Un cráneo chino de un millón de años replantea el árbol genealógico humano

Un cráneo de China sitúa aún más atrás en el tiempo los orígenes humanos

Un cráneo aplastado descubierto en una terraza fluvial de la provincia de Hubei, en el centro de China, se ha convertido en un nuevo punto de referencia para la historia de nuestra especie. Mediante técnicas avanzadas de escaneo y reconstrucción digital, un equipo internacional restauró virtualmente el segundo cráneo de Yunxian, también llamado Yunxian 2, y lo comparó con más de un centenar de fósiles humanos. Los resultados apuntan a un miembro temprano de un linaje que incluye a Homo longi, a veces llamado Hombre Dragón, y a los esquivos denisovanos. El análisis sugiere que las principales ramas que dieron origen a Homo sapiens, Homo longi y los neandertales se separaron mucho antes de lo que muchos científicos pensaban, quizá hace más de 1,3 millones de años.

El hallazgo replantea un capítulo clave de la evolución humana, a menudo descrito como el «caos de la mitad»: el período confuso que va de hace aproximadamente un millón a hace trescientos mil años. El cráneo reconstruido de Yunxian 2 muestra una combinación llamativa de rasgos. Algunos recuerdan a Homo erectus, una especie humana temprana muy extendida. Otros se asemejan más a los humanos posteriores de Asia con cerebros grandes. El equipo sitúa a Yunxian 2 cerca de la raíz de un clado asiático que incluye a Homo longi y, probablemente, a los denisovanos. Si esta ubicación es correcta, la población que dio origen a nuestra especie, los neandertales y los denisovanos ya se había dividido en grupos distintos hace alrededor de un millón de años.

Qué encontraron los investigadores en el cráneo de Yunxian

Yunxian 2 fue descubierto en 1990 en Xuetangliangzi, cerca del río Hanjiang. El cráneo se había aplastado y deformado durante el enterramiento, lo que dificultó su identificación inicial. Tras una cuidadosa restauración virtual, los investigadores pudieron evaluar su forma y dimensiones originales. El cráneo es alargado y bajo, con un arco superciliar prominente, una caja craneal ancha y plana, y un rostro grande, pero relativamente plano, con pómulos bajos. Su capacidad craneal supera los 1.100 mililitros, la mayor conocida para un humano de esa antigüedad, y se encuentra en el rango inferior de la de los humanos modernos. La combinación de una frente retraída y un arco superciliar robusto con pómulos más planos y un cerebro más grande distingue el fósil de los ejemplares clásicos de Homo erectus.

Qué antigüedad tiene el fósil

La datación se basa en la capa de sedimentos y los fósiles de animales hallados junto a Yunxian 2, con el respaldo de técnicas como la magnetoestratigrafía y los métodos radiométricos. El equipo calcula que el cráneo tiene entre 940.000 y 1,1 millones de años. Esto lo convierte en uno de los cráneos grandes más antiguos hallados en Asia con una caja craneal de tamaño moderno.

Una combinación de rasgos antiguos y nuevos

Yunxian 2 presenta una combinación de rasgos que conecta a humanos más antiguos con otros más recientes. La bóveda craneal es gruesa y alargada, y de poca altura, similar a la de Homo erectus. El rostro es ancho, pero relativamente plano, con pómulos bajos y poco prominentes y una abertura nasal amplia. La parte posterior del cráneo es expandida. El paladar es ancho y la región del oído muestra detalles distintivos que también aparecen en otros fósiles del grupo longi propuesto. Estos rasgos compartidos, junto con un cerebro más grande, coinciden con fósiles asiáticos posteriores, como el cráneo de Harbin y el de Jinniushan, y ayudan a definir un clado asiático separado.

Un árbol genealógico que se ramifica antes de lo previsto

Para establecer las relaciones, los investigadores utilizaron medidas y rasgos anatómicos de más de cien cráneos y mandíbulas. Construyeron un árbol filogenético, un diagrama ramificado que calcula cómo se relacionan distintos grupos humanos. En este análisis, los neandertales se separaron primero, hace alrededor de 1,38 millones de años. Los linajes que dieron origen a Homo sapiens y al clado longi se separaron después, hace unos 1,32 millones de años. En otras palabras, los denisovanos y sus parientes del grupo longi parecen estar más cerca de los humanos modernos que de los neandertales. El estudio sitúa a Yunxian 2 muy cerca de esta separación, lo que ayuda a explicar por qué el cráneo combina rasgos primitivos y otros más derivados.

Quiénes eran los denisovanos

Los denisovanos se conocen principalmente por el ADN antiguo extraído de unos pocos huesos y dientes fragmentarios. Fueron identificados por primera vez en 2010 en la cueva de Denisova, en Siberia. Hoy se encuentran rastros genéticos de su ascendencia en muchas personas de Asia, y en niveles elevados entre algunas poblaciones de Melanesia y Filipinas. El nuevo análisis sostiene que los denisovanos forman parte del clado Homo longi, un linaje documentado por fósiles asiáticos como el cráneo de Harbin. Si es correcto, los denisovanos estuvieron ampliamente distribuidos por Asia durante cientos de miles de años, interactuaron con otros humanos y aportaron ADN a las poblaciones actuales.

Por qué esto importa para la historia de nuestra especie

La evolución humana entre hace un millón y hace trescientos mil años está marcada por fósiles difíciles de clasificar. Algunos proceden de África, otros de Europa y muchos de Asia. Desde hace tiempo, los científicos discrepan sobre cómo encajan estos hallazgos. El nuevo estudio agrupa a los humanos asiáticos del Pleistoceno medio en un linaje longi, separado de Homo sapiens y los neandertales. Esta reorganización resolvería muchas discrepancias que han desconcertado a los especialistas y podría explicar por qué varios fósiles asiáticos no parecían corresponder ni a Homo erectus clásico ni a los primeros humanos modernos.

El trabajo también sitúa la divergencia entre los humanos de cerebro grande mucho más allá del millón de años. Si las tres ramas principales ya eran distintas en esa época, sus primeros integrantes pudieron coexistir durante mucho tiempo. Esto ampliaría el período en que distintos grupos humanos pudieron encontrarse, interactuar y, en ocasiones, cruzarse. También orientaría la investigación hacia yacimientos más antiguos de Asia y África que permitan comprobar esta separación temprana.

Chris Stringer, director de investigación sobre evolución humana del Museo de Historia Natural de Londres y coautor del estudio, destacó la importancia del hallazgo.

«Esto cambia muchas ideas porque sugiere que, hace un millón de años, nuestros antepasados ya se habían dividido en grupos distintos, lo que apunta a una separación evolutiva humana mucho más temprana y compleja de lo que se creía».

Algunas interpretaciones van más allá y sugieren que un antepasado común de Asia occidental pudo haber dado origen a las ramas que se convirtieron en Homo sapiens, los neandertales y los denisovanos. Esta hipótesis sigue siendo objeto de debate. Los fósiles más antiguos ampliamente aceptados como Homo sapiens temprano siguen estando en África y datan de hace unos trescientos mil años. La nueva reconstrucción no modifica ese registro, pero sostiene que la población ancestral más antigua que posteriormente dio origen a nuestra especie se separó de otros humanos mucho antes de lo que proponen muchos estudios.

Cómo se restauró virtualmente un cráneo aplastado

El cráneo de Yunxian 2 se había deformado por el peso de los sedimentos y los movimientos del terreno durante muchos miles de años. Este tipo de deformación dobla y tuerce el hueso, lo que puede ocultar o exagerar rasgos clave. El equipo utilizó tomografía computarizada para ver a través de la matriz rocosa, escaneo de luz estructurada para captar detalles de la superficie y retrodeformación digital para revertir el aplastamiento. En términos prácticos, se trata de una cirugía digital. Los investigadores separaron digitalmente el hueso de la roca, reflejaron partes intactas para sustituir las secciones ausentes y recurrieron a restricciones anatómicas para volver a alinear las piezas.

El profesor Xijun Ni, de la Universidad de Fudan y del Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología de Pekín, codirigió el trabajo. Describió la sorpresa del equipo cuando la restauración del cráneo y los resultados del árbol genealógico empezaron a coincidir.

«Desde el primer momento, cuando obtuvimos el resultado, pensamos que era increíble. Volvimos a comprobarlo una y otra vez, con todos los modelos y métodos, y ahora confiamos en el resultado. Estamos realmente muy entusiasmados».

El estudio también se apoya en un conjunto de fósiles asiáticos que comparten rasgos craneales con Yunxian 2 y el cráneo de Harbin. Entre ellos están Dali y Jinniushan, en China, además de otros ejemplares cuya clasificación se ha considerado difícil durante mucho tiempo. Un tercer cráneo de Yunxian, descubierto en 2022, está en preparación. Una vez analizado, permitirá poner a prueba la reconstrucción y la agrupación de estos fósiles en el clado longi.

Debate, límites y pruebas que podrían resolverlo

Muchos estudios genéticos han calculado que los humanos modernos, los neandertales y los denisovanos se separaron de un antepasado común hace entre 700.000 y 500.000 años. Estas estimaciones se basan en modelos de tasas de mutación e historias poblacionales, y tienen una resolución limitada para períodos tan antiguos. Los árboles morfológicos, construidos a partir de rasgos del cráneo, ofrecen otra forma de estudiar separaciones antiguas, pero también tienen limitaciones. Los rasgos pueden evolucionar de forma paralela en grupos sin relación y la elección y ponderación de las características puede influir en el resultado.

Varios expertos valoran la reconstrucción de Yunxian 2, pero piden cautela con las fechas del árbol genealógico. Frido Welker, profesor asociado de evolución humana en la Universidad de Copenhague, señaló que el nuevo modelo del cráneo es un recurso importante, pero que las pruebas moleculares ayudarían a confirmar su ubicación.

«Es emocionante contar con una reconstrucción digital de este importante cráneo. Si la confirman otros fósiles y pruebas genéticas, las fechas de divergencia serían sorprendentes. Por otra parte, los datos moleculares del propio ejemplar podrían aportar información que confirme o cuestione la hipótesis morfológica».

Ryan McRae, paleoantropólogo del Museo Nacional de Historia Natural del Instituto Smithsoniano, que no participó en la investigación, elogió la restauración, pero cuestionó el árbol genealógico en su conjunto.

«La reconstrucción parece sólida y la relación con el linaje longi y denisovano resulta razonable. El árbol filogenético intenta responder a la vez muchas preguntas difíciles con datos limitados. La fecha propuesta es más antigua de lo previsto y habrá que contrastarla con más fósiles y pruebas genéticas».

El material genético es poco frecuente en fósiles de un millón de años, pero a veces han sobrevivido otras huellas moleculares, como las proteínas antiguas. Un muestreo más amplio en África, Asia y Europa, que incluya cráneos y mandíbulas más completos, podría aclarar el panorama. Los autores del nuevo estudio han dicho que planean ampliar el análisis con más fósiles y datos.

Dónde vivían y cómo se desplazaban los primeros grupos humanos

El nuevo modelo plantea una pregunta geográfica básica. ¿Vivían en África o fuera de ella las poblaciones ancestrales de Homo sapiens, los neandertales y el clado longi? África es el hogar más antiguo de la línea humana y conserva los fósiles de Homo sapiens más antiguos, de unos trescientos mil años. Al mismo tiempo, Homo erectus se había extendido por Eurasia hace casi dos millones de años, y Asia alberga numerosos yacimientos del Pleistoceno medio. Si la separación profunda de los linajes ocurrió hace alrededor de 1,3 millones de años, pudo haber involucrado a poblaciones distribuidas en ambos continentes.

Se acumulan las pruebas de que los humanos antiguos se desplazaban, formaban grupos pequeños y, en ocasiones, se cruzaban cuando se encontraban. Los neandertales y los denisovanos comparten una historia de flujo genético con los humanos modernos, y los rastros de ADN denisovano que se encuentran hoy muestran que el clado longi estuvo ampliamente distribuido por Asia. Este patrón encaja con un árbol ramificado con conexiones ocasionales, y no con el reemplazo completo de un grupo por otro. Un millón de años es mucho tiempo para que los linajes se encuentren y se mezclen.

Por ahora, la interpretación más prudente es que Yunxian 2 refleja una etapa temprana de un importante linaje asiático, con un cerebro grande y un rostro más plano, que probablemente incluye a los denisovanos. El estudio sostiene que este linaje se separó del que dio origen a los humanos modernos hace más de un millón de años. Las futuras investigaciones deberán determinar si esa separación ocurrió en África, Asia occidental o una región extensa. Cada nuevo cráneo o mandíbula que pueda datarse y reconstruirse con precisión tiene el potencial de volver a cambiar el panorama.

Puntos clave

• La reconstrucción virtual del cráneo de Yunxian 2, hallado en el centro de China, lo sitúa cerca de la base del clado Homo longi, que probablemente incluye a los denisovanos.
• La datación del fósil, de entre 940.000 y 1,1 millones de años, lo convierte en uno de los cráneos grandes más antiguos hallados en Asia con una caja craneal de tamaño moderno.
• Un nuevo análisis de más de cien fósiles sugiere que los neandertales se separaron hace alrededor de 1,38 millones de años, y que los linajes longi y sapiens se separaron hace unos 1,32 millones de años.
• El estudio propone que los denisovanos están más cerca de Homo sapiens que de los neandertales, lo que cuestiona los modelos genéticos más extendidos.
• Fósiles asiáticos del Pleistoceno medio, como los de Harbin, Dali y Jinniushan, coinciden con el clado longi y ayudan a resolver problemas de clasificación de larga data.
• Los expertos valoran la reconstrucción, pero advierten que las fechas de divergencia de períodos tan antiguos deben confirmarse con pruebas genéticas o de proteínas y con más fósiles.
• Los resultados no cambian la ubicación en África de los fósiles más antiguos aceptados de Homo sapiens, pero sitúan la separación más profunda de los linajes humanos mucho antes del millón de años.
• Un tercer cráneo de Yunxian, descubierto en 2022, y otros hallazgos futuros en África y Asia podrían poner a prueba y perfeccionar el árbol genealógico propuesto.