La Columna Vertebral Intacta De Hominin Toddler Revelada Por Primera Vez

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Por primera vez, los investigadores revelaron la columna vertebral muy completa de selam, un australopithecus afarensis de 2.5 años de edad, que vivió hace más de 3 millones de años.

El fósil solitario de un ancestro humano primitivo de 2,5 años de edad reveló por primera vez que las espinas de los antiguos homínidos eran muy parecidas a las nuestras, y no mucho.

Una nueva investigación, publicada hoy (22 de mayo) en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias, revela que Australopithecus afarensis, un ancestro humano que vivió hace 3 millones de años, tenía el mismo número de vértebras lumbares y torácicas que los humanos. Pero la joven hominina, apodada "Selam", por la palabra amárica que significa "paz", mostró una transición marcadamente diferente entre la parte superior e inferior de la espalda, una que puede haberle dado un impulso para caminar bipedal.

"Nunca antes hemos sabido si nuestros primeros ancestros tienen el mismo patrón y el mismo número de vértebras", dijo a WordsSideKick.com la autora del estudio Carol Ward, antropóloga biológica de la Universidad de Missouri. [Ver imágenes de Selam, nuestro antepasado humano niño]

La transición a caminar

Todos los huesos de Selam, dispuestos en sus posiciones anatómicas.

Todos los huesos de Selam, dispuestos en sus posiciones anatómicas.

Crédito: Zeray Alemseged / Universidad de Chicago

Descubrirlo es importante, dijo Ward, porque la estructura de la espalda es clave para caminar erguido en dos pies. Los monos, chimpancés y gorilas modernos tienen 13 pares de costillas en comparación con los 12 humanos modernos. Los humanos modernos también tienen lomos más bajos que los de otros grandes simios.

"Los simios son muy rígidos", dijo Ward. Eso está bien si desea una plataforma sólida para balancearse alrededor de los árboles utilizando sus extremidades superiores, pero las espaldas inferiores más flexibles de la humanidad son más adecuadas para caminar erguido.

Los primeros homínidos, o antepasados ​​humanos, personificaron más o menos la transición de la zambullida a cuatro patas al bipedalismo. Pero sus espinas han sido un misterio. Las vértebras y las costillas son huesos pequeños y delicados que no se conservan bien en el registro fósil, dijo Ward. Unos pocos esqueletos parciales deAustralopithecus aferensis, Australopithecus africanus, Australopithecus sediba y Homo erectus han brindado algunos consejos sobre cómo se veían las espinas dorsales de los homínidos, pero eran tan fragmentarios que los investigadores no estaban seguros de cuántas vértebras formaban su parte superior de la espalda, por ejemplo. "Lucy" la famosa A. aferensis descubierto en Etiopía en 1974, solo tenía nueve vértebras en su fósil, una de las cuales se descubrió que pertenecía a un babuino.

Selam ha cambiado todo eso. El esqueleto de esta pequeña hembra. A. aferensis fue descubierto en Dikika, Etiopía, en 2000. Desde entonces, los investigadores han estado cortando minuciosamente sus huesos de la arenisca dura, tratando de no dañarlos. Ya se enteraron de que este ancestro humano de 3,3 millones de años era un bípedo pero también trepaba a los árboles.

"Este es un espécimen absolutamente hermoso que se preparó con mucho cuidado y meticulosamente", dijo Scott Williams, un antropólogo de la Universidad de Nueva York que no participó en el estudio original, pero su descubridor, el paleoantropólogo etíope, le mostró el fósil personalmente. Zeresenay Alemseged. "Es muy frágil y muy completo".

Columna vertebral de selam

Ahora, el equipo de investigación finalmente ha revelado la columna vertebral de Selam por primera vez. Sus vértebras miden solo alrededor de media pulgada (1,2 centímetros) de ancho, dijo Ward, tan pequeñas que no se podían quitar completamente de la roca circundante. Una vez que el equipo de preparación había arrancado suficiente piedra arenisca, llevaron el fósil a la Instalación Europea de Radiación de Sincrotrón en Francia, que puede tomar rayos X en la escala de una milésima de milímetro de resolución.

Luego, los investigadores transformaron los rayos X en modelos digitales en 3D, un proceso que tomó otro año y medio, dijo Ward.

Lo que esas imágenes revelaron fue una columna vertebral con 12 costillas y 12 vértebras torácicas, al igual que la columna vertebral de los humanos modernos. (La columna vertebral se divide en tres secciones: la columna cervical o cuello; la columna torácica o parte superior de la espalda; y la columna lumbar o parte inferior de la espalda).

Pero de otra manera muy importante, la columna vertebral de Selam no era muy humana. La diferencia está en la transición toracolumbar, o los cambios anatómicos en las vértebras de la parte superior a la espalda inferior. Estos cambios ocurren en las articulaciones facetarias, donde los ligamentos que permiten la flexión y la rotación unen los huesos. En los humanos modernos, estas articulaciones facetarias cambian sutilmente de forma y orientación en la 12ª vértebra torácica, la más baja que se enlaza con una costilla. Van desde una forma plana y una orientación de adelante hacia atrás a una forma más curva con una orientación más de lado a lado.

En A. afarensisEl esqueleto de Selam revela que este cambio anatómico ocurrió en la undécima vértebra torácica, la que está sobre el último hueso de la costilla. Este es exactamente el mismo patrón que se ve en los otros pocos esqueletos parciales de homínidos tempranos que se han conservado, incluidos A. africanus, A. sediba y Homo erectus. [Fotos de Australopithecus Sediba: Anatomía del familiar más cercano a los humanos]

"Teníamos quizás tres especímenes, ahora tenemos al menos cuatro que muestran exactamente el mismo patrón inusual", dijo Ward. "Casi nunca lo ves en los humanos, no lo ves en los monos".

Existe una cierta variación en la transición de las espinas humanas, de manera que aproximadamente una cuarta parte de las Homo sapiens también tienen la transición toracolumbar en la 11 vértebra torácica en lugar de la 12a.Pero, dijo Ward, si las espinas de los primeros homínidos mostraban la misma distribución, la posibilidad de encontrar casualmente la misma variación en la transición toracolumbar en todos los fósiles de los primeros homínidos hasta ahora sería menos de 1 en 10,000. Por lo tanto, es mucho más probable que los primeros homínidos realmente tuvieran diferentes transiciones espinales que los humanos de hoy.

Estructura y función

La transición superior pudo haber permitido a los homínidos tempranos como Selam tener más movilidad en una era en la que la pelvis no había desarrollado tanta flexibilidad en su conexión con la columna vertebral como en los humanos modernos, dijo Ward.

Aunque es una teoría difícil de probar. Nadie ha encontrado evidencia de que los humanos modernos con la transición toracolumbar en la 11ª vértebra torácica sean funcionalmente diferentes a aquellos con la transición en la 12ª, dijo Williams. Pero los Australopiths también tenían diferencias en la forma de su espalda baja, en la medida en que se muestra el escaso registro fósil, por lo que la interacción de la transición toracolumbar y el resto de la columna vertebral podría haber sido diferente a la de los humanos de hoy.

"Necesitaremos más fósiles para probarlo", dijo Williams.

La columna vertebral de Selam es la única que conserva todas las vértebras que tienen el cuello y las costillas en el registro fósil hasta los neandertales, hace 60.000 años. Los neandertales, como sucede, tienen la misma transición toracolumbar que los modernos Homo sapiens. A continuación, dijo Ward, los investigadores planean intentar extrapolar más la forma del cuerpo de Selam a partir de la forma de su columna vertebral.

"Cuántas vértebras tenían era el punto de partida para muchas de nuestras otras preguntas, especulaciones, hipótesis y modelos", dijo.

Artículo original en WordsSideKick.com.


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