¿Por qué un pariente humano extinto, el 'Hobbit', era tan pequeño?



No todos los días los científicos descubren una nueva especie humana.

Pero eso es exactamente lo que sucedió en 2004, cuando los arqueólogos descubrieron algunos restos fósiles muy bien conservados en la cueva de Liang Bua en la isla de Flores, Indonesia. El tamaño diminuto de esta nueva especie humana, Homo floresiensis, le valió el apodo de "Hobbit".

Sorprendentemente, los investigadores creyeron que había sobrevivido hasta el final de la última Edad de Hielo, hace unos 18,000 años. Eso fue mucho más tarde de lo que vivieron los neandertales, más tarde que cualquier especie humana que no sea la nuestra.

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Casi de inmediato, las interpretaciones de este esqueleto de Hobbit se encontraron con fuertes críticas tanto de antropólogos como de biólogos evolucionistas. El pobre Hobbit fue acusado de ser un ejemplo no de una pequeña especie humana nueva, sino de una especie anormal. Homo sapiens, portando cualquiera de una variedad de crecimiento y condiciones hormonales. El Hobbit, decidieron muchos científicos, no tenía lugar entre los gigantes del registro evolutivo humano.

Sin embargo, ella, sí, más tarde se descubrió que el Hobbit era una mujer, se había vengado. Esta criatura de cerebro pequeño y pequeño tenía un poco más de un metro de altura y tenía un cerebro tan grande como un chimpancé. Pero su lugar en la línea ancestral humana se consolidó cuando los investigadores descubrieron a otro individuo pequeño en Flores. Este segundo descubrimiento, mucho más antiguo, desacreditó la idea de que el Hobbit era único, anormal. Homo sapiens.

Después de 15 años de investigación intensa, los antropólogos ahora fechan con confianza al individuo de Liang Bua que vivió entre 60,000 y 90,000 años atrás. Sus primos mucho mayores en Flores vivieron hace 700,000 años. Este largo reinado atestigua el éxito de esta pequeña especie humana, sin importar cuán de baja estatura y pequeño cerebro fueran.

Y este año los antropólogos encontraron una nueva especie humana enana, bautizada Homo luzonensis, En Filipinas.

Entonces, ¿por qué pequeños humanos terminaron viviendo en estas islas? Para nosotros los biogeógrafos y evolutivo biólogos, la respuesta estaba justo en frente de nosotros: la regla de la isla.

Vida de la isla y tamaño del cuerpo

Zoólogo J. Bristol Foster propuesta originalmente La regla de la isla en 1964.

Había notado que cuando una especie de cuerpo grande se instala en una isla, tenderá a evolucionar para reducirse en tamaño, hasta el punto de dejar descendientes enanos. Al mismo tiempo, sucederá lo contrario. Las especies de cuerpo pequeño evolucionarán para ser más grandes, produciendo especies hijas gigantes.

Hay casos espectaculares de esta regla de la isla en acción en todo el mundo. Piensa en elefantes pigmeos y mamuts de Mediterráneo y las islas de Baja California, hipopótamos que apenas superarían a un burro en Chipre, ciervos tan altos como un perro mascota en Creta, ratas tan grandes como una vaca en el Caribe e insectos tan largos como una mano humana en Nueva Zelanda.

Los biólogos han propuesto varios mecanismos que podrían ser responsables de esta tendencia evolutiva. Un buen motivo podría ser la ausencia de depredadores naturales en las islas. Varias especies, especialmente los elefantes e hipopótamos, evitan a los depredadores en virtud de su tamaño, una estrategia costosa cuando ningún asesino está al acecho en la oscuridad. Además, en las islas, el escaso suministro de recursos podría favorecer un tamaño corporal más pequeño porque las personas más pequeñas pueden vivir con menos.

O podría ser que los individuos más pequeños sin depredadores solo producen más crías, lo que implica que las hembras comienzan a dar a luz antes y a un tamaño más pequeño, invirtiendo menos en crecimiento y más en reproducción. Esta posibilidad es una explicación probable para cómo evolucionaron los pigmeos humanos contemporáneos.

Todas estas opciones eventualmente conducirán a cambios en la arquitectura genética que subyace a la variación del tamaño del cuerpo.

Entonces, preguntamos, ¿podría la regla de la isla ser una explicación para el pequeño tamaño de Homo floresiensis y Homo luzonensis? Pensamos que probablemente sí.

Modelando generaciones en la isla

El ancestro más probable del Hobbit es Homo erectus, una especie de más del doble de su tamaño en términos de su cerebro y volumen general. Basado en la historia geológica de Flores y los fósiles más antiguos conocidos de Homo floresiensis, parece que la evolución de la nueva especie debe haber ocurrido en menos de aproximadamente 300,000 años.

Como biólogos evolutivos, estamos familiarizados con la idea de que la evolución darwiniana es un proceso lento y gradual que tiene lugar en escalas de tiempo muy largas. ¿Podría un cambio tan drástico en el tamaño del cuerpo suceder tan rápido?

Entonces nuestro equipo de investigación interdisciplinario desarrolló un modelo de computadora para tratar de responder esta pregunta básica. Es como un juego de computadora que simula la evolución del tamaño del cuerpo en escenarios biológicamente y ecológicamente realistas.

En nuestro modelo, los individuos colonizan la isla, crecen hasta el tamaño de su cuerpo adulto de acuerdo con la cantidad de comida disponible, dan a luz a un número de crías y mueren. La regla básica del juego es que las personas que estén más cerca del tamaño de cuerpo "óptimo" para la isla en ese momento dejarán más descendientes. La descendencia hereda genes para tamaños corporales grandes o pequeños.

Generación tras generación, pueden aparecer nuevas mutaciones en la población y cambiar el tamaño del cuerpo hacia valores más altos o más bajos. Ocasionalmente, nuevos individuos pueden incluso invadir la isla y mezclarse con los residentes. Otra regla básica es que la pequeña población inicial no puede crecer por encima del número que los recursos de la isla podrían sostener.

Nuestros colegas, científicos de sistemas de la Tierra. Neil Edwards y Phil Holden, utilizó datos paleoclimáticos para modificar nuestro modelo. Los tiempos más calurosos y húmedos pueden ayudar a más personas en la isla e influirían en el tamaño óptimo del cuerpo en cualquier momento.

Comenzamos nuestras simulaciones asumiendo que ese cuerpo grande Homo erectus llegó a la isla y luego se convirtió en una especie más pequeña allí. Como simplemente no conocemos los números exactos que nuestro modelo debería superar, los basamos en estimaciones obtenidas de las poblaciones humanas actuales.

Debido a esta incertidumbre, ejecutamos nuestro modelo miles de veces, cada vez usando una combinación aleatoria de todos los parámetros. Finalmente, pudimos construir una distribución estadística de cuánto tiempo tardó Homo erectus hacerse tan pequeño como Homo floresiensis.

Después de ejecutar 10,000 simulaciones, nos sorprendió descubrir que en menos de 350 generaciones, el proceso se completó. Pensando en términos de años, suponiendo que una mujer joven tenga un primer bebé a la edad promedio de 15 años, eso se traduce en unos 10,000 años.

Eso puede parecer largo para ti y para mí. Pero desde una perspectiva evolutiva, eso es un abrir y cerrar de ojos: un poco más de una milésima parte de Homo historia evolutiva

Por supuesto, no esperamos que todas las características que hacen Homo floresiensis tan único como evolucionado tan rápido y al mismo tiempo. Sin embargo, nuestra simulación aún muestra que 300,000 años es tiempo más que suficiente para que surja una nueva especie humana.

Nuestro trabajo apoya la idea de que la evolución rápida es bastante plausible bajo un conjunto realista de parámetros ecológicos, y que la selección natural puede ser una fuerza poderosa que influye en el tamaño del cuerpo en las islas. Y si Homo floresiensis De hecho, es un producto de la regla de la isla, muestra, una vez más, que los humanos tendemos a obedecer las mismas reglas generales que impulsan la evolución en muchos otros mamíferos.

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Este artículo fue publicado originalmente en La conversación. La publicación contribuyó con el artículo a Live Science's Voces expertas: opinión y opinión.