Un par de estudios retrasan 10 millones de años la evolución de los bosques cubiertos de gramíneas en África

Los antropólogos han pensado durante mucho tiempo que nuestros antepasados simios desarrollaron un torso erguido para recolectar fruta en los bosques, pero una nueva investigación de la Universidad de Michigan sugiere que la estatura erguida de los simios se debió a una vida en bosques abiertos y a una dieta que incluía hojas.

Los hallazgos arrojan luz sobre los orígenes de los simios y hacen retroceder el origen de los bosques herbáceos entre 7 y 10 millones de años hasta 21 millones de años en el África ecuatorial, durante el principio del Mioceno.

La fruta crece en la periferia de los árboles. Para alcanzarla, los grandes simios tienen que distribuir su peso en las ramas que salen del tronco y extender las manos hacia su premio. Esto es mucho más fácil si el simio está erguido, ya que puede agarrarse más fácilmente a las distintas ramas con las manos y los pies. Si la espalda es horizontal, las manos y los pies suelen estar debajo del cuerpo, lo que dificulta el movimiento hacia las ramas más pequeñas del árbol, sobre todo si el simio es corpulento.

Así es como los simios actuales alcanzan la fruta y, según los investigadores de la U-M Laura MacLatchy y John Kingston, se ha teorizado que esa es la razón por la que los simios evolucionaron para estar erguidos.

Pero una nueva investigación centrada en un simio fósil de 21 millones de años llamado Morotopithecus y dirigida por MacLatchy sugiere que esto podría no ser así. En su lugar, los investigadores creen que los primeros simios comían hojas y vivían en un bosque con zonas abiertas y cubiertas de gramíneas. Los investigadores sugieren que este paisaje, en lugar de la fruta en bosques cerrados, impulsó la estatura erguida de los simios.

Los resultados se publican en Science y son reforzados por un artículo complementario que examina estos hábitats boscosos paleoherbáceos, publicado en el mismo número de la revista.

“La expectativa era: Tenemos este simio con la espalda erguida. Debe vivir en los bosques y comer fruta. Pero a medida que íbamos conociendo más datos, lo primero que nos sorprendió fue que comía hojas. La segunda sorpresa fue que vivía en bosques”, explica MacLatchy, paleoantropólogo y profesor del Departamento de Antropología de la U-M.

Los dos artículos surgieron de una colaboración internacional de paleontólogos financiada por la Fundación Nacional de la Ciencias de EE.UU., conocida colectivamente como Proyecto de Investigación sobre la Evolución de los Catarrinos y Hominoideos de África Oriental (Research on Eastern African Catarrhine and Hominoid Evolution, REACHE), cada uno de los cuales se centra en diferentes aspectos de los paleoambientes de los primeros simios. El estudio dirigido por MacLatchy se centra en un yacimiento de 21 millones de años de antigüedad llamado Moroto, en el este de Uganda.

Allí, el grupo, del que formaban parte los investigadores de la U-M William Sanders y Miranda Cosman, examinaron los fósiles hallados en una única capa estratigráfica, incluidos los del simio más antiguo y claramente documentado, Morotopithecus. En esta capa también había fósiles de otros mamíferos, suelos antiguos llamados paleosuelos y diminutas partículas de sílice de plantas llamadas fitolitos. Los investigadores utilizaron estas pruebas para recrear el antiguo entorno de Morotopithecus.

MacLatchy y Kingston descubrieron que las plantas que vivían en este paisaje estaban sometidas a lo que se denomina “estrés hídrico”, lo que significa que vivían en periodos de lluvia y sequía. Esto también significa que, al menos parte del año, los simios tenían que depender de algo más que de la fruta para sobrevivir. En conjunto, estos hallazgos indican que el Morotopithecus vivía en un bosque con copas discontinuas compuestos por árboles y arbustos.

“Estos ambientes abiertos se han invocado para explicar los orígenes humanos, y se pensaba que estos ambientes abiertos y estacionales empezaron a existir hace entre 10 y 7 millones de años”, explica MacLatchy. “Se cree que ese cambio ambiental fue seleccionado para el bipedismo terrestre: nuestros antepasados empezaron a andar por el suelo porque los árboles estaban más separados”.

“Ahora que hemos demostrado que esos ambientes estaban presentes al menos 10 millones de años antes de que evolucionara el bipedismo, tenemos que replantearnos también los orígenes humanos”.

La primera pista de que estos antiguos simios comen hojas estaba en las muelas de los simios. Los molares eran muy “crestados”: eran escarpados, con picos y valles. Este tipo de muelas se utilizan para desgarrar hojas fibrosas, mientras que las muelas utilizadas para comer fruta suelen ser más redondas, explica MacLatchy.

Los investigadores también examinaron el esmalte dental de los simios, así como el de otros mamíferos hallados en la misma capa estratigráfica. Descubrieron que las proporciones isotópicas -la abundancia de dos isótopos del mismo elemento- de su esmalte dental mostraban que los simios y otros mamíferos se habían alimentado de plantas C3 con “estrés hídrico”, más comunes hoy en día de bosques abiertos o de bosques herbáceos. Las plantas C3 son principalmente arbustos leñosos y árboles, mientras que las plantas C4 son gramíneas adaptadas a zonas áridas.

“Juntando la locomoción, la dieta y el entorno, básicamente descubrimos un nuevo modelo para los orígenes de los simios”, dijo MacLatchy. “En antropología, nos preocupamos mucho por la evolución de los simios porque los humanos están estrechamente emparentados con ellos y rasgos como la estabilidad de la parte inferior de la espalda representan una adaptación arborícola que, en última instancia, puede haber dado lugar a la bipedalidad en los humanos”.

Pastos C4 y bosques abiertos a principios del Mioceno

Anteriormente, los investigadores creían que el África ecuatorial del Mioceno temprano estaba densamente cubierta de bosques y que las praderas y los bosques estacionales abiertos no evolucionaron hasta hace entre 7 y 10 millones de años.

Pero el segundo artículo utiliza un conjunto de indicadores ambientales para reconstruir la estructura de la vegetación de nueve yacimientos de simios fósiles en África, incluido el de Moroto, durante el Mioceno temprano. Según Kingston, antropóloga biológica y profesora asociada del Departamento de Antropología de la U-M, estos indicadores revelaron que las gramíneas C4 estaban “por todas partes” en los yacimientos de simios fósiles durante ese periodo.

“Este artículo examina todos estos yacimientos, reúne todos los datos y dice: ‘Mira, no importa cómo evalúes los datos, no hay manera de que puedas escapar al hecho de que todos estos indicadores convergen en el mismo lugar, es decir, que estos entornos son abiertos, y son abiertos con gramíneas C4”, dijo.

“Por primera vez, estamos demostrando que estas gramíneas están muy extendidas, y es este contexto general de ecosistemas boscosos estacionales abiertos el que fue integral en la configuración de la evolución de los diferentes linajes de mamíferos, incluyendo y especialmente en nuestro caso, cómo evolucionaron los diferentes linajes de simios”.

Los nueve yacimientos están repartidos por el África ecuatorial oriental, lo suficiente para desarrollar una “imagen regional” de cómo eran los paisajes de los yacimientos en el Mioceno temprano, explicó Kingston. En esa época se estaba formando el Rift de África Oriental. La Tierra se estaba separando. Como consecuencia, toda la región se elevó, lo que provocó una enorme variación en la topografía y, por tanto, en el clima y la vegetación regionales.

“Hay montañas y volcanes, acantilados, escarpes y valles relacionados con el levantamiento”, explica Kingston. “El paisaje es físicamente muy variable y eso, sin duda, está relacionado con la heterogeneidad de la vegetación”.

Para reconstruir el paleoambiente de cada lugar, los investigadores utilizaron análisis de isótopos de carbono de la antigua materia orgánica del suelo, biomarcadores de cera vegetal y fitolitos encontrados en cada lugar. Los análisis de isótopos de carbono revelaron que en las praderas vivía una gran variedad de plantas, desde las copas cerradas de árboles hasta las praderas arboladas.

Los biomarcadores de cera -restos del material ceroso que protege las hojas- también indican una gran variedad de arbustos y árboles, además de gramíneas. Los fitolitos -cuerpos microscópicos de biosílice que dan a las plantas su estructura y les sirven de defensa contra el consumo- pueden indicar a los investigadores la proporción de gramíneas C4 en un lugar determinado y proporcionar más pruebas de la abundancia de gramíneas C4.

Tras utilizar estos indicadores para reconstruir los paleoambientes de estos nueve yacimientos, los investigadores descubrieron que las gramíneas C4 eran abundantes en el África ecuatorial oriental y constituían una parte fundamental de los hábitats heterogéneos del paisaje. Sus datos también hacen retroceder en más de 10 millones de años las pruebas más antiguas de la existencia de hábitats dominados por gramíneas C4 en África y en el resto del mundo.

“Los hallazgos han transformado lo que creíamos saber sobre los primeros simios, y el origen de dónde, cuándo y por qué navegaban por los árboles y por el suelo de múltiples maneras diferentes”, dijo Robin Bernstein, director del programa de antropología biológica de la National Science Foundation.

Por primera vez, gracias a la combinación de diversas líneas de pruebas, este equipo de investigación en colaboración ha vinculado aspectos específicos de la anatomía de los primeros simios a cambios ambientales matizados en su hábitat en África oriental, que ahora se revela como más abierto y menos boscoso de lo que se pensaba”. El trabajo delinea un nuevo marco para futuros estudios sobre los orígenes evolutivos de los simios”.

Fuente: espanol.umich.edu