Cambio climático y evolución humana

Durante mucho tiempo se ha creído que los cambios climáticos durante los últimos 2 millones de años tuvieron un papel fundamental en la evolución de los homínidos. Intencionadamente he escrito “se ha creído”, porque dado el número limitado de datos paleoclimáticos representativos de regiones de interés antropológico, cuantificar la relación clima-evolución humana sigue siendo un arcano.

Pero hay luz al final del túnel. La semana pasada, una publicación en Nature ha empezado a iluminar el escenario. Una enorme modelización de los últimos dos millones de años del clima de la Tierra ha empezado a proporcionar evidencias de que la temperatura y otras condiciones climáticas globales influyeron en las primeras migraciones humanas y, posiblemente, contribuyeron al surgimiento de la especie humana moderna hace unos 300.000 años.

La idea de que el clima podría haber jugado un importante papel en la evolución humana ha existido desde al menos 1925, cuando una publicación de Raymond A. Dardo analizó un cráneo de Australopithecus africanus, el hombre-mono de Suráfrica, provocó que los científicos comenzaran a debatir si el cambio hacia condiciones climáticas más áridas había llevado a los primeros ancestros humanos a descender de los árboles para adaptarse a la vida en la sabana caminando sobre dos pies.

Desde entonces, los investigadores se han esforzado por proporcionar pruebas sólidas de que el clima desempeñó un papel en la evolución de la humanidad. En la publicación aparecida en Nature, Axel Timmermann y sus colaboradores presentaron los resultados de una investigación basada en un modelo climático realizado en un superordenador que ha servido para reconstruir cómo la temperatura y las precipitaciones podrían haber condicionado los recursos disponibles para los humanos en los dos últimos millones de años.

El equilibrio planetario altera el clima de la Tierra al cambiar tanto su inclinación como la forma de su órbita. La oblicuidad de la eclíptica es el ángulo de inclinación que presenta el eje de rotación de la Tierra con respecto a una perpendicular al plano de la eclíptica. Ese ángulo es el responsable de las estaciones del año. No es constante, sino que cambia por el movimiento de nutación, que es el ligero movimiento ligero irregular en el eje de rotación de cualquier objeto simétrico que gire sobre su eje. Quien de niño haya hecho girar una peonza sabe a lo que me refiero.

La inclinación de la Tierra oscila en ciclos de 41.000 años, lo que afecta a la intensidad de las estaciones y a la cantidad de lluvia que cae sobre los trópicos. Además, en ciclos de 100.000 años, la Tierra pasa de tener una órbita más circular, que acarrea más insolación y veranos más largos, a tener una órbita más elíptica, que reduce la luz solar y puede dar lugar a períodos fríos de glaciación.

Durante los últimos 5 millones de años (Ma), se ha producido una transición gradual en las condiciones climáticas del Plioceno más cálido y húmedo (5,3-2,6 Ma) al Pleistoceno más frío y seco (2,6-0,011 Ma). Durante este tiempo, las sabanas tropicales y los pastizales abiertos se expandieron en el centro-este de África, lo que, según la hipótesis de la sabana y sus variantes, contribuyó a la evolución temprana de nuestros ancestros humanos.

Timmermann y sus colegas usaron una simulación que incorporó esos cambios astronómicos y luego combinaron sus resultados con miles de restos fósiles y otras evidencias arqueológicas para determinar las condiciones cambiantes bajo las cuales seis especies de homínidos, incluido el Homo erectus ancestral y el Homo sapiens moderno, podrían haber vivido.

Evolución de los homínidos. Imagen de Marta Gutiérrez del Campo.

La investigación arrojó una cantidad extraordinaria de datos de la que surgieron varios patrones interesantes. Por ejemplo, el análisis de los investigadores mostró que una especie humana temprana, Homo heidelbergensis, una especie de la que algunos científicos piensan que podrían haber dado origen a muchas otras, incluidos los neandertales (Homo neanderthalensis) en Eurasia y los H. sapiens en algún lugar de África.

El modelo sugiere que la distribución en todo el mundo de H. heidelbergensis, una especie que comenzó a expandir su hábitat hace unos 700.000 años, fue posible porque una órbita más elíptica creó condiciones climáticas más húmedas que permitieron a la especie migrar con mayor facilidad y ampliar su expansión. La simulación también mostró que las regiones más habitables en términos de clima cambiaron con el tiempo y que el registro fósil se ajusta a las condiciones cambiantes.

En definitiva, el análisis a escala global de restos humanos y de las herramientas que utilizaron demuestra que no se distribuyen al azar en el tiempo, sino que su distribución espacio temporal sigue un patrón que se superpone con el cambio climático impulsado por el movimiento de la Tierra. Parte de este patrón podría proporcionar una nueva perspectiva sobre dónde y cómo surgió nuestra propia especie. Algunos estudios genéticos de grupos de cazadores-recolectores modernos en el África subsahariana, que tienden a estar genéticamente aislados, sugieren que el H. sapiens es el resultado de un proceso evolutivo peculiar que solamente se produjo en el sur de África.

Comparación entre los cráneos de un Homo sapiens y un H. neanderthalensis. Matt Celesky.

Esa interpretación es, sin embargo, contraria a la de otros estudios que apuntan a una historia más compleja según la cual el H. sapiens comenzó como una mezcla de muchos grupos diferentes de antiguos africanos que, juntos, evolucionaron hasta convertirse en humanos modernos. Timmermann y sus colegas sostienen que su reconstrucción climática favorece la hipótesis del camino evolutivo único. El modelo sugiere que nuestra especie evolucionó cuando en el sur de África los H. heidelbergensis comenzaron a perder su hábitat durante un período inusualmente cálido. Esas poblaciones podrían haberse convertido en H. sapiens al adaptarse a las condiciones más cálidas y secas.

Pero es muy poco probable que este hallazgo ponga punto final al debate. Es realmente difícil argumentar que un evento climático en particular condujese a un proceso de formación de nuevas especies, entre otras cosas por las enormes lagunas existentes en el registro fósil y genético. Lo mismo ocurre con muchos otros patrones que aparecen en la publicación.

Es obvio que se necesitarán más pruebas para demostrar que los ciclos astronómicos influyeron en la evolución humana. Si la solución del misterio del cambio climático y la evolución humana pudiera resolverse en una sola publicación, se habría hecho hace muchos años, tantos como los que comenzaron a demostrar la influencia del cambio climático en los ecosistemas terrestres.

El modelo, sin embargo, es por sí solo un hallazgo fenomenal que brinda una plataforma sólida para comenzar a dar respuestas al enigma de la evolución humana.