lunes, enero 26, 2009

Corredores de fondo (entrevista a Daniel Lieberman)

En la larga carrera de la evolución la resistencia se revela de mayor importancia que la potencia. Algunas especies muy especializadas pueden tener un notable éxito mientras su nicho no se vea afectado por cambios ambientales. Encajan perfectamente en la naturaleza, pareciendo estar hechas para el sitio que ocupan en ella. Ahora bien, cualquier pequeño cambio en su ambiente propicio puede borrarlas del mapa y de la historia naturales en poco tiempo. Otras especies, denominadas oportunistas, tienen un comportamiento, una anatomía y una fisiología más adaptables, y pueden prosperar en diversos ambientes. Para que estas desaparezcan se requiere algún tipo de catástrofe ambiental.

De entre las especies oportunistas la nuestra ha resultado ser la más exitosa. A partir de nuestros ancestros arbóreos hemos ido evolucionando hacia un bipedalismo activo. Y hubo un tiempo, al parecer, en el que correr largas distancias sin desfallecer nos otorgó una ventaja adaptativa decisiva para sobrevivir en sabanas abiertas. O así, al menos, lo sugirieron en antropólogo de Harvard Daniel E. Lieberman y en biólogo de Utah Dennis Bramble en un artículo en Nature.

Ya en su momento señalamos cómo una anatomía y una fisiología diseñadas para la carrera de resistencia y unas habilidades cognitivas adecuadas para seguir pistas podrían haberse combinado para dar lugar al más inteligente e implacable cazador. La capacidad de refrescarnos a través del sudor, la verticalidad que reduce la cantidad de cuerpo expuesta al sol, así como la visión frontal y a larga distancia desde una posición elevada y una colocación de huesos, músculos adecuada para la carrera, entre otras cosas, nos permitieron carroñear y cazar con cierta ventaja especial sobre competidores y presas. Así, unos primates relativamente débiles, de carrera lenta y carentes de otras defensas que la que su inteligencia y su trabajo en equipo les proporcionasen, sobrevivieron en el ambiente hostil de la África ancestral.

Daniel Lieberman ha trabajado en el amplio campo de la evolución humana, como su padre, Philip Lieberman. Sin embargo sus carreras han tomado un curso distinto. Dicho de forma simple, Daniel sigue las pistas de lo que nos hizo humanos anatómicamente, Philip investiga en lo que nos hizo humanos espiritualmente, analizando el lenguaje. Ambas carreras convergen en la caza y captura de nuestra esencia, de lo que nos hace únicos.
Agradecemos a Daniel que haya tenido la amabilidad de dedicar una parte de su precioso tiempo para respondernos unas preguntas.

En inglés:

1.- In which degree the ability to run long distances contributed to make us human? What was its importance for hunting? Which came first, hunting or running?

It is impossible to be sure, but I think that these behaviors co-evolved possibly after humans started to scavenge. Between 3 and 2 million years ago the savannas in Africa started opening up and some hominins (the genus Homo) started to eat higher quality foods such as meat, marrow, and brains. Maybe this started first as scavenging, but then hominins also started hunting. However, at this time, projectile weapons did not yet exist (the spearhead was invented less than 300,000 years ago), so I hypothesize that early hunting was made possible by the ability to run long distances in the heat, driving animals into hyperthermia. This is possible because quadrupeds cannot gallop and pant (panting is how quadrupeds cool down), but humans cool by sweating. If a human makes a quadruped gallop for a long time (>15-20 minutes) in the heat, it will get heat stroke, at which point one can kill it easily without any sophisticated technology or risk of injury. So endurance running combined with tracking may have enabled Homo erectus to hunt millions of years before we invented the bow and arrow and other such technologies.

2.- When did we freed our hands? When did they began to be used for making tools? When did they light the first fire?

Hands became freed from a locomotor role when we became bipeds, probably 5-7 million years ago. Chimpanzees make simple tools, so early hominins probaby also did so as well. Stone tools started to be produced about 2.6 million years ago. The oldest evidence for fire is controversial, but it does not probably appear until 750,000 years ago, and does not become very common until less than 400,000 years ago.

3.-What do we know today about homo florensis? Its reduced body size point to a long stay hominid adapted to the limited resources of a island? or, else are there other hipothesis about the skulls found?

This is too complex a question to answer here! The most likely hypothesis is that its small size was a form of endemic (insular) dwarfing. This might occur because of limited resources on an island, but may also occur because islands tend not to have predators removing any advantage of being big. Alternative hypotheses are that H. floresiensis was small because it was descended from H. habilis (which was much smaller than H erectus), or that they are a pathological modern humans. I suspected it is a dwarfed H. erectus, but more data rare needed to prove this.

4) What do you think about the hypothesis that the evolution of bipedalism occurred in trees? Would this not lead to questioning the idea that the bipedalism occurred in response to a tree environment that was in decline?

Why hominins started being bipedal is very hard to pin down. There was certainly an initial postural phase (chimps can and do stand bipedally for all sorts of reasons including feeding) but I don't think this is a compelling argument for the morphological shift to habitual bipedalism.A more likely explanation is that bipedalism is much more economical than knuckle-walking (see Sockol et al., 2007 in PNAS). As the rain forests started to disperse at the end of the miocene, apes living at the edge of these forests may have undergone strong selective pressure to travel long distances between patches of trees. Bipedalism might have been selected for because human (and probably australopith) bipedal gaits are 25% less costly than knuckle-walking.

5) What would you say is our oldest ancestor? How many species of hominid is revealing the fossil record? How complete is, at the date, the jigsaw of our evolutionary past?

Our oldest known ancestor (that is something more closely related to us than to a chimpanzee) is Sahelanthropus tchadensis, which lived at least 7 million years ago. The fossil record for early human evolution, however is very sparse, and it doesn't start to get very rich until about 4 million years ago. Even then, there are many periods and regions for which we have limited data.

6) How do you think language arise? Do you think that Homo sapiens sapiens is the only one who even had this faculty?

I don't know the answer to this question (nor does anyone else). I would assume than language evolved, like other complex traits gradually with many intermeidate steps. At what point you start calling it language is not easy to determine (nor very useful). Further, I would be surprised if language and brian size weren't somehow related. So H. erectus probably had some kind of language.

7) What evolutionary pressures would you say that caused the spectacular growth of the brain in hominids? How was that possible?

Again, this is an impossibly complex question! Big brains are VERY costly (a human brain costs about 25% of our metabolism), and they entail all kinds of problems (birth, locomotion, etc). They would only be selected for if they had some advantage, which is presumably cognitive (language, planning, etc). I think the more interesting question is what are the constraints in brain size. Why didn't big brains evolve more often and/or earlier?

8) What are you working on now? What is your highest intellectual challenge? What is the mistery that you would dream to uncover?

I am interested in why and how the human body looks the way it does and what lessons this has for how we use our bodies today. Right now I am particularly interested in how we use our bodies to run long distances and how and when this happened. Among the problems I am working on is how the foot works during running when one is barefoot rather than wearing shoes.


En castellano:

1 .- ¿En qué grado la capacidad de correr grandes distancias contribuyó a hacernos humanos? ¿Cuál fue su importancia para la caza? Que vino primero, cazar o correr?

Es imposible estar seguro, pero creo que estos comportamientos co-evolucionaron posiblemente después de que los seres humanos comenzaran a carroñear. Entre hace 3 y 2 millones de años, las sabanas de África comenzaron a expandirse y algunos homínidos (el género Homo), empezaron a comer alimentos de mayor calidad tales como carne, médula y cerebro. Tal vez esto tuviera un comienzo en el carroñeo, pero además los homínidos empezaron a cazar. Sin embargo, en este tiempo, las armas proyectiles no existían todavía (la punta de lanza fue inventada hace menos de 300.000 años), así que mi hipótesis es que la caza originariamente fue posible gracias a la capacidad de correr grandes distancias con calor, conduciendo a los animales a la hipertermia. Esto es posible porque los cuadrúpedos no puede galopar y jadear a un tiempo (el jadeo es el modo en el que se refrescan los cuadrúpedos), pero los humanos se enfrían sudando. Si un ser humano hace galopar a un cuadrúpedo un rato largo (mayor de 15 a 20 minutos) a pleno sol, llegará el golpe de calor, momento en el cual uno puede fácilmente matar al animal sin ningún tipo de tecnología sofisticada o riesgo de lesión. Por lo tanto, la resistencia combinada con el seguimiento de pistas pudieron haber hecho posible que el Homo erectus cazara millones de años antes de que se inventara el arco y la flecha y otras tecnologías del estilo.

2 .- ¿Cuándo liberamos las manos? ¿Cuándo comenzamos a utilizarlas para fabricar herramientas de toma? ¿Cuándo encendieron el primer fuego?

Las manos quedaron libres de un papel locomotor cuando nos hicimos bípedos, probablemente hace entre 5 y 7 millones de años. Los chimpancés fabrican herramientas sencillas, así que los homínidos tempranos probablemente también hicieran lo mismo. Los útiles de piedra se empezaron a producirse hace alrededor de 2,6 millones de años. La más antigua prueba de fuego es controvertida, pero no parece probable que apareciera hasta hace unos 750.000 años, y no llegó a ser muy común su uso hasta hace menos de 400.000 años.

3.-¿Qué sabemos a día de hoy del homo florensis? ¿Apunta su reducido tamaño corporal a la adaptación de los homínidos a los recursos limitados de un isla o existen hipótesis adicionales sobre los cráneos encontrados?

¡Esta es una pregunta demasiado compleja para responderla aquí! La hipótesis más probable es que su pequeño tamaño fuera una forma de enanismo endémico (insular). Esto debió suceder por la escasez de recursos en una isla, pero pudo asimismo ocurrir porque las islas tienden a no tener depredadores, eliminando sí cualquier ventaja de ser grande. Hipótesis alternativas son que H. floresiensis era pequeño porque era descendiente de H. habilis (que fue mucho menor que H erectus), o que son un humanos modernos con alguna patología. Yo sospeché que se trataba de un pequeño H. erectus, pero son necesarios más datos para demostrarlo.

4) ¿Qué piensa sobre la hipótesis de que la evolución de bipedalismo ocurrió en los árboles? ¿No llevaría esto a cuestionar la idea de que se produjo en respuesta a un medio ambiente arbóreo declinante?

Por qué empezaron los homínidos a ser bípedos es muy difícil de precisar. Ciertamente, hubo una primera fase postural (los chimpancés pueden permanecer en postura bípeda, y lo hacen, por toda clase de razones, incluyendo la alimentación), pero no creo que este sea un argumento para el cambio morfológico al bipedalismo permanente. Una explicación más probable es que bipedalismo es mucho más económico que el desplazamiento apoyándose en los nudillos (véase Sockol et al., 2007 en PNAS). Como los bosques lluviosos comenzaron a dispersarse a finales del Mioceno, los primates que vivieran en el borde de estos bosques podrían haber sido sometidos a una fuerte presión selectiva para viajar largas distancias entre las zonas árboladas. El bipedalismo podría haber sido seleccionado en los humanos (y probablemente australopitecos) porque el desplazamiento bípedo es un 25% menos costoso que caminar sobre los nudillos.

5) ¿Cuál diría que es nuestro antepasado más antiguo? ¿Cuántas especies de homínidos revela el registro fósil? ¿Cómo está de completo, a día de hoy, el rompecabezas de nuestro pasado evolutivo?

Nuestro antepasado más antiguo conocido (que sea algo más estrechamente relacionado con nosotros que un chimpancé) es Sahelanthropus tchadensis, el cual vivió por lo menos hace 7 millones de años. El registro fósil de la evolución humana temprana, sin embargo es muy escaso, y no empieza a ser muy rico hasta hace alrededor de 4 millones de años. Incluso entonces, son muchas las regiones y los períodos para los que tenemos pocos datos.

6) ¿Cómo cree que surgió el lenguaje? ¿Cree que el Homo sapiens sapiens es el único que ha tenido alguna vez esta facultad?

No sé la respuesta a esta pregunta (ni nadie). Supongo que el lenguaje evolucionó, al igual que otros rasgos complejos, a través de muchos pasos intermedios. En qué momento empezar a llamarlo lenguaje no es fácil de determinar (ni muy útil). Además, Me sorprendería si el lenguaje y el tamaño del cerebro no estuvieran relacionados de alguna manera. Por lo tanto, H. erectus, probablemente tuvo algún tipo de lenguaje.

7) ¿Qué presiones evolutivas diría que causaron el espectacular crecimiento del cerebro en los homínidos? ¿Cómo fue posible?

¡Una vez más, se trata de una cuestión de una complejidad imposible! Los cerebros grandes son MUY costosos (un cerebro humano cuesta alrededor de 25% de nuestro metabolismo), y suponen todo tipo de problemas (en el nacimiento, la locomoción, etc.) Sólo habrían sido seleccionados si supusieran alguna ventaja, la cual es presumiblemente cognitiva (lenguaje, planificación, etc.) Creo que la cuestión más interesante es cuáles son las limitaciones en el tamaño del cerebro. Por qué lo grandes cerebros no evolucionaron con más frecuencia y/o más tempranamente?

8) ¿En qué trabaja ahora? ¿Cuál es su mayor reto intelectual? ¿Cuál es el misterio que sueña con desvelar?

Estoy interesado en por qué y cómo el cuerpo humano tiene el aspecto que tiene y qué tiene esto que enseñarnos sobre cómo usamos hoy nuestros cuerpos. Ahora mismo estoy particularmente interesado en cómo usamos nuestros cuerpos para correr largas distancias y en cómo y cuándo sucedió esto (en la evolución). Entre los problemas en los que estoy trabajando es está cómo trabaja el pie durante la carrera cuando se está descalzo, en lugar de calzado.

3 comentarios:

JoséCarlos Maguiña dijo...

Hola Germánico. Es grato leer noticias de primera mano tal como las entrevistas que estás realizando. Leí a D. Lieberman allá por el 2004 (qué lejos parece) con sus novedosas propuestas, y de paso me dí con las conclusiones de su padre Philip Lieberman adentrándome en lo decisivo del lenguaje para una concepción metafísica de la naturaleza (deducción mía).

En tu entrevista de hoy; siguen las gratas noticias -las que tienen que ver con dos conceptos fundamentales en la vida cotidiana: Resistir o arremeter? Casi siempre deciden el resultado final,para bien o para mal. Sigo leyendo, seguiré opinando. JC.

PD: En ambos casos "Resistir o arremeter" deciden el resultado (óptimo o mediano), lo fatal es no persistir, lo que llamamos fracaso. Que tienen mucho que ver en el camino de la evolución. Para todo.

JoséCarlos Maguiña dijo...

Ya puse la noticia en mi twitter. http://twitter.com/josecarlosm

Germánico dijo...

Cada especie (y cada individuo) constituyen una estrategia única y cada una tiene sus puntos flacos y fuertes. Entre nosotros los humanos la cosa cambia un poco porque tenemos más margen de maniobra, gracias a nuestro cerebro y su pensamiento proyectado en el tiempo. Somos creadores de estrategias, tácticas y capaces de elegir entre resistir o arremeter según las circunstancias, la experiencia pasada y las expectativas.

Un saludo.