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Utilizan ADN antiguo para mapear la migración durante el Imperio Romano

Un estudio dirigido por investigadores de Stanford Medicine encontró que había un alto grado de diversidad en el Imperio Romano y sus alrededores.

A lo largo del reinado de mil años del Imperio Romano, poblaciones dispares comenzaron a conectarse de nuevas maneras: a través de rutas comerciales, colaboración económica y política y esfuerzos militares conjuntos. Ahora, un equipo internacional dirigido por investigadores de la Universidad de Medicina de Stanford ha utilizado material genético de esqueletos antiguos para reunir una imagen detallada de los patrones de viaje y migración ocurridos durante el apogeo del imperio.

Su estudio, publicado en eLife, ha analizado el ADN de miles de humanos antiguos, incluidos 204 que no habían sido secuenciados previamente, y en el se muestra cuán diversas eran muchas áreas del Imperio Romano: al menos el 8% de las personas incluidas en el estudio no procedían originalmente del área de Europa, África o Asia en la que fueron enterrados.

"Hasta ahora, teníamos que confiar en el registro histórico y arqueológico para tratar de reconstruir cómo la población interactuaba y cambiaba durante ese tiempo", dice Jonathan Pritchard (izquierda), profesor de genética y biología en la Escuela de Humanidades y Sciences y uno de los autores principales del artículo. "Ahora podemos agregar nuevos detalles desde una perspectiva genética".

Geografía en expansión

Anteriormente, el grupo de Pritchard utilizó ADN antiguo para estudiar la diversidad genética de las personas en Roma y sus alrededores durante un período de 12.000 años de historia que abarca desde la Edad de Piedra hasta la época medieval. Mostraron cómo el área romana se volvió rápidamente más diversa en la época de la fundación oficial de la ciudad de Roma, que data del 753 a. C.

El equipo se preguntó qué parte de esa diversidad era exclusiva de Roma, la capital del imperio, y qué tan diversas podrían haber sido las áreas más remotas. En el estudio, se centraron en una ventana de tiempo más estrecha (desde el final de la Edad del Hierro, hace 3.000 años, hasta la actualidad), pero observaron un área geográfica que cubre todo el Imperio Romano. Utilizaron datos de ADN existentes de miles de esqueletos que habían sido recolectados en Europa central, Europa del este, Asia central, Gran Bretaña, el norte de Europa y el norte de África. Además, secuenciaron 204 nuevos genomas de 53 sitios arqueológicos en 18 países. La mayoría eran de personas que murieron durante los períodos conocidos como Roma imperial y la antigüedad tardía, del siglo I al VII a.C.

"Cuando comenzamos este estudio, no había muchos genomas históricos de este período, por lo que las nuevas muestras llenaron este vacío", dijo Clemens Weiss (derecha), ex becario postdoctoral en el laboratorio de Pritchard el cula ha codirigido el estudio.

Lo primero que notó el equipo fue que, durante el período en cuestión, las áreas menos diversas tendían a ser aquellas que estaban geográficamente aisladas, como las tierras altas de Armenia, que están rodeadas de montañas. Sin embargo, en general, la mayoría de las áreas del Imperio Romano tenían esqueletos de diversos orígenes genéticos. Entre las zonas particularmente diversas se encontraban Cerdeña, los Balcanes y partes de Europa central y occidental.

"En su mayor parte, las observaciones complementan lo que los historiadores y arqueólogos han planteado en sus hipótesis", dijo Margaret Antonio (izquierda), estudiante de posgrado en el laboratorio de Pritchard y coprimera autora del artículo. “Por ejemplo, la cerámica norteafricana se encontró en todo el Imperio Romano, y ahora también hemos encontrado evidencia genética de personas del norte de África que residían en las actuales Italia y Austria”.

Conexiones en el mapa

Para comprender mejor qué áreas estaban conectadas entre sí, el equipo llevó a cabo un gran análisis de las personas desenterradas en cada lugar cuya ascendencia genética no coincidía con el lugar donde fueron encontradas, lo que sugiere que ellos o sus ancestros recientes habían viajado o migrado al lugar de su entierro.

Descubrieron que, entre las personas que no eran locales del lugar donde fueron encontrados, existían patrones comunes de ascendencia. Las personas encontradas en Gran Bretaña e Irlanda eran más probablemente del norte o centro de Europa, por ejemplo, y mucho menos probable que procedieran del suroeste de Europa o del norte de África. El análisis les ayudó a explicar cómo las rutas comerciales y los movimientos militares podrían haber impulsado la diversidad.

"La expansión del imperio romano fue una empresa enorme que requirió miles de tropas, práctica del comercio, trabajo, esclavitud y desplazamiento forzado", dijo Weiss. "A medida que el mismo se expandió, atrajo a más y más personas y aumentó la movilidad en continentes enteros".

Los investigadores concluyeron que el aumento de la movilidad significó que, por primera vez, las personas viajaran a través de un continente durante su vida. Si bien la mayoría de los análisis de ADN antiguo revelan una difusión de poblaciones a lo largo de muchas generaciones, los nuevos resultados muestran que muchas personas se desplazaron grandes distancias durante sus vidas.

Cronología de genomas nuevos y publicados.

(A) 204 genomas recientemente informados (círculos negros) se muestran junto con los genomas publicados (círculos grises), ordenados por tiempo y región (coloreados de la misma manera que en (B). (B) Las ubicaciones de muestreo de los genomas recientemente informados (negro) y publicados (gris) se indican mediante diamantes, cuyo tamaño varía según la cantidad de genomas en cada ubicación.

Una población estable

Los nuevos datos llevaron a los investigadores a un enigma desconcertante: si la gente hubiera seguido moviéndose al ritmo observado durante el período estudiado, las diferencias regionales habrían comenzado a desaparecer gradualmente. Los genomas de las personas de Europa del este, por ejemplo, se habrían vuelto indistinguibles de los de Europa occidental y el norte de África, y viceversa. Sin embargo, la mayoría de estas poblaciones (incluso hoy en día) siguen siendo genéticamente distintas.

Esto puede deberse, en parte, a que los individuos no siempre se reproducían en los lugares donde murieron, y es posible que algunos hayan viajado durante su vida, pero que también pudieron haber regresado a sus casas de origen antes de tener hijos.

"Todo lo que podemos decir con certeza es dónde murieron estas personas", afirma Weiss. "Si alguien murió durante un despliegue militar, no significa, obviamente, que se hubiera reasentado permanentemente en el área donde se encontró su cuerpo".

Sin embargo, el equipo tiene otra hipótesis: la movilidad de las personas disminuyó drásticamente con el colapso del Imperio Romano. No tienen suficientes datos de ese período para saberlo con seguridad, pero esperan realizar estudios futuros que se centren en la época medieval, la Ilustración y la Revolución Industrial para ver cómo se comparan los patrones de movilidad.

Por ahora, el equipo está emocionado de poder vislumbrar cuán móviles eran las personas durante el Imperio Romano.

“Esto demuestra que el movimiento no es nuevo; la gente del Imperio Romano realmente viajaba de la misma manera que lo hacemos nosotros hoy en día”, asegura Antonio. “Se mudaron por motivos de comercio y trabajo, y algunas personas se establecieron donde se mudaron y otras no”.

Fuente: Universidad de Stanford | 30 de enero de 2024

La agricultura comenzó en el norte de África hace unos 7.500 años gracias a la inmigración, revela el ADN de entierros neolíticos

En Marruecos crecen campos de trigo dorado. (Crédito de la imagen: foto de Akdi/Shutterstock).

La era Neolítica, cuando se adoptaron la agricultura y la ganadería, se ha convertido en uno de los períodos de transición social y económica más estudiados en los últimos años. Fue un período que impulsó grandes cambios en la evolución de la sociedad humana.

Investigaciones recientes, fruto de proyectos que combinan excavaciones arqueológicas y análisis de ADN antiguo, apuntan a un rápido desarrollo en Oriente Medio, en la región conocida como el Creciente Fértil. Las innovaciones que surgieron allí se difundieron posteriormente y fueron adoptadas por las comunidades de cazadores-recolectores de la península de Anatolia (actual Turquía).

Hace unos 8.500 años, miembros de comunidades agrícolas cruzaron el mar Egeo, llevando a Grecia y los Balcanes técnicas similares a las utilizadas en Anatolia. Cinco siglos después, algunos cruzaron a Italia.

El Neolítico llega a la península ibérica

La agricultura apareció por primera vez en la península ibérica hace unos 7.600 años. Esto se produjo paralelamente a su aparición en las islas de Córcega y Cerdeña, así como a su paulatina expansión por los valles fluviales de la Europa continental.

Ello condujo a un marcado aumento del tamaño de la población y se produjo un enorme cambio demográfico cuando los cazadores-recolectores locales fueron asimilados, lo que provocó una amplia variación genética y cultural. Estas comunidades fueron las últimas de la era Mesolítica.

En la península ibérica, las prácticas que trajeron las poblaciones neolíticas fueron similares a las que habían aparecido unos siglos antes en Italia. La decoración de la cerámica es particularmente significativa, ya que es un fuerte indicador de afinidades culturales. Generalmente consistía en motivos impresos, conocidos como cerámica Cardial, en la que a menudo se utilizaban conchas marinas de berberechos para crear impresiones de borde dentado.

Este tipo de cerámica se ha encontrado en las zonas costeras de todo el Mediterráneo, por lo que se cree que los pueblos del Neolítico viajaban en sencillas embarcaciones que navegaban cerca de la orilla. En un tiempo relativamente corto, estas poblaciones llegaron a ocupar toda la península ibérica, donde experimentaron una rápida evolución cultural.

Cuenco con decoración cardial. Cueva de la Sarsa. V-IV milenio a.C., Museo de Prehistoria de Valencia. Jerome Roure Pérez/Wikimedia Commons

Cruzando el estrecho de Gibraltar

Mientras el Mesolítico se desarrollaba en Europa, las comunidades norteafricanas también subsistían gracias a la caza y la recolección. Genéticamente eran muy similares a grupos de varios miles de años antes, del final del Paleolítico superior, de los que se han descubierto restos en la cueva de Taforalt en Oujda, Marruecos. Estos grupos no parecían disponer de alfarería, al menos no los del norte del Magreb.

Más al sur, el Sahara tenía un aspecto muy diferente al de hoy. Era más húmedo e incluso contaba con zonas de sabana, bosques, ríos y lagos. Allí, la población cazadora-recolectora sí parecía disponer de cerámica, concretamente en zonas como los actuales Mali, Níger y Sudán.

Hace unos 7.500 años, comenzaron a aparecer signos de agricultura y ganadería en el norte de Marruecos, junto con cerámica impresa Cardial, la cual tenía muchas similitudes con piezas encontradas en la península ibérica mediterránea. Estas se han encontrado principalmente en la península de Tingitana, cerca de la actual Tánger.

Las innovaciones agrícolas incluyeron cultivos de cereales (trigo y cebada) y leguminosas (frijoles, guisantes y lentejas), así como la cría de ovejas y cabras. Junto con la aparición de la cerámica, hay evidencia de cuentas que decoraban pequeños gasterópodos marinos, así como cuentas hechas de cáscaras de huevos de avestruz que estaban muy extendidas en sitios anteriores y en toda la antigua África en general.

Cómo se difundió la innovación

Estos acontecimientos plantean la cuestión de si estas innovaciones podrían haberse extendido desde la península ibérica. Si es así, ¿Cómo fueron adoptados?

El estudio de los restos humanos de esta época, descubiertos en Kaf Taht el-Ghar, cerca de Tetuán, en Marruecos, ha aportado respuestas. El análisis del ADN antiguo de cuatro individuos, que datan de hace entre 7.400 y 7.100 años, cuenta una historia de mestizaje y cruces transcontinentales.

A diferencia de hallazgos anteriores, los habitantes neolíticos de esta cueva eran genéticamente similares a los pueblos neolíticos europeos, en su mayoría de herencia anatolia (del área que corresponde aproximadamente a la actual Turquía), con contribuciones de los antiguos cazadores-recolectores mesolíticos europeos. La población local sólo constituía entre el 15 y el 20% del acervo genético.

Esto indica una población neolítica en la zona que podríamos definir como "criolla". Era genéticamente similar a la que se hallaba presente en la misma época en la península ibérica, y muy diferente a la que había habitado la región unos siglos antes.

Por el contrario, en una necrópolis de 7.100 años de antigüedad, situada apenas a 200 kilómetros al sur (la cueva Ifri N'Amr Ou Moussa), se descubrió una comunidad entera de agricultores. Aunque tenían cerámica impresa, su perfil genético era enteramente autóctono de la región. Esto parece ser evidencia de que la población local simplemente adoptó las prácticas neolíticas sin asimilarse a una nueva sociedad.

Youssef Bokbot, del Instituto Nacional de Arqueología de Marruecos, y Cristina Valdiosera, de la Universidad de Burgos, sostienen dos cráneos del yacimiento marroquí de Ifri Ouberrid. C. V.

Siguiendo la huella de la cerámica

Mil años después, hace unos 6.500 años, aparecieron nuevos tipos de cerámica en yacimientos neolíticos de la costa atlántica de Marruecos. Tenían decoraciones moteadas y, a menudo, impresiones de cuerdas similares a las que se ven en el Sahara.

El análisis genético de tres individuos vinculados a este tipo de cerámica, hallados en la necrópolis de Skhirat-Rouazi, cerca de Rabat, revela una vez más un proceso de cambio. Parecen descender de poblaciones neolíticas, no de Anatolia sino del Levante mediterráneo (Oriente Medio). Se cree que viajaron desde el Sinaí, atravesando un Sahara mucho más húmedo y hospitalario que el actual, y acompañando a manadas de animales. Conocidos como grupos de pastores, su genética también incluye un pequeño porcentaje de cazadores-recolectores locales.

Finalmente, hace 5.700 años, hacia el final del Neolítico, el ADN humano descubierto en el yacimiento de Kelif el Baroud, también cerca de Rabat, parece cerrar el círculo, con evidencias de mestizaje entre todos los grupos anteriores. El genoma encontrado allí es una mezcla derivada de cazadores-recolectores indígenas del norte de África, agricultores de Anatolia mezclados con cazadores-recolectores europeos y grupos de pastores del Levante.

En el contexto general del Magreb Occidental, esto constituye la base de un crisol ancestral de culturas que ahora comparten la mayoría de sus habitantes. El acervo genético de la población actual de la región es una unión, formada durante millones de años, de tres continentes.

Fuente: theconversation.com | 30 de enero de 2024

Una necrópolis de 2.000 años arroja luz sobre el origen de la sífilis: existía en América antes de Colón

Cristóbal Colón en la llegada a América (Dióscoro Puebla, 1862).

A finales del siglo XV se desató en Europa una devastadora y misteriosa epidemia con una alta tasa de mortalidad. Se trataba de la sífilis, una enfermedad de transmisión sexual causada por la bacteria Treponema pallidum que diezmó la población del viejo continente, provocando la aparición de sarpullidos por todo el cuerpo de los infectados, ceguera, trastornos mentales y su muerte en pocos meses. De la misma forma que los europeos, encabezados por Cristóbal Colón, llevaron la viruela, el sarampión o la varicela a América, también se trajeron consigo esta infección. O al menos eso se creyó durante mucho tiempo.

Sin embargo, un estudio científico publicado en 2020 descubrió que los patógenos causantes de esta enfermedad y otras similares como el pian —se trasmite por contacto con la piel, aunque no a través de la penetración sexual— ya estaban en el Viejo Mundo a principios del siglo XV, bastantes décadas antes de los viajes colombinos. La culpabilidad del almirante genovés y sus acompañantes ya había sido puesta en duda con anterioridad. Algunos investigadores incluso sugirieron que las primeras formas de treponemas pudieron haber sido introducidas en América en la época de las primeras migraciones humanas, hace entre 23.000 y 15.000 años.

Una nueva investigación publicada en la revista Nature añade otro capítulo a la compleja historia de los orígenes de la sífilis. Un equipo liderado por Verena Schünemann, de la Universidad de Basilea (Suiza), ha logrado secuenciar el genoma más antiguo hasta ahora conocido de una bacteria Treponema palladium. La información genética se ha logrado recuperar de los restos humanos de una serie de individuos sepultados hace 2.000 años en una necrópolis prehistórica de enterramientos individuales y múltiples localizada en el estado costero de Santa Catarina, en el sur de Brasil.

Esqueletos del yacimiento brasileño de Jabuticabeira II. Dos huesos están resaltados en amarillo para ilustrar la presencia de ADN patógeno. | Dr Jose Filippini.

Los análisis en el laboratorio han revelado que el patógeno que infectó a cuatro sujetos prehispánicos de la culturas ambaqui está estrechamente relacionado con la subespecie moderna que causa el pian, que en la actualidad solo se suele desarrollar en las regiones áridas de África y Asia. Un hallazgo, defienden los investigadores, que confirma que las civilizaciones de América experimentaron este tipo de enfermedades infecciosas como la sífilis mil años antes de la llegada de Cristóbal Colón y las tripulaciones de sus primeros viajes.

"Nuestra investigación genómica, junto con la datación por radiocarbono de restos humanos y la estratigrafía, sitúa la treponematosis recién descubierta en América del Sur mucho antes del contacto europeo en el siglo XV, incluso antes de las expediciones vikingas a la costa de América del Norte, lo que atestigua firmemente la presencia de enfermedades como el 'pian' en el Nuevo Mundo con anterioridad al contacto", escriben los autores del artículo. "Nuestro estudio ha podido demostrar que la sífilis endémica ya estaba presente en las zonas húmedas de Brasil hace unos 2.000 años", añade Verena Schünemann (izquierda).

Aparición de la bacteria

Los especialistas e historiadores de la medicina todavía mantienen profundos debates sobre si los marineros y soldados de Cristóbal Colón trajeron la sífilis de transmisión sexual del Nuevo Mundo a Europa a su regreso en 1492. La enfermedad se propagó rápidamente a partir de finales de esa centuria, especialmente en ciudades portuarias.

"El hecho de que los hallazgos representen un tipo endémico de enfermedades treponémicas, y no una sífilis de transmisión sexual, deja aún sin resolver el origen de la sífilis de transmisión sexual", explica Kerttu Majander (derecha), investigadora posdoctoral en la Universidad de Basilea y una de las autoras principales del estudio. Sin embargo, los autores consideran que hay muchos indicios de que las treponematosis ya estaban muy extendidas en el norte de Europa, en zonas de las modernas Finlandia y Polonia el Sur, la teoría de que Colón llevó la sífilis a Europa parece más improbable", comenta Schünemann.

Muchas especies de bacterias intercambian rasgos que son beneficiosos para la evolución a través de lo que se conoce como transferencia horiz ontal o recombinación de genes. Una comparación entre el ADN prehistórico de los huesos de Brasil y los patógenos actuales muestra que tales eventos tuvieron lugar. "No podemos precisar exactamente cuándo tuvo lugar este intercambio, pero probablemente sea uno de los mecanismos impulsores de la divergencia entre las subespecies que causan diferentes infecciones treponémicas", dice Marta Pla-Díaz (izquierda), de la Universidad de Basilea y otra autora principal del estudio.

La comparación del ADN también ha permitido deducir la fecha de aparición de la familia Treponema pallidum. Sus investigaciones muestran que estos patógenos surgieron en algún momento entre 12.000 y el 550 a.C. Por lo tanto, la historia de estas bacterias se remonta mucho más atrás de lo que se pensaba anteriormente.

"Aunque el origen de la sífilis aún deja lugar a la imaginación, al menos ahora sabemos sin lugar a dudas que las treponematosis no eran ajenas a los habitantes americanos que vivieron y murieron siglos antes de que los europeos exploraran el continente", concluye Schünemann.

Fuentes: elespanol.com | theobjective.com 1 24 de enero de 2024

Las devastadoras plagas de la época romana fueron provocadas por olas de frío, según un estudio

Las antiguas pandemias que mataron a innumerables personas se han relacionado con olas de frío de la época romana. (Crédito de la imagen: MattiaATH a través de Shutterstock).

Las olas de frío pueden haber dado paso a pandemias devastadoras para los antiguos romanos, las cuales mataron a innumerables personas, según una nueva investigación. El nuevo estudio vincula los períodos de variación climática con las grandes pandemias y encontró que las tres más grandes del período romano ocurrieron durante algunas de las olas de frío más abruptas y profundas registradas.

"En este sentido, podría haber una combinación de razones para explicar esta superposición", dice el colíder del estudio Kyle Harper (izquierda), historiador de la civilización romana en la Universidad de Oklahoma y el Instituto Santa Fe.

"Cuando se altera el sistema climático, ello realmente impacta en los patógenos, los ecosistemas y, sobre todo, en las sociedades humanas", relata Harper a Live Science.

"La investigación se centra en un largo núcleo de sedimentos perforado en el Golfo de Tarento, el amplio golfo bajo la "suela" de la "bota" de Italia. Esta área captura sedimentos arrastrados por el río Po y otros ríos que drenan los Apeninos, esencialmente del corazón del Imperio Romano", indica Harper.

Mapa de Italia y el Mar Adriático que indica los principales sistemas fluviales, corrientes de agua superficiales marinas, posiciones centrales y características geográficas importantes. ISW, aguas superficiales del Jónico; ASW, aguas superficiales del Adriático

La otra colíder del estudio Karin Zonneveld (derecha), paleoceanógrafa de la Universidad de Bremen, en Alemania, analizó múltiples pistas dentro de los núcleos de sedimentos para hacer coincidir las capas de los mismos con años específicos. Los datos clave provinieron del vidrio volcánico depositado en los sedimentos, que químicamente podrían atribuirse a erupciones conocidas.

"Varias de estas erupciones son mundialmente famosas, como la erupción del Vesubio en el año 79 d.C. que destruyó Pompeya", señala Zonneveld en un correo electrónico.

Las pistas revelaron que los sedimentos abarcan desde el 200 a. C. hasta el 600 d. C., comenzando en la República Romana tardía y registrándose hasta los últimos días del Imperio Romano. "Se obtiene toda la amplitud de lo que consideramos la historia romana antigua, empezando por la posterior República", afirma Harper.

Para reconstruir la temperatura y las precipitaciones, el equipo recurrió a pequeños organismos llamados dinoflagelados conservados en los sedimentos. El ciclo de vida de estos organismos es muy sensible a la temperatura y las precipitaciones. A finales y principios del otoño, los dinoflagelados se transforman a un estado de reposo conocido como quiste que puede conservarse en el registro fósil. Debido a que diferentes especies tienen diferentes preferencias, los científicos pueden contar los tipos de dinoflagelados que prosperaron en un año determinado. En los años más fríos, por ejemplo, abundarán más las especies amantes del frío. En épocas de altas precipitaciones, cuando el agua de los ríos se derrama en el mar llevando nutrientes adicionales, las especies que prefieren condiciones ricas en estos serán más comunes.

Una visión totalmente nueva de uno de los momentos más importantes de nuestra civilización
Kyle Harper nos ofrece una nueva visión de la decadencia y caída del Imperio Romano, que nos descubre el papel determinante que el cambio climático y las enfermedades infecciosas tuvieron en su ruina. Partiendo de la época feliz de Marco Aurelio, el autor nos conduce hasta el momento en que un imperio asediado no pudo resistir el embate conjunto de una «pequeña edad glacial» y de la peste bubónica. Kyle Harper, que combina la erudición histórica con el método científico, nos conduce a una reflexión que enlaza una nueva forma de ver la historia con los problemas del presente. Editorial Crítica.

Los resultados mostraron un período climático estable entre el 200 y el 100 a.C., seguido de una serie de breves pulsos fríos. Entre los años 160 y 180 d.C. hubo un fuerte período frío. Esto coincidió con la peste Antonina, también conocida como plaga de Galeno, una pandemia traída al centro del imperio cuando los ejércitos romanos regresaron de Asia occidental. La enfermedad fue causada por un patógeno desconocido que provocó síntomas como fiebre, diarrea y pústulas en la piel. (Los expertos creen que pudo haber sido viruela o sarampión).

Otro período frío se produjo entre los años 245 y 275 d. C., que nuevamente coincidió con una pandemia, conocida como la peste de Cipriano. Los registros históricos revelan que esta enfermedad provocaba vómitos, diarrea y en ocasiones putrificación de los miembros. Una vez más, los historiadores no saben qué causó la enfermedad, pero especulan que podría haber sido sarampión, viruela o algún tipo de fiebre hemorrágica.

Finalmente, el registro ambiental sugiere otra ola de frío después del año 500 d. C., coincidiendo con la Pequeña Edad del Hielo de la Antigüedad tardía (fue un episodio de enfriamiento del hemsferio norte entre los siglos VI y VII conocido por otros registros climáticos). En el año 541 d. C., el primer brote de peste bubónica azotó el oeste de Eurasia. La plaga de Justiniano, como se la conoce, fue precursora de la peste negra que devastaría Europa en el siglo XIII.

"La correlación entre los momentos en que Europa sufría importantes brotes de enfermedades infecciosas correspondientes a fases de clima frío es realmente sorprendente", dice Zonneveld.

Dibujo esquemático de la relación entre el cambio climático y los factores sociológicos, físicos y biológicos que influyen en los brotes de enfermedades infecciosas.

Hay muchas razones por las que los brotes de enfermedades y el clima pueden estar relacionados, aclara Harper, los cuales van desde cambios ecológicos que podrían hacer más probable el contagio de enfermedades animales a los humanos, hasta cambios en la resiliencia humana. En una sociedad agrícola como la antigua Roma, dijo, los agricultores pueden haber tenido dificultades para producir suficientes cultivos en períodos fríos, lo que llevó a una desnutrición que dejó a las personas más susceptibles a las enfermedades.

"El tema es interesante", afirma Ulf Büntgen (izquierda), profesor de análisis de sistemas ambientales en la Universidad de Cambridge y que no participó en el estudio. "Sin embargo, existen dudas sobre la certeza de la reconstrucción climática", dice a Live Science.

"El siguiente paso para los investigadores es hacer una comparación más profunda de los datos de los núcleos de sedimentos con otros registros climáticos y estudios arqueológicos del área central romana", sugiere Harper.

"Investigar la resiliencia de las sociedades antiguas al cambio climático pasado... podría darnos una mejor comprensión de estas relaciones y de los desafíos inducidos por el cambio climático que enfrentamos hoy", dijo Zonneveld.

La investigación fue publicada el viernes en la revista Science Advances.

Fuente: livescience.com | 27 de enero de 2024

Descubren un cráneo con evidencias de una trepanación en Çatalhöyük (Turquía)

La antropóloga Handan Üstündag (derecha) durante los recientes trabajos de excavación en Çatalhöyük. Universidad de Anatolia.

Localizado a cuarenta kilómetros de la ciudad turca de Konya, Çatalhöyük es uno de los asentamientos prehistóricos más importantes del mundo. Excavado por primera vez en la década de 1950 por el joven arqueólogo británico James Mellaart, Çatal Hüyük constituye probablemente uno de los mejores ejemplos de lo que sería el gran paso adelante en la historia de la humanidad: la aparición de las primeras ciudades.

Desde el pasado 2020, Çatal Hüyük está siendo excavada por un equipo de arqueólogos turcos de la Universidad de Anatolia, dirigidos por Ali Umut Türkcan, en colaboración con expertos de las universidades de Trakya y Mehmet Akif Ersoy. Durante 2022, bajo unas casas de adobe del yacimiento, aparecieron los restos óseos de siete individuos, uno de los cuales era un varón joven de entre 18 y 19 años que llamó poderosamente la atención de los arqueólogos porque presentaba un agujero en el cráneo que, en opinión de los investigadores, podría haber sido causado por una trepanación.

Imagen en la que una investigadora muestra el lugar exacto donde estaba la trepanación que presentaba el cráneo rencientemente descubierto en Çatalhöyük. Universidad de Anatolia.

¿TREPANACIÓN CON FINES TERAPÉUTICOS?

En cuanto al modo en que se pudo haber producido la supuesta trepanación, Handan Üstündağ (izquierda), profesora del departamento de Arqueología de la Universidad de Anadolu y miembro del equipo de antropólogos de la excavación, ha manifestado que "se extrajo un trozo redondo de hueso del cráneo a través de una incisión circular de aproximadamente 2,5 centímetros de diámetro. Encontramos muchas marcas de incisiones que indicaban que habían rozado el cuero cabelludo durante el proceso".

Por otra parte, y en lo que se refiere a la finalidad de esta intervención, Üstündağ explica lo siguiente: "Creemos que se trató de una trepanación con fines terapéuticos, pero no encontramos indicios de que el individuo sobreviviera a la operación ya que no había signos de cicatrización en el tejido óseo. Cuando se realizó dicha intervención, esta persona o estaba agonizando o ya había muerto", concluye.

Üstündağ ha destacado que existen pruebas de que operaciones de este tipo ya habían sido practicadas en el pasado con fines médicos para intentar calmar dolores de cabeza, tratar hemorragias cerebrales, eliminar fragmentos de huesos rotos como consecuencia de un traumatismo craneoencefálico, extraer el líquido acumulado en el cerebro o para el tratamiento de trastornos mentales.

Handan Üstündag, derecha, durante los trabajos de análisis de los restos óseos descubiertos en Çatalhöyuk. Universidad de Anatolia.

La investigadora hace hincapié, sin embargo, en la importancia del presente hallazgo. "El ejemplo que encontramos en Çatalhöyük es uno de los más antiguos de Anatolia. Se han hallado ejemplos de este tipo de prácticas, al menos mil años antes que en Çatalhöyük, durante las excavaciones de los yacimientos de Aşıklıhöyük, Aksaray y Çayönü. Aunque el caso descubierto en Çatalhöyük es el primer ejemplo realmente concluyente de trepanación", apostilla.

"Nuestro hallazgo se diferencia de otros del mismo período por el tamaño del agujero abierto. Pero sobre todo la importancia de este descubrimiento radica en que demuestra que las personas que vivieron aquí hace 8.500 años intentaron tratar enfermedades, y aliviar el dolor y el sufrimiento de sus familiares así como, también, prevenir muertes", finaliza Üstündağ.

Fuente: nationalgeographic.com | 29 de diciembre de 2023

Las primeras ciudades de Europa dependían de fertilizantes y proteínas vegetales, según muestra un análisis de isótopos

Foto: Recreación de la vida del megaenclave de Maidanetske. © Susanne Beyer, Universidad de Kiel

La nutrición en los megaenclaves de Trypillia (Ucrania) es actualmente el foco de atención del Centro de Investigación Colaborativa (CRC) 1266 de la Universidad de Kiel (CAU). En la estepa forestal al noroeste del Mar Negro (hoy territorio de la República de Moldavia y Ucrania) surgieron hace unos 6.000 años grandes asentamientos llevados a cabo por las sociedades en Trypillia, con superficies de hasta 320 hectáreas.

Con alrededor de 15.000 habitantes, eran en aquel momento los asentamientos más grandes del mundo. Los expertos consideran que eran las ciudades más antiguas de Europa, incluso más antiguas que las urbanizaciones realizadas en Mesopotamia. El suministro de alimentos para sostener estos megaenclaves ya había planteado muchas preguntas a los investigadores, sobre todo porque se sabe que antiguamente el abastecimiento de muchos pequeños núcleos neolíticos se caracterizaban por la agricultura de subsistencia.

Un estudio publicado recientemente por los científicos del CRC 1266 de la Universidad de Kiel en la prestigiosa revista científica PNAS ofrece ahora respuestas sobre el particular. "El abastecimiento de los habitantes de estas grandes zonas poblacionales se basó en una gestión extremadamente sofisticada de los alimentos y los pastos", afirma el doctor Frank Schlütz, paleoecólogo de la Universidad de Kiel.

Foto: El Dr. Frank Schlütz (derecha), de la Universidad de Gotinga, examina con un taladro núcleos de diferentes capas de tierra.

Guisantes: la fuente de proteínas de la agricultura temprana

Casi todo el mundo conoce las historias del personaje cómico Popeye, el marinero que, supuestamente, debía su fuerza a su gran amor por las espinacas. Como sabemos hoy, la ciencia ha sobreestimado durante mucho tiempo el valor de esta verdura. Por el contrario, los guisantes son muy beneficiosos para la nutrición humana debido a su alto contenido en proteínas, si bien, hasta ahora, la ciencia ha subestimado mucho su importancia.

Incluso los primeros agricultores de Trypillia, que vivieron hace casi 7.000 años en lo que hoy es Ucrania y Moldavia, valoraban una dieta compuesta principalmente de cereales y guisantes, lo que les permitía prescindir en gran medida de la carne. Así lo demuestra el reciente estudio de la Universidad de Kiel, realizado bajo la dirección del arqueólogo profesor Johannes Müller (izquierda), junto con investigadores de Ucrania y Moldavia, en el marco de las últimas investigaciones sobre las sociedades de Trypillia.

Agricultura temprana y megasitios

Estas sociedades, basadas en la agricultura y la ganadería, se formaron alrededor del 4.800 a.C. en la estepa forestal al norte del Mar Negro. A partir del año 4.150 a.C., las gentes de la zona de Trypillia crearon enormes asentamientos planificados. Con superficies de hasta 320 hectáreas, tenían el tamaño de unos cientos de campos de fútbol y se dispusieron de forma extremadamente planificada. Se calcula que en ellas convivían hasta 15.000 personas.

Estos megaenclaves tenían un diseño claramente estructurado, con barrios cómodamente gestionables, incluidas casas de reuniones, en las que las personas que se reunían estaban integradas e involucradas en los procesos de toma de decisiones sociales. El apogeo de las sociedades de Trypillia, con sus gigantescos asentamientos, en comparación con todas las demás sociedades de la época, y siendo consideradas las primeras ciudades de Europa, duró unos 500 años. Sólo colapsaron cuando las poblaciones quedaron aisladas de las estructuras de comunicación y los procesos de toma de decisiones se centralizaron.

El megaasentamiento de Trypillia Maidanetske en Ucrania central abarcaba cerca de 200 hectáreas. Incluso sin intervención terrestre, los resultados arqueomagnéticos de un estudio geofísico muestran a los arqueólogos las numerosas calles, edificios públicos, plazas y miles de casas quemadas. Estos últimos estaban ubicados en una disposición concéntrica muy específica a lo largo de una carretera principal circundante alrededor de un área central no desarrollada. Esta distribución espacial tenía como objetivo garantizar a la población el mayor acceso equitativo posible a la infraestructura comunitaria. Crédito: Instituto de Arqueología Prehistórica y Protohistórica, Universidad de Kiel

Los análisis de isótopos de carbono y nitrógeno proporcionan respuestas

Debido al tamaño de estos asentamientos, la vida cotidiana en ellos era comparable a la de otras ciudades agrícolas, dado que sus pobladores eran en gran parte agricultores. Pero, ¿cómo pudieron grupos tan grandes de personas asegurar su suministro de alimentos con una tecnología simplemente neolítica? "Para responder a esta pregunta, en los últimos diez años hemos determinado la composición isotópica de carbono y nitrógeno de cientos de muestras analizadas", afirma Johannes Müller.

"Prmero se midieron principalmente los huesos de los animales y de humanos que fueron excavados. Luego complementamos estos datos, específicamente, con mediciones de isótopos en guisantes y granos de cereales carbonizados a partir de las muestras de suelo obtenidade varios asentamientos de Trypillia", informa la profesora arqueobotánica Wiebke Kirleis (izquierda).

Los isótopos pueden utilizarse para saber cómo se criaban los animales domésticos hace miles de años, es decir, si los cultivos eran fertilizados y qué papel desempeñaban las plantas y los animales en la nutrición humana.

Científicos en arqueología, arqueobotánica, investigación de ADN, geofísica, arqueozoología, geoarqueología y etnoarqueología pudieron utilizar los resultados de la excavación para identificar los megaenclaves de Trypillia como un concepto distinto de la ciudad primitiva respecto de sociedades analfabetas, la cual se volvió atractiva para muchos habitantes a través de una economía de subsistencia sostenible, procesos democráticos en la toma de decisiones y realismo artístico. Si bien el atractivo de estos asentamientos durante varias generaciones dio como resultado un crisol de inmigrantes de regiones vecinas, estos meganeclaves desaparecieron alrededor del 3600 a. C., probablemente debido a problemas de gestión política interna.

Dieta casi exclusivamente vegetariana

“Hemos concluido que una gran proporción del ganado vacuno y ovino se mantenía en pastos cercados. Además, la gente utilizaba el estiércol de los animales producidos allí para abonar el terreno de forma intensiva, sobre todo los guisantes”, afirma Frank Schlütz.

Por lo tanto, los guisantes y los cereales constituyeron los pilares principales de una dieta humana que no sólo era nutritiva, sino que, gracias a los guisantes, también era equilibrada en términos de aminoácidos esenciales. Por otra parte, las vainas de los guisantes resultantes probablemente se utilizaban para alimentar al ganado junto con los pastos Gracias a esta estrecha relación entre la producción agrícola y la ganadería, los habitantes de los megaenclaves pudieron alimentarse de forma suficiente y saludable. Además se eliminó en gran medida la producción de carne, ya que requería mucha mano de obra y recursos.

Las razones del declive de tales asentamientos fueron de carácter social, como revela el arqueólogo Dr. Robert Hofmann (izquierda): “Como sabemos por estudios anteriores, las tensiones sociales surgieron como resultado de una creciente desigualdad social. La gente dio la espalda a los grandes asentamientos y decidió vivir nuevamente en enclaves más pequeños”. Alrededor del 3000 a.C., las sociedades de Trypillia desaparecieron de la escena.

Fuente: Universidad de Kiel | 18 de diciembre de 2023

Genomas antiguos de los Balcanes revelan cómo se conformó la Europa eslava

Grupos genéticos de la península balcánica durante el primer milenio de la era común. Imagen: Pablo Carrión e Íñigo Olalde

Un estudio multidisciplinario ha reconstruido la historia genómica de la península balcánica durante el primer milenio de la era común, una época y un lugar de profundos cambios demográficos, culturales y lingüísticos. El equipo ha recuperado y analizado datos completos del genoma de 146 pueblos antiguos excavados principalmente en Serbia y Croacia (más de un tercio de los cuales procedían de la frontera militar romana en el enorme sitio arqueológico de Viminacium en Serbia), que coanalizaron con datos de el resto de los Balcanes y regiones cercanas.

El trabajo, publicado en la revista Cell, destaca el cosmopolitismo de la frontera romana y las consecuencias a largo plazo de las migraciones que acompañaron a la ruptura del control romano, incluida la llegada de personas que hablaban lenguas eslavas. El ADN arqueológico revela que, a pesar de las fronteras entre los Estados-nación que los dividen, las poblaciones de los Balcanes han sido moldeadas por procesos demográficos compartidos.

“La arqueogenética es un complemento indispensable de la evidencia arqueológica e histórica. Una imagen nueva y mucho más rica aparece a la vista cuando sintetizamos registros escritos, restos arqueológicos como ajuares funerarios y esqueletos humanos, y genomas antiguos”, dijo el coautor Kyle Harper, historiador del mundo romano antiguo de la Universidad de Oklahoma.

Hubo un influjo demográfico masivo en los Balcanes desde el este durante el Imperio Romano, proveniente, de modo principal, del Mediterráneo oriental e incluso desde África Oriental

Después de que Roma ocupó los Balcanes, convirtió esta región fronteriza en una encrucijada, que, eventualmente, daría lugar a 26 emperadores romanos, incluido Constantino el Grande, quien trasladó la capital del Imperio a los Balcanes orientales cuando fundó la ciudad de Constantinopla.

El análisis del ADN antiguo realizado por el equipo muestra que durante el período de control romano, hubo una gran contribución demográfica de personas de ascendencia anatolia que dejó una huella genética a largo plazo en los Balcanes. Este cambio de ascendencia es muy similar a lo que un estudio anterior mostró que ocurrió en la propia megaciudad de Roma (el núcleo original del Imperio), pero es notable que esto también ocurriera en la periferia del Imperio Romano.

Sarcófago de Viminacium. Foto: Ilija Mikić.

Una sorpresa particular es que no hay evidencias de un impacto genético en los Balcanes de los inmigrantes de ascendencia itálica: “Durante el período imperial, detectamos una afluencia de ascendencia anatolia en los Balcanes y no de poblaciones descendientes del pueblo de Italia", dice Íñigo Olalde (derecha), investigador Ikerbasque de la Universidad del País Vasco y coautor principal del estudio. "Estos habitantes de Anatolia se integraron intensamente en la sociedad local. En 'Viminacium', por ejemplo, hay un sarcófago excepcionalmente rico en el que encontramos enterrados juntos a un hombre de ascendencia local y a una mujer de ascendencia de Anatolia".

El equipo también descubrió casos de movilidad esporádica de larga distancia desde regiones lejanas, como el de un adolescente cuya firma genética ancestral se asemeja más a la región de Sudán, en el África subsahariana, y cuya dieta infantil era muy diferente a la del resto de individuos analizados. Murió en el siglo II d.C., y fue enterrado con una lámpara de aceite que representa una iconografía del águila relacionada con Júpiter, uno de los dioses más importantes para los romanos.

“No sabemos si fue soldado, esclavo o comerciante, pero el análisis genético de su entierro revela que probablemente pasó sus primeros años en la región del actual Sudán, fuera de los límites del Imperio, y luego siguió un largo viaje que acabó con su muerte en 'Viminacium' (actual Serbia), en la frontera norte del Imperio”, afirma Carles Lalueza-Fox (izquierda),investigador principal del Instituto de Biología Evolutiva y director del Museo de Ciencias Naturales de Barcelona.

Cráneo de un individuo de origen subsahariano encontrado en Viminacium. La lámpara legionaria fue encontrada en su tumba. Foto: Miodrag Grbic

El Imperio Romano incorporó pueblos 'bárbaros' mucho antes de su colapso

El estudio identificó individuos de ascendencia mixta del norte de Europa y de las estepas pónticas en los Balcanes desde el siglo III, mucho antes de la ruptura final del control imperial romano. El análisis antropológico de sus cráneos muestra que algunos de ellos estaban deformados artificialmente, costumbre propia de algunas poblaciones de las estepas, incluidos grupos etiquetados por autores antiguos como “hunos”. Estos resultados reflejan la integración de personas de más allá del Danubio en la sociedad balcánica siglos antes de la caída del Imperio.

"Las fronteras del Imperio Romano diferían de las fronteras de los Estados-nación actuales. El Danubio sirvió como frontera geográfica y militar del Imperio. Pero también actuó como un corredor de comunicación crucial, permeable al movimiento de personas atraídas por la riqueza que Roma invirtió en su zona fronteriza”, afirma el coautor del estudio Michael McCormick (derecha), profesor Francis Goelet de Historia Medieval en la Universidad de Harvard.

Cráneo deformado del siglo IV de la era común, atribuido a un individuo de las estepas. Posible gépido o godo, si bien los hunos también practicaban la deformación craneal. Foto: Carles Lalueza-Fox.

Las poblaciones eslavas cambiaron la composición demográfica de los Balcanes

El Imperio Romano perdió permanentemente el control de los Balcanes en el siglo VI, y el estudio revela la posterior llegada a gran escala a los Balcanes de individuos genéticamente similares a las poblaciones modernas de habla eslava de Europa del Este. Su huella genética representa entre el 30% y el 60% de la ascendencia de los pueblos balcánicos actuales, lo que representa uno de los mayores cambios demográficos permanentes en toda Europa durante el período medieval temprano.

El estudio es el primero en detectar la llegada esporádica de inmigrantes individuales que precedieron durante mucho tiempo a movimientos de población posteriores, como una mujer de ascendencia de Europa del Este enterrada en un alto cementerio imperial. Luego, a partir del siglo VI, se observan inmigrantes de Europa del Este en mayor número; Al igual que en la Inglaterra anglosajona, los cambios demográficos en esta región se situaron en el extremo superior de lo que ocurrió en Europa y estuvieron acompañados de cambios lingüísticos.

"Según nuestro antiguo análisis de ADN, esta llegada de poblaciones de habla eslava a los Balcanes se produjo a lo largo de varias generaciones e involucró a grupos familiares enteros, incluidos hombres y mujeres", explica Pablo Carrión (izquierda), investigador del Instituto de Biología Evolutiva y coautor también del estudio.

El establecimiento de poblaciones eslavas en los Balcanes fue mayor en el norte, con una contribución genética del 50-60% en la actual Serbia, y gradualmente menor hacia el sur, con un 30-40% en la Grecia continental y hasta un 20% en las islas del mar Egeo.

"El importante impacto genético de las migraciones eslavas es visible no sólo en las poblaciones actuales de habla eslava de los Balcanes, sino también en lugares que hoy no hablan lenguas eslavas, como Rumania y Grecia", dice el coautor principal, David Reich (derecha), profesor de genética en el Instituto Blavatnik de la Facultad de Medicina de Harvard y profesor de biología evolutiva humana en la Facultad de Artes y Ciencias de Harvard.

Proporciones de poblaciones de ascendencia eslava, en negro, en los países actuales de la península balcánica y el Egeo. Imagen: Íñigo Olalde y Pablo Carrión.

Reuniendo a historiadores, arqueólogos y genetistas

El estudio implicó una colaboración interdisciplinaria de más de 70 investigadores, incluidos arqueólogos que excavaron los enclaves históricos, antropólogos, historiadores y genetistas. "Este trabajo ejemplifica cómo los datos genómicos pueden ser útiles para ir más allá de los debates polémicos en torno a la identidad y la ascendencia que se han inspirado en narrativas históricas arraigadas en los nacionalismos nacientes del siglo XIX y que han contribuido al conflicto en el pasado", advierte Lalueza-Fox.

El equipo también generó datos genómicos de diversos serbios actuales que podrían compararse con genomas antiguos y otros grupos actuales de la región.

"Descubrimos que no existía una base de datos genómica de los serbios modernos. Por lo tanto, hemos tomado muestras de personas que se identificaban como serbias basándose en rasgos culturales compartidos, incluso si vivían en diferentes países como Serbia, Croacia, Montenegro o Macedonia del Norte", dijo el coautor Miodrag Grbic (izquierda), profesor de la Universidad de Ontario occidental, Canadá.

El coanálisis de los datos con los de otros pueblos modernos de la región, así como con los individuos antiguos, muestra que los genomas de los croatas y los serbios son muy similares, lo que refleja una herencia compartida con proporciones similares de ascendencia eslava y balcánica local.

Esta fotografía muestra un acueducto romano que abastecía de agua a Viminacium, una gran ciudad romana. Crédito: Carles Lalueza-Foz

De esta forma, el estudio desmiente dos importantes creencias que carecen de base científica y que, junto a otras cuestiones, han sido base de conflictos bélicos.

De una parte, los balcánicos no son un pueblo eslavo porque su genoma sólo coincide en un 50% con el de éstos (procedente de la migración llegada a partir del siglo VI). El resto de su ADN corresponde a otros pueblos llegados hasta la región balcánica con posterioridad y a los allí existentes ya en aquellos momentos. "Pero la historia la escriben los vencedores y en algún momento", según apunta Grbic, "pudo interesar aproximarse a los rusos y se apoyó la teoría del pueblo eslavo".

La otra teoría ahora desmontada tiene mucho que ver con la guerra de los Balcanes que llevó a la desmembración de la antigua Yugoslavia amparándose en la diferenciación de sus habitantes. Ahora se ve como una guerra entre hermanos cuya diferencia llega desde el ámbito político o religioso, pero nunca genético.

"El análisis de ADN antiguo puede contribuir, cuando se analiza junto con datos arqueológicos y registros históricos, a una comprensión más rica de la historia de los Balcanes", dijo Grbic. “La imagen que surge no es de división, sino de historia compartida. La gente de la Edad del Hierro en todos los Balcanes se vio igualmente afectada por la migración durante la época del Imperio Romano y por la migración eslava más tarde. Juntas, estas influencias dieron como resultado el perfil genético de los Balcanes modernos, independientemente de las fronteras nacionales”, concluye.

Fuentes: Universidad de Oklahoma | culturacientífica.com | 7 de diciembre de 2023

El clima jugó un papel crucial en la migración humana desde África según un estudio

El 'Homo erectus', al que pertenece este cráneo, fue la primera especie de homínido que abandonó África, hace unos 2,1 millones de años. Una nueva investigación muestra que cuando el 'Homo erectus' emigró de África, el clima era más húmedo y con más vegetación en la parte noreste del continente africano que en la actualidad. Los ciclos climáticos coincidieron para crear un corredor verde que nuestros primeros antepasados ​​probablemente aprovecharon en su migración. Foto: Mizmareck / Flickr.

Hace unos 6 millones de años, en los profundos bosques del este de África, sucedió algo espectacular. Los chimpancés, nuestro pariente más cercano en el reino animal, evolucionaron en una determinada dirección, mientras que nuestros primeros ancestros continuaron en otra.

Durante los siguientes millones de años, las diferencias entre los primeros humanos y los chimpancés se hicieron cada vez mayores. Nuestros antepasados bajaron de los árboles y comenzaron a caminar erguidos sobre dos piernas y, de este modo, pudieron liberar sus manos para manipular herramientas.

Este fue el comienzo de un desarrollo que terminó con la conquista de la mayor parte del mundo por parte de los humanos. Así, hace unos 2,1 millones de años, homínidos como el Homo erectus emigraron de África. En su viaje atravesaron el noreste de África y Oriente Medio (zonas hoy cubiertas principalmente por desiertos) y luego Europa y Asia.

Durante mucho tiempo, los investigadores han especulado sobre cómo el Homo erectus pudo atravesar desiertos secos y despiadados, donde no había comida, agua y sombra.

Una nueva investigación de la Universidad de Aarhus, publicada en Nature, sugiere ahora que es posible que el Homo erectus no habría caminado por desierto alguno cuando salió de África, explica Rachel Lupien (izquierda), una de las investigadoras que está detrás de los nuevos resultados.

"Sabemos que hay períodos recurrentes en los que cambia el clima del Sahara. Llamamos a este fenómeno 'Sahara Verde' o 'Períodos Húmedos Africanos'. Durante un período verde, el desierto se reduce significativamente y se transforma en un paisaje que se asemeja a las sabanas que conocemos hoy en el este de África", dice Lupien

"Nuestros resultados muestran que el Sahara, precisamente en el período en el que emigró el primer 'Homo erectus', era más verde que en cualquier otro momento del período de 4,5 millones de años que estudiamos. Por lo tanto, lo más probable es que pudieran caminar a través de un corredor verde al salir fuera de África".

La especie que conquistó el mundo

Los primeros humanos de la especie Homo erectus aparecieron hace más de dos millones de años en el este de África. Fue el primer homínido que aprendió a cincelar hachas en piedra que probablemente usaron como armas para capturar presas y cortar la carne y huesos. Quizá también fueron los primeros en aprender a controlar el fuego.

El Homo erectus era ligeramente más bajo que los humanos modernos, pero más musculoso. Tenían caderas más anchas y un cráneo alargado. Además, ostentaban un cerebro mucho más pequeño, aproximadamente la mitad de tamaño que el nuestro.

Durante más de 1,5 millones de años, el Homo erectus vivió y se extendió por gran parte del mundo. Desde África hasta Europa, pasando por Asia y cruzando el estrecho de Malaca hasta varias islas de Indonesia. Esto convierte al Homo erectus en la especie humana más longeva, dado que nuestra especie, el Homo sapiens, evolucionó hace unos 300.000 años.

El fondo marino revela el clima del pasado

El Sahara, tal como lo conocemos hoy, se encuentra en uno de sus períodos secos. La duración de dicho período varía, pero aproximadamente cada 20.000 años ha pasado por un ciclo completo con un intervalo tanto lluvioso como seco. Estos períodos lluviosos son los que Rachel Lupien denomina “períodos húmedos africanos”.

"El grado de humedad de los períodos verdes húmedos varía. De hecho, hay otros dos ciclos que también entran en juego. Uno dura 100.000 años y el otro 400.000 años. Así, a lo largo de 100.000 años, los períodos húmedos variarán y se volverán más húmedos o más secos de lo habitual. Lo mismo ocurre en intervalos de 400.000 años", afirma Rachel Lupien.

"Ahora bien, ¿Cómo podemos saber realmente cómo era el clima en África hace varios cientos de miles de años? El fondo marino nos lo puede decir y, de hecho, ya sabemos mucho sobre el clima del pasado precisamente por esta razón", explica.

"Mediante muestras de núcleos del suelo marino del Mediterráneo podemos ver cómo era el clima hace millones de años. En el fondo marino se forman capas de sedimentos, y las pequeñas moléculas de estas capas pueden decirnos bastante sobre cómo era el clima en el pasado".

El punto negro en el mar Mediterráneo muestra dónde se recogió un núcleo de sedimento. Este lugar recibe material terrestre proveniente del noreste de África, el cual fue afectado por los denominados 'períodos húmedos africanos' que cambian el paisaje y la vegetación. Ilustración: Comunicaciones de la naturaleza Tierra y medio ambiente.

La ayuda de sustancias que hacen brillar a las hojas

Con el tiempo, se van formando nuevas capas en el fondo marino con material que sopla desde el norte de África hacia el mar, donde desciende lentamente. El fondo marino enterrado actúa así como una especie de cuaderno de bitácora que puede decirnos cómo era el clima en el pasado.

"En las capas hay un conjunto de biomarcadores que almacenan información sobre el clima del pasado. Uno de estos marcadores es una serie de moléculas que las plantas utilizan para proteger sus hojas. También se les llama cera de hojas", explica Rachel Lupien.

"La cera da a las hojas de los árboles, arbustos y pastos la capa que les da brillo. Cuando las plantas mueren, la mayoría de sus partes se descomponen con bastante rapidez, mientras que las moléculas de cera pueden sobrevivir durante mucho más tiempo. Por eso a menudo encontramos este tipo de moléculas en sedimentos que tienen millones de años".

"Es la composición química de las moléculas de cera la que puede decir algo sobre cómo era el clima cuando se formó dicha capa. Por ejemplo, las moléculas de hidrógeno en la cera pueden decir algo sobre cuánta precipitación hubo", continúa.

"Además, el agua contiene hidrógeno, por lo que podemos utilizarlo para seguir el ciclo del agua. El agua de la Tierra contiene tanto hidrógeno regular como hidrógeno pesado (deuterio), y, cuando llueve mucho, las plantas pueden absorber relativamente menos hidrógeno pesado, mientras que cuando está seco absorben más", explica.

El carbono aporta conocimientos importantes

Rachel Lupien y sus colegas pueden ver, por la cantidad de hidrógeno pesado en la cera de las hojas, cuándo llovía mucho o cuándo estaba seco. Sin embargo, el hidrógeno no dice nada sobre qué plantas prosperaron en el clima húmedo.

Sin embargo, los átomos de carbono de la cera de las hojas sí lo hacen, explica: "A grandes rasgos, existen dos tipos de plantas, las que llamamos C3 y C4. Alrededor del 90 por ciento de todas las plantas son C3. Prosperan en la mayor parte del mundo, excepto en áreas completamente secas o muy calientes. Las plantas C4, por otro lado, están especializadas para sobrevivir en zonas donde rara vez llueve y la temperatura es alta".

Debido a que las plantas C3 y C4 producen cera de hojas con diferentes cantidades de carbono pesado, los investigadores pueden distinguirlas en las muestras analizadas. De esta forma, pueden “leer” qué tipo de planta era más dominante en un momento dado.

"En el momento de la migración del 'Homo erectus' desde África, encontramos más plantas C3 en las muestras que en cualquier otro período húmedo de los últimos 4,5 millones de años. Esto demuestra que el clima más húmedo cambió partes del área de desierto a pastizales y sabanas", dice Lupien.

La planta del papiro es una de las plantas C4 más famosas de África. Crece a lo largo del Nilo y sus fibras fueron utilizadas por los antiguos egipcios para crear rollos de papiro que servían para escribir sobre ellos. Esta fotografía fue tomada en Uganda, por donde pasa un tramo del Nilo. Foto: Colourbox.

Tres tipos de fotosíntesis

En el reino vegetal existen, a grandes rasgos, tres formas diferentes de realizar la fotosíntesis. Como se ha dicho, hay plantas C3 y C4, pero hay una tercera variante denominada plantas CAM.

El 90 por ciento de todas las plantas son plantas C3, el 6 por ciento son plantas CAM y sólo entre el 3 y el 4 por ciento son plantas C4. Sin embargo, no en África, donde los grandes pastizales tienen una proporción mucho mayor de plantas C4.

La diferencia entre las plantas se debe a sus diferentes estrategias de afrontar el hecho de que la humedad en el aire y en el suelo sean limitadas.

Cuando el ambiente se seca demasiado, las plantas C3 cierran los pequeños estomas de las hojas que utilizan para absorber CO2. Con los agujeros cerrados, la planta no puede realizar la fotosíntesis y comienza a quemar sus reservas de carbono, mientras exhala agua y CO2. Si esto continúa por mucho tiempo, la planta muere.

Las plantas C4, por otro lado, son capaces de realizar la fotosíntesis incluso cuando el ambiente está seco. A pesar de que sus estomas están cerrados, continúan convirtiendo el CO2 en energía. Pueden hacerlo con la ayuda de la molécula de cuatro átomos de carbono, que da nombre a este tipo de planta. Las plantas CAM utilizan un tercer método y pueden funcionar en zonas aún más secas.

El trigo, la avena, el arroz y los girasoles son ejemplos de plantas C3. Las plantas C4 conocidas son el maíz, la caña de azúcar y el amaranto, mientras que las plantas suculentas, como los cactus y la piña, son plantas CAM.

África septentrional era más verde hace 2,1 millones de años

"Los períodos verdes en África se producen, al igual que las glaciaciones, en las latitudes septentrionales, debido a pequeñas variaciones en la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Los geólogos llaman a estas variaciones ciclos de Milanković, y son especialmente dos de estas variaciones las que desempeñan un papel importante cuando el Sahara recibe más precipitaciones", explica Lupien.

"La Tierra se tambalea un poco en su órbita alrededor del Sol. Es esta oscilación la que crea fluctuaciones climáticas cada 21.000 años y la que provoca los 'período húmedos africanos'".

"La otra causa de las fluctuaciones es la circularidad de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Durante algunos períodos la órbita es más elíptica y durante otros más redonda. Esto provoca fluctuaciones con aproximadamente 100.000 y 400.000 años de diferencia".

"El Sahara alcanzó su momento más verde hace unos 2,1 millones de años. En este caso, es muy probable que varios de los ciclos hayan coincidido para crear dicho entorno. Esto coincide con el momento en que emigró el Homo erectus. Por lo tanto, lo más probable es que el clima haya facilitado esta migración", concluye.

Fuente: Universidad de Aarhus | 6 de diciembre de 2023