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La investigación no se detiene en Atapuerca

Talento joven


Los primeros meses de este año 2020 han estado llenos de buenas noticias para el Equipo de Investigación de Atapuerca. Cinco jóvenes y brillantes investigadoras han culminado sus tesis doctorales en diferentes campos dentro del ámbito de la evolución humana. Una de ellas versa sobre la evolución de la anatomía del oído y la audición en nuestro linaje evolutivo, desde los gorilas hasta los actuales humanos. Otra se ocupa del estudio de los diminutos fósiles de las musarañas del pasado, desde la composición mineral de sus dientes hasta su utilidad para datar los yacimientos. También hay un trabajo sobre la dentición de los humanos que vivieron en Atapuerca durante el Pleistoceno y se propone una nueva metodología para realizar el diagnóstico sexual de los caninos de aquellas personas. La ardua tarea de reconstruir los procesos de talla lítica, ensamblando de nuevo las lascas que se produjeron al fabricar un útil, es el objetivo de otra de las tesis, cuyos resultados ayudan a comprender mejor cómo se formó la acumulación de huesos y herramientas de piedra del nivel TD10.1 de Gran Dolina. Finalmente, el estudio de las diferencias morfológicas y métricas entre los encéfalos de los actuales humanos, de fósiles de homininos y de especies de primates no humanos y sus implicaciones en la evolución humana es el tema de otro de los trabajos.

Esta amplitud de líneas de análisis y la calidad de los resultados indican la pujanza del Equipo de Investigación de Atapuerca, especialmente de las nuevas generaciones. Además, no es una cuestión menor que todas las protagonistas de esta noticia sean mujeres.

Mercedes Conde-Valverde

Título: Estudio comparativo de las cavidades del oído externo, medio e interno y establecimiento de la potencia sonora en homínidos.

Institución: Universidad de Alcalá.

Directores: Ignacio Martínez y Rolf Quam.

Los estudios sobre anatomía del oído son relativamente recientes en el campo de la Paleoantropología, pues han necesitado del desarrollo de las técnicas tomográficas y de programas informáticos para manejar modelos virtuales tridimensionales. El oído es una región especialmente interesante en la evolución humana, puesto que además de proporcionar una valiosa información sobre las relaciones evolutivas de las especies, su estudio permite reconstruir los patrones auditivos de las especies del pasado.

Esta tesis ha abordado todas esas cuestiones en el grupo formado por los gorilas, los chimpancés y los homininos, denominado técnicamente subfamilia Homininae. Para ello, se han procesado informáticamente más de 10.000 imágenes tomográficas correspondientes a decenas de cráneos de esas especies, así como de individuos de la Sima de los Huesos (sierra de Atapuerca) y neandertales. Con ello, se ha establecido el patrón auditivo de los gorilas, de los que no se conocía ningún dato sobre su audición, y de cinco nuevos individuos de la Sima de los Huesos y un ejemplar neandertal, siendo este el primer dato sobre la audición de esta especie.

El principal resultado de la tesis ha sido establecer que, en la subfamilia Homininae, existe una relación directa entre la complejidad social de una especie y su patrón auditivo. Este resultado permitirá abordar el estudio de la complejidad social de otras especies fósiles de homininos a partir del establecimiento de sus patrones auditivos.

Mercedes Conde-Valverde, procesando informáticamente un modelo virtual del oído interno de un ejemplar de la Sima de los Huesos. Foto: cortesía de Mercedes Conde-Valverde

Raquel Moya Campos

Título: Estudio multidisciplinar y reconstrucción de los sorícidos (Eulipotyphla, Mammalia) del Cuaternario de la península Ibérica: sistemática, biometría, paleoambientes, esmalte dental y 3D.

Institución: Universidad de Zaragoza.

Directores: Gloria Cuenca, Blanca Bauluz y Juan Rofes.

El conocimiento de las musarañas (sorícidos) de los yacimientos de Atapuerca es una de las líneas de investigación de gran interés en el campo del estudio de la paleontología de micromamíferos. Esta tesis se ha centrado en el estudio del esmalte rojo de los dientes de algunas especies de los yacimientos de Gran Dolina y Sima del Elefante, utilizando técnicas de microscopía electrónica. Así, se ha confirmado que el color se debe a la presencia de fases minerales con hierro que se forman durante el desarrollo de las piezas dentales y se ha descrito por primera vez la distribución dentro del esmalte de estas musarañas. Su localización en capas internas del diente, en lugar de en el exterior, parece indicar que esta pigmentación aporta resistencia a las fracturas.

Además, se han reconstruido virtualmente, mediante técnicas informáticas, los cráneos de dos especies de musarañas, utilizando para ello fragmentos de diferentes individuos y desarrollando un protocolo nuevo de reconstrucción que será de utilidad en futuros estudios paleobiológicos.

En el marco de esta tesis, también se han identificado las especies de musarañas que aparecen en los niveles del Pleistoceno inferior y medio del yacimiento de Gran Dolina. Estos resultados son de gran importancia, porque varias de estas especies se han encontrado por primera vez en el norte de la península ibérica en estas cronologías.

Raquel Moya, triando material procedente de las excavaciones de Atapuerca. Foto: cortesía de Raquel Moya

Cecilia García Campos

Título: Caracterización de los tejidos dentales de los caninos permanentes de las poblaciones actuales y del Pleistoceno de la sierra de Atapuerca (Burgos) mediante microtomografía computarizada (micro-CT): Dimorfismo sexual y otras inferencias paleobiológicas.

Institución: Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH).

Directores: María Martinón y José María Bermúdez de Castro.

Una de las principales preocupaciones de los paleoantropólogos es llevar a cabo una correcta interpretación de la variabilidad observada en el registro fósil. El dimorfismo sexual es una parte importante de dicha variabilidad, por lo que desempeña un papel clave en los estudios taxonómicos.

Uno de los caracteres sexuales secundarios más obvios en los primates es el tamaño de los caninos. Por ello, muchos investigadores han empleado esta información para evaluar el grado de dimorfismo sexual presente tanto en muestras fósiles como forenses. En concreto, la evaluación de las proporciones de los tejidos dentales (esmalte y dentina) de la corona ha despertado gran interés debido a la influencia que los cromosomas y las hormonas sexuales parecen tener sobre ellos. En los últimos años, la aparición de nuevas técnicas de obtención de imágenes digitales, como la microtomografía computarizada (micro-CT), y su aplicación a la antropología dental ha supuesto un empuje adicional a este campo de estudio.

El análisis de las dimensiones del esmalte y la dentina de los caninos a partir de imágenes de micro-CT ha permitido identificar un patrón sexualmente dimórfico y desarrollar una metodología de estimación del sexo que alcanza una fiabilidad de más del 90% en poblaciones humanas modernas. Este método ha sido aplicado a los fósiles de la sierra de Atapuerca, lo que ha permitido no solo aportar nueva información paleodemográfica sobre la población de Sima de los Huesos sino, además, sugerir por primera vez una asignación sexual para el fósil conocido como El Chico de la Gran Dolina.

Cecilia García, en el yacimiento de Gran Dolina. Foto: cortesía de Cecilia García Campos

Esther López-Ortega

Título: Identificación de áreas de actividad e interacciones intra-site a través del estudio de remontajes líticos en el Pleistoceno Medio en el nivel TD10.1 de Gran Dolina (Sierra de Atapuerca, Burgos).

Institución: Instituto Catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social (IPHES).

Directores: Andreu Ollé y José Pedro Rodríguez.

Los estudios sobre remontajes de industria lítica tratan de reconstruir pieza a pieza los instrumentos elaborados en la ocupación o los núcleos de piedra que sirvieron para tallar lascas y convertirlas en útiles. Estos estudios permiten discernir en qué lugar de la cueva se produjeron y elaboraron los materiales, a qué zona se les trasportó para utilizarlos y dónde fueron abandonados. Además, nos permiten saber si toda la cadena de producción se llevó a cabo en la propia ocupación o si algunos llegaron ya elaborados desde otro lugar.

En esta línea, esta tesis doctoral extiende este tipo de estudios a la totalidad del conjunto lítico de TD10.1 de Gran Dolina de la sierra de Atapuerca. Para ello, diseñamos un dispositivo de reconocimiento automático del color para la agrupación objetiva de las piezas pertenecientes a las diferentes variedades de materias primas —cromáticamente similares— que los homininos de este nivel utilizaron. Se agilizó así el proceso de clasificación, eludiendo las percepciones cromáticas subjetivas.

Nuestros resultados permitieron verificar los métodos de talla que los estudios técnicos previos habían concluido, constatar la talla in situ de un grueso de producción de lascas y la aportación de instrumentos de grandes dimensiones, como bifaces y hendedores, que los homininos llevaron ya elaborados a la ocupación. Nuestros resultados también han supuesto un apoyo más a la interpretación de la unidad como un campamento base en su parte inferior y no a uno o varios eventos ocupacionales. Además, también pudimos comprobar que el depósito no habría sufrido apenas movimientos de arrastre y alteración.

Esther López-Ortega en el yacimiento de Gran Dolina. Foto: Susana Santamaría / Fundación Atapuerca

Ana Sofía Pereira Pedro

Título: Craneología funcional y evolución humana: relaciones estructurales y organización espacial en la evolución de las áreas fronto-parietales.

Institución: Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH).

Directores: Emiliano Bruner y José María Bermúdez de Castro.

La paleoneurología estudia la evolución del cerebro en especies fósiles basándose en el análisis de moldes de la cavidad interna del cráneo. El cerebro y el cráneo son dos elementos que están íntimamente relacionados. El cambio en uno de ellos implica un cambio en el otro. Y este hecho se observa durante su desarrollo y evolución. Los humanos modernos tenemos una morfología craneofacial única, caracterizada por un cráneo globular y una cara plana y reducida que se atribuye, generalmente, a la expansión del cerebro. Esta morfología posiciona las órbitas oculares directamente bajo los lóbulos frontales y en frente de los lóbulos temporales, lo que puede conllevar a un conflicto estructural entre cerebro y ojo. Al investigar la relación espacial entre cerebro y órbitas/ojo en humanos modernos, chimpancés y homínidos fósiles hemos observado que existe más variabilidad en la distancia con los lóbulos temporales, indicando una mayor limitación estructural arriba (lóbulos frontales) y abajo (esqueleto facial). Además, para entender cómo se asocia el abultamiento de la bóveda parietal con cambios en el cerebro, se ha estudiado la morfología de la corteza parietal, en particular del precúneo, en la superficie medio sagital.

Este estudio ha permitido mostrar que la gran variabilidad del precúneo es un rasgo específico de nuestra especie, y que precuneos más altos están asociados a parietales más abultados. Nuestros parietales son más grandes y abultados que los de los neandertales, lo que puede estar asociado a diferencias en la capacidad visoespacial y en la elaboración de imágenes mentales, algo fundamental para la manufactura y utilización de herramientas, así como para la reproducción de arte.

Ana Sofía Pereira Pedro. Foto: cortesía de Ana Sofía Pereira Pedro