de especiación y extinción estimadas en un marco bayesiano que incorpora la variabilidad temporal en las tasas de preservación de fósiles. Azul oscuro: fechas de especiación y extinción estimadas en un marco bayesiano que incorpora la variabilidad dentro del linaje en las tasas de preservación de fósiles. Tenga en cuenta que estos taxones son los que tienen en común las fechas de publicación y nuestra nueva base de datos; Los análisis reales incorporaron Homo ergaster en el conjunto de datos sin preservación previa y Homo rudolfensis en los conjuntos de datos previos a preservación. 'Homo erectus' sl se refiere a 'Homo erectus' sensu lato. b, Filogenia utilizada en este estudio de Parins-Fukuchi et al. 87 con especies coloreadas por agrupación taxonómica (amarillo: Homo; verde: no Homo).
La comparación más cercana que pudo encontrar fue en las especies de escarabajos que viven en islas, donde los ecosistemas contenidos pueden producir tendencias evolutivas inusuales.
"Los patrones de evolución que vemos en las especies de 'Homo' que condujeron directamente a los humanos modernos se acercan más a los de los escarabajos que habitan en islas que a los de otros primates, o incluso a los de cualquier otro mamífero".
En las últimas décadas se han descubierto varias especies nuevas de homínidos, desde Australopithecus sediba hasta Homo floresiensis. Van Holstein creó una nueva base de datos de 'ocurrencias' en el registro fósil de homínidos: cada vez que se encontró y fechó un ejemplo de una especie la anotaba, esto es, alrededor de 385 en total.
Los fósiles pueden ser una medida poco fiable de la vida de las especies. "Los primeros fósiles que encontremos pueden no ser los primeros miembros de una especie", dijo van Holstein.
“El grado de fosilización de un organismo depende de la geología y de las condiciones climáticas: si hace calor, es seco o está húmedo. Con los esfuerzos de investigación concentrados en ciertas partes del mundo, es posible que, como resultado, nos hayamos perdido fósiles más jóvenes o más antiguos de una especie”.
Cráneos de un 'Homo floresiensis' (izquierda) y un Homo sapiens.
Van Holstein utilizó modelos de datos para abordar este problema y tuvo en cuenta los números probables de cada especie al principio y al final de su existencia, así como los factores ambientales de fosilización, para generar nuevas fechas de inicio y finalización para la mayoría de las especies de homínidos conocidas (17 en total).
Descubrió que algunas especies que se pensaba habían evolucionado a través de una "anagénesis" (cuando una especie (un ancestro) lentamente se convierte en otra, pero el linaje no se divide) en realidad pueden haber "brotado": cuando una nueva especie se ramifica a partir de una existente, es decir por "cladogénesis".
Por ejemplo, se creía que la especie de homínido Australopithecus afarensis se había especiado mediante anagénesis a partir del Australopithecus anamensis. Sin embargo, el nuevo modelo de datos sugiere que se superpusieron alrededor de medio millón de años.
Esto significó que varias especies de homínidos más de las que se suponía anteriormente coexistían y, por lo tanto, posiblemente competían entre sí.
Comparación de mandíbulas del 'Paranthropus boisei' (izquierda) y 'Homo sapiens' encontradas en África. | PNAS
Si bien las primeras especies de homínidos, como Paranthropus, probablemente evolucionaron fisiológicamente para expandir su nicho (adaptando los dientes para explotar nuevos tipos de alimentos, por ejemplo), el impulsor del patrón evolutivo, muy diferente en nuestro propio género Homo, bien pudo haber sido la tecnología.
“La adopción de herramientas de piedra o del fuego, o técnicas de caza intensivas, son comportamientos extremadamente flexibles. Una especie que logre aprovecharlos puede crear rápidamente nuevos nichos y no tiene que sobrevivir largos períodos de tiempo mientras desarrolla nuevos planes corporales”, dijo van Holstein.
Sostiene que la capacidad de utilizar la tecnología para generalizar e ir rápidamente más allá de nichos ecológicos que obligan a otras especies a competir por el hábitat y los recursos, puede estar detrás del aumento exponencial del número de especies de Homo detectadas en el último estudio.
Pero también condujo al Homo sapiens los homínidos generalistas por excelencia. La competencia con un generalista extremadamente flexible en casi todos los nichos ecológicos pudo ser lo que contribuyó a la extinción de todas las demás especies de Homo.
Van Holstein añadió: “Estos resultados muestran que, aunque convencionalmente se ha ignorado, la competencia jugó un papel importante en la evolución humana en general. Quizás lo más interesante es que en nuestro propio género desempeñó un papel diferente al de cualquier otro linaje de vertebrados conocido hasta ahora”.
Fuente: University of Cambridge | 17 de abril de 2024
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