¿Qué factores biológicos explican la condición humana? - U

EL PROCESO DE HOMINIZACION
¿Qué factores
biológicos explican la
condición humana? Es
importante distinguir los
hechos de las causas
de esos hechos
LA NEOTENIA COMO FACTOR EVOLUTIVO DE LOS HOMINIDOS
Hechos: Bipedestación,
Encefalización,
Lenguaje
Causas:
¿Selección Natural?
¿Deriva génica?
¿”Leyes del desarrollo”?
(Heterocronías:
Neotenia)
PROF. GERMAN MANRIQUEZ, PGH ICBM FACMED+ DPTO ANTROPOLOGIA FACSOC = UCHILE 2009
1. DEFINICION DE NEOTENIA Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
¿QUÉ NOS HACE HOMINIDOS? ¿CUÁL ES LA NATURALEZA DE LA CONDICION HUMANA?
2. DEFINICION DEL CONCEPTO DE ESPECIE. REPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
¿QUÉ FACTOR EVOLUTIVO EXPLICA EL ORIGEN DE NUESTRA ESPECIE, O DE LAS ESPECIES
AGRUPADAS EN EL GÉNERO HOMO?
3. HIPOTESIS: LA NEOTENIA ES UN FACTOR EVOLUTIVO QUE EXPLICA EL ORIGEN DE NUESTRA
ESOECIE, Y DE LAS ESPECIES AGRUPADAS EN EL GENERO HOMO. CONTRASTACION DE LA
HIPOTESIS
En la NEOTENIA, el desarrollo fisiológico o
somático de un organismo se ralentiza o
retrasa, dando lugar a la retención, en los
adultos de una especie, de características
físicas juveniles. Ejemplo clásico es el
Ambystoma mexicanum (ajolotle),
salamandra que retiene en el estado adulto
los caracteres propios del estado larval
Los vertebrados serían producto de la neotenia de los tunicados (organismos marinos
filtradores sésiles que poseen un estado larval de vida libre), con eventual establecimiento
de diferenciación céfalo caudal y desarrollo de esqueleto interno
?
1
¿CÓMO SABER CUÁN NEOTÉNICA ES UNA ESPECIE? MEDIANTE ANALISIS DE LA
VARIACION DE LA FORMA: MORFOMETRIA GEOMETRICA (2D)
MORFOMETRIA GEOMETRICA
Universidad de Chile
Morfometría: conjunto de métodos que permiten la descripción y el análisis estadístico de las
variaciones de la forma de los seres vivos a nivel inter- e intrapoblacional
Análisis de los cambios de la forma como resultado del crecimiento, el tratamiento experimental y/o
la evolución de un grupo finito de organismos (Rohlf & Marcus, 1993).
En sentido estricto, morfometría es el análisis estadístico de la covarianza entre la forma y los
factores causales que la modifican (Bookstein, 1991)
¿Qué es forma? Lo que resulta de la exclusión de las diferencias debidas a escala, rotación y
traslación
Sus datos son hitos (landmarks) 2D o 3D homólogos, es decir, se explican porque son caracteres
derivados a partir de un anecstro en común (suturas, inserciones musculo-esqueléticas)
Elimina las diferencias de escala, rotación y traslación
Utiliza la función de transformación de placa delgada (Bookstein, 1981) para visualizar el patrón del
cambio morfológico
Material publicado en
Nature, 21
Septiembre de 2006,
Describe hallazgo de
restos fósiles de
niño A. afarensis (el
“hijo” de Lucy)
2
ESPECIE Poblaciones de
seres vivos que intercambian
genes entre sí y comparten un
modo de vida ecológico y
reproductivo
SE MUESTRAN ACEPCIONES DEL CONCEPTO DE
ESPECIE DESDE DISTINTOS ENFOQUES EN
BIOLOGIA
EL CONCEPTO QUE SE OCUPA DE CONSENSO EN
LA ACTUALIDAD ES EL DE ESPECIE BIOLOGICA
(INDIVIDUOS QUE PERTENECEN A POBLACIONES
QUE COMPARTEN UNA UNIDAD GENETICA,
REPODCUTIVA Y ECOLOGICA. TAMBIEN SE
ENFATIZA EL CONCEPTO DE COHESIÓN
GENÉTICA Y CONDUCTUAL)
ESPECIACION Aislamiento
reproductivo entre dos
poblaciones
SELECCION NATURAL
Reproducción y sobrevida
diferenciales
EVOLUCION Proceso de
cambio en el tiempo de las
propiedades de las
poblaciones de
organismos
Cracraft, 2000
MUTACIONES DEL MATERIAL HEREDITARIO
3
Horai et al, 1992. mtDNA
NATURALEZA BIOLOGICA DE LA ESPECIE HUMANA
Los seres humanos constituyen una especie biológica (sus
miembros constituyen unidad reproductiva, genética, ecológica,
conductual)
H. sapiens comparte caracteres con otros primates. El más cercano
es H. neanderthalensis (¿por qué?)
Kin & Takenaka 1996. Sry
Huxley, 1863
COMPARTIMOS ATRIBUTOS FENOTIPICOS Y
GENOMICOS CON LOS GRANDES SIMIOS,
INDISTINTAMENTE DEL NIVEL DE ORGANIZACIÓN
BIOLOGICA EN EL QUE SE HAGA EL ANALISIS
FILOGENETICO, EL PATRON SE REPITE
SISTEMATICAMENTE. NO SE DEBE AL AZAR. LA
CAUSA ES LA DESCENDENCIA CON
MODIFICACION A A PARTIR DE UN ANCESTRO EN
COMUN DEL QUE HEREDAMOS ESOS ATRIBUTOS
DE MANERA MODIFICADA (POR MUTACIONES Y
RECOMBINACION DEL MATERIAL HEREDITARIO)
Pongo Pan Gorilla Homo
Goodman et al, 1996. Beta-globinas
La homología de secuencias del material
hereditario muestra que neanderthalensis es
la especie hermana de sapiens,
sapiensneanderthal
sapienssapiens
Polimorfismo de las poblaciones humanas: color de la piel. “Polimorfismo: condición en la que un gen
mutante es frecuente y puede ser transitorio o estable” Cavalli-Sforza El polimorfismo en humanos se
detecta con mayor facilidad a medida que nos “acercamos” en la escala de análisis (comparar variacion
de la pigmentacion de la piel y del cabello a nivel global planetario y local)
mt-DNA
sapiens-pan
Distribución de la pigmentación de la piel en humanos
4
Variación intrapoblacional versus variación
interpoblacional
Frecuencia promedio de polimorfismo de nucleótidos únicos
2
en poblaciones humanas (37.427 SNPs, R
= 0.9936)
0.803
Frecuencia
Distribución de la pigmentación del
cabello en Australia… (castaño
oscuro)
...y en el Reino
Unido
(colorines)
Es la fabricación de
herramientas un atributo
exclusivo del género Homo?
0.735
0.683
afro-americana
caucasoide
asiatica
¿Cuál es el modelo de cambio evolutivo que
mejor explica la evolución del linaje homínido?
¿gradualismo o equilibrio intermitente?
¿Pueden los homínidos no
humanos fabricar
herramientas?
La Arqueología evolutiva
sugiere fuertemente que los
grandes simios también
pueden fabricar herramientas
5
6
¿Qué nos hace miembros del género
Homo y hermanos filogenéticos de
Neanderthal?
¿ESTACIÓN ORTOGRADA Y
BIPEDESTACIÓN OBLIGADA?
El hallazgo de fósiles de huesos largos (femures) de la especie
Orrorin tugenensis, de 7 millones de ñaos de antigüedad,
sugieren la emergencia de la bipedestación mucho antes del
establecimiento del género Homo, e incluso, y rtrasa el “reloj”
de la bipedestación respecto del género Australopithecus. La
reciente publicación de restos fósiles de Ardipithecus ramidus,
bipedestado de 6 millones de años, confirma estos hallazgos.
En este sentido no es autopomorfía (novedad evolutiva
exclusiva del género Homo)
¿Qué nos hace miembros del género Homo
y hermanos filogenéticos de Neanderthal?
Evolución del sistema estomatognático y su relación con la
capacidad de habla /fonación articulada/
ES LA FONACION UN CARÁCTER ÚNICO
DE HOMO SAPIENS (AUTOPOMORFÍA)?
Fitch, 2000. Trends in Cognitive Sciences 7:258-267
The laryngeal framework in hominoids is well
separated from and assured of mobility independent of
the hyoid.
In cercopithecoids and ceboids, it is, by
contrast, locked into and tied tightly with the hyoid so
that the hyo-laryngeal complex acts as a functional unit.
(Nishimura, 2002. Primates 44: 41-49)
(Nishimura, 2002. Primates 44: 41-49)
7
Phylogenetic considerations lead to the inference that
the common hominoid ancestors shared anatomical
features such as the laryngeal framework being well
separated from the hyoid.
Thus, the descent of the thyroid in relation to the hyoid
evolved after the hominoids diverged from their common
catarrhine ancestor. In other words, this descent is
an apomorphy of hominoids.
It is suggested that this descent would have altered the mechanism
preventing aspiration in the pharyngeal stage of deglutition.
It is, therefore,
proposed
that evolution of the
descent of the larynx
was in fact a
two-stage process:
the descent of the
thyroid followed by
the descent of the
hyoid.
Thus, the physical
ability to
speak may have been
acquired after the
development of
a swallowing
mechanism that avoids
the risk of accidental
aspiration.
(Nishimura, 2002. Primates 44: 41-49)
¿Era el hombre de Neanderthal capaz de hablar como
nosotros? ¿Qué factores explican la fonación articulada en
humanos?
(Nishimura, 2002. Primates 44: 41-49)
Arensburg, B.O., et.al. 1985. Une sepulture neanderthalien dans la grotte de Kebara (Israel). Compte Rendus des Seances de
l'Academie de Sciences (Paris), Serie II, 300:227-230.
Arensburg et al. 1989. Nature 338: 758-760
Sistema estomatognático
unidad morfofuncional
constituida por el conjunto de estructuras
esqueléticas, musculares, nerviosas, glandulares y
dentales
organizadas alrededor de las articulaciones que se
ligan orgánica y funcionalmente con los sistemas
digestivo, respiratorio, fonológico y de expresión
estético-facial y con los sentidos del gusto, del
tacto, del equilibrio y de la orientación
asociado a las funciones de succión, digestión oral,
deglución, comunicación verbal, sexualidad oral,
respiración alterna y defensa vital, esenciales para
la supervivencia del individuo
d) Hiatus intervocalis en Gorilla (aducción y abducción de
cuerdas vocales por acción del cartílago aritenoide)
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¿Qué nos hace miembros del género Homo y
hermanos filogenéticos de Neanderthal?
TASA DE ENCEFALIZACION?
Comparaciones alométricas entre fósiles homínidos,
incluídos H. sapiens y H. neanderthalensis
¿PERO CÓMO SE LLEGA A
ESA CONDICIÓN?
¿Qué nos hace miembros del género Homo y
hermanos filogenéticos de Neanderthal?
¿LA SOCIALIZACION EN EL PARTO?
Microcephalin shows strong
positive selection in hominids:
37.000 yprox ago
introgression from an ancestral
lineage
La hipótesis más razonable para
explicar la presencia de este gen
en el genoma de H. sapiens es
que habría provendría de
neanderthalensis y por lo tanto
ocurrido intercambio de genes
entre sapiens y
neanderthalensis.
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Consecuencias obstétricas del
bipedalismo:
¿Por qué las mujeres
necesitan asistencia de
terceros durante las labores
del parto?
menor diámetro del canal
pelviano
¿Qué consecuencias
culturales tiene el bipedalismo
en este sentido?
Posiciónde la madre Huesos involucrados Resistencia a
en el parto
la tracción
acostada
Frontales (niño)/Sacro
baja
(madre)
Basicráneo
baja
de pié o sentada
occipital
alta
nacimiento occipital posterior
(chimpancé) vs occipital
anterior (humanos)
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