Las revelaciones de dientes de simio de 17 millones de años podrían conducir a nuevos conocimientos sobre la evolución humana temprana

tania m smith es profesor en el Centro Australiano de Investigación para la Evolución Humana y el Centro Griffith para la Investigación Social y Cultural en la Universidad Griffith. daniel verde es un científico investigador postdoctoral en la Universidad de Columbia.

OPINIÓN:El momento y la intensidad de las estaciones dan forma a la vida que nos rodea, incluyendo uso de herramientas por las aves, la diversificación evolutiva de jirafas y el comportamiento de nuestros parientes primates cercanos.

Algunos científicos sugieren que los primeros humanos y sus ancestros también evolucionaron debido a cambios rápidos en su entorno, pero la evidencia física para probar esta idea ha sido esquiva, hasta ahora.

Después de más de una década de trabajo, hemos desarrollado un enfoque que aprovecha la química y el crecimiento de los dientes para extraer información sobre los patrones de precipitaciones estacionales de las mandíbulas de primates vivos y fósiles.

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Compartimos nuestros hallazgos en un estudio colaborativo acaba de ser publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Los dientes son máquinas del tiempo ambientales.

Durante la infancia nuestros dientes crecen en capas microscópicas similar a los anillos de crecimiento que se encuentran en los árboles. Los cambios estacionales en el mundo que nos rodea, como las sequías y los monzones, influyen en la química de nuestro cuerpo. La evidencia de tales cambios se registra en nuestros dientes.

Esto se debe a que la composición isotópica del oxígeno en el agua potable varía naturalmente con los ciclos de temperatura y precipitación. Durante el clima cálido o seco, el agua superficial acumula más isótopos pesados ​​de oxígeno. Durante los períodos fríos o húmedos, los isótopos más ligeros se vuelven más comunes.

Estos registros temporales y climáticos permanecen encerrados dentro del esmalte dental fosilizado, que puede mantener estabilidad química durante millones de años. Pero las capas de crecimiento suelen ser tan pequeñas que la mayoría de las técnicas químicas no pueden medirlas.

Para solucionar este problema, nos asociamos con el geoquímico Ian Williams de la Universidad Nacional de Australia, que dirige la empresa líder mundial en Microsonda iónica sensible de alta resolución (CAMARÓN).

En nuestro estudio, recopilamos registros detallados de la formación de dientes y la química del esmalte a partir de cortes de más de dos docenas de dientes de primates salvajes de África ecuatorial.

También observamos dos molares fósiles de un simio inusualmente grande llamado Afropithecus turkanensis que vivió en Kenia hace 17 millones de años. Varios grupos de simios habitaron África durante este período, unos 10 millones de años antes de la evolución de nuestros antepasados, los homínidos.

Sumérgete en un antiguo paisaje africano

Varios aspectos de nuestra investigación son útiles para comprender el vínculo entre los patrones ambientales y la evolución de los primates.

Primero, observamos una relación directa entre los patrones históricos de lluvia en África y la química de los dientes de los primates. Esta es la primera prueba de una idea muy influyente en las ciencias arqueológicas y de la tierra aplicadas a los primates salvajes: que los dientes pueden registrar detalles finos de los cambios ambientales estacionales.

Podemos documentar las estaciones lluviosas anuales de África Occidental e identificar el final de las sequías de África Oriental. En otras palabras, podemos “ver” las tormentas y estaciones que ocurren durante los primeros años de vida de un individuo.

Y eso lleva a otro aspecto importante. Brindamos el registro más grande de mediciones de isótopos de oxígeno de primates recolectadas hasta ahora de diversos entornos en África que pueden parecerse a los de los homínidos ancestrales.

Finalmente, pudimos reconstruir ciclos climáticos anuales y bianuales y marcadas variaciones ambientales, basados ​​en información contenida en los dientes de los dos simios fósiles.

Nuestras observaciones respaldan la hipótesis de que Afropithecus desarrolló ciertos rasgos para adaptarse a un clima estacional y un paisaje desafiante. Por ejemplo, tenía características dentales especializadas para alimentarse de objetos duros, así como un período más largo de crecimiento molar en comparación con los simios y simios anteriores, lo que concuerda con la idea de que consumía alimentos más variados según la estación.

Concluimos nuestro trabajo comparando datos de Afropithecus con estudios previos de fósiles de homínidos y simios de la misma región en Kenia. Nuestro micromuestreo detallado muestra cuán sensible es la química dental a la variación climática a escala fina.

Estudios previos de más de 100 dientes fósiles pasaron por alto la parte más interesante de las composiciones de isótopos de oxígeno en los dientes: la enorme variación estacional en el paisaje.

Buscar potencial más cerca de casa

Este nuevo enfoque de investigación, junto con nuestros hallazgos de simios fósiles y datos de primates modernos, será crucial para futuros estudios sobre la evolución de los homínidos, especialmente en la famosa cuenca Turkana de Kenia.

Por ejemplo, algunos investigadores han sugerido que las diferencias estacionales forrajeo y uso de herramientas de piedra ayudó a los homínidos a evolucionar y coexistir en África. Esta idea ha sido difícil de probar o refutar, en parte porque los procesos climáticos estacionales han sido difíciles de extraer del registro fósil.

Nuestro enfoque también se puede extender a los restos de animales de las zonas rurales de Australia para obtener más información sobre las condiciones climáticas históricas, así como sobre los cambios ambientales prehistóricos que dieron forma a los paisajes modernos únicos de Australia.

Este artículo fue publicado originalmente en La conversación. leer el artículo original.