Tercer Milenio

En colaboración con ITA

Neandertales y sapiens en Europa: ¿quién fabricó herramientas de piedra hace 45.000 años?

Un minucioso estudio de restos humanos identificados en Alemania arroja nueva luz sobre una apasionante etapa de nuestra historia remota.

Herramientas de piedra de tipo lincombiano-ranisiano-jerzmanowiciano procedentes de Ranis, Alemania.
Herramientas de piedra de tipo lincombiano-ranisiano-jerzmanowiciano procedentes de Ranis, Alemania.
J. Schubert, Museo Burg Ranis

En la actualidad solo existe una única especie de humanos en el mundo: Homo sapiens. Sin embargo, durante millones de años, antes de que los humanos modernos se extendieran por los cinco continentes, la Tierra estaba habitada por varias especies de homininos. Con las migraciones de Homo sapiens por el mundo, hace entre 100.000-60.000 años, todas ellas terminaron por ser sustituidas y desaparecieron.

Gracias a los estudios con ADN antiguo, podemos afirmar que las poblaciones humanas procedentes de África se extendieron por Eurasia, muy probablemente a través de Oriente Próximo, y absorbieron parcialmente o sustituyeron a las especies de humanos arcaicos presentes en este continente, como los neandertales o los denisovanos.

Ambos grupos de humanos arcaicos habían evolucionado en Eurasia aislados de las poblaciones africanas, de las que se separaron hace más de 600.000 años. Los neandertales en el oeste de Eurasia y los denisovanos en el centro y este de Asia. Unos y otros vivieron en este continente varios centenares de miles de años antes de la llegada del Homo sapiens.

¿Neandertales o sapiens?

La transición del Paleolítico Medio al Superior en Europa (entre 47.000 y 42.000 años antes del presente) se asocia con la expansión de Homo sapiens y la desaparición de los neandertales, que persistieron en el oeste de Europa todavía varios milenios después de la llegada de los humanos modernos por el este del continente.

Los restos humanos en el registro fósil de Europa en este periodo no son demasiado frecuentes, pero sí que abundan las herramientas de piedra de distintas culturas, lo que complica la interpretación de qué grupo humano las fabricó.

Una de estas industrias líticas (o tecnocomplejos) cuyos creadores se desconocen es el lincombiano-ranisiano-jerzmanowiciano (LRJ), que encontramos en el centro y noroeste de Europa, desde la actual Polonia hasta las islas británicas. El LRJ comparte características con las herramientas de los neandertales, mientras otras representan una clara innovación. Hasta ahora se creía que esta ‘cultura de transición’ era obra de neandertales que sobrevivieron tardíamente en el norte de Europa poco antes de la llegada de Homo sapiens.

Muchos yacimientos de este período en Alemania, Francia Reino Unido fueron excavados entre finales del siglo XIX y principios del XX. Por desgracia, las técnicas arqueológicas utilizadas los destruyeron y pocos se han conservado para poder volver a analizarlos.

Una excepción es la cueva de Ilsenhöhle en Ranis (Alemania), municipio del que proviene el término ‘ranisiano’ en el nombre de la cultura LRJ. Este yacimiento es una antigua cueva que colapsó y, aunque ya se estudió en los años treinta, contiene algunas áreas no excavadas que se han preservado.

Excavación de las capas con herramientas de piedra de tipo lincombiano-ranisiano-jerzmanowiciano (LRJ) a 8 metros de profundidad en el yacimiento de Ranis, Alemania.
Excavación de las capas con herramientas de piedra de tipo lincombiano-ranisiano-jerzmanowiciano (LRJ) a 8 metros de profundidad en el yacimiento de Ranis, Alemania.
Marcel Weiss

La excavación inicial de Ranis no dio con restos humanos en el nivel LRJ. Para tratar de resolver quién fabricó las herramientas de piedra LRJ, un minucioso trabajo liderado por el paleoantropólogo Jean-Jacques Hublin y publicado recientemente en ‘Nature’ ha vuelto a excavar el yacimiento y ha logrado identificar 13 fragmentos de hueso humanos en el nivel LRJ, con una edad aproximada de 45.000 años de antigüedad. Los fragmentos representan los primeros fósiles humanos asociados a herramientas LRJ.

A partir de los restos óseos, los especialistas en ADN antiguo pudieron extraer el ADN mitocondrial que, sorprendentemente, estaba muy bien preservado. La secuenciación de este ADN reveló que se trataba de ADN mitocondrial de Homo sapiens. Todas las secuencias obtenidas coincidían y, por lo tanto, la explicación más plausible es que fueron miembros de nuestra especie quienes fabricaron las herramientas de piedra LRJ.

Por ello, las herramientas LRJ y posiblemente muchas otras de las culturas denominadas 'de transición' serían ejemplos de las herramientas que fabricaban los primeros grupos de sapiens que se adentraron por Europa, un territorio habitado hasta entonces exclusivamente por los neandertales. Esta nueva tecnología terminó por reemplazar las herramientas más primitivas de estos, características del Paleolítico medio en Europa.

El reemplazo de los neandertales por Homo sapiens no se produjo de la noche a la mañana. Los especímenes de sapiens más antiguos en Ranis tendrían más de 47.000 años de antigüedad (porque esta es la edad mínima del estrato LRJ). Por aquel entonces todavía había neandertales en el sur de Europa.

Buscando una aguja en un pajar

A diferencia de las excavaciones de los años treinta, en las que solo se buscaban restos arqueológicos como herramientas o paleontológicos como huesos de homininos y de fauna asociada, en la actualidad se dispone de técnicas moleculares que permiten extraer mucha más información de un yacimiento. En las excavaciones se busca preservar también el contexto que aporta datos muy valiosos para entender cómo vivían nuestros antepasados.

En el yacimiento de Ranis no se encontraron restos enteros, sino muchos fragmentos de huesos. Analizando más de un millar de ellos procedentes del nivel LRJ, tanto de la excavación inicial del yacimiento como de la campaña más reciente, los investigadores lograron identificar 13 fragmentos de hueso humanos. 

Para poder encontrar un hueso humano entre centenares de huesos de otros animales, se fijaron en su forma, pero también emplearon modernas técnicas de proteómica y de espectrometría de masas, con las que los científicos estudian las proteínas antiguas –principalmente colágeno– presentes en los restos óseos para saber a qué animales pertenecen. 

Los fragmentos de hueso identificados como Homo sapiens fueron datados directamente con la técnica del radiocarbono en unos 45.000 años de antigüedad. Y gracias a la técnica de los isótopos estables de oxígeno, aplicada a dientes equinos, se pudo determinar que en aquel entonces los humanos en Ranis tuvieron que lidiar con un clima frío, entre 7 y 15 grados menos que el actual.

Las marcas en los huesos de animales localizados en Ranis muestran que fueron consumidos por humanos.
Las marcas en los huesos de animales localizados en Ranis muestran que fueron consumidos por humanos.
Geoff Smith

Primeras incursiones en territorio neandertal

Una de las preguntas que ocupan a los paleoantropólogos es determinar cuándo desaparecieron las poblaciones neandertales de Eurasia y cuándo llegaron los humanos anatómicamente modernos. Ello es fundamental para establecer qué interacciones hubo entre estos grupos y cuáles fueron las causas de la desaparición de los humanos arcaicos.

Los resultados de los restos óseos del yacimiento de Ranis en Alemania indican que hace 45.000 años grupos pioneros de Homo sapiens se adentraron y se extendieron rápidamente por las altas latitudes de Europa, probablemente incluso hasta las actuales islas británicas. Esta expansión tuvo lugar mucho antes de que nuestra especie se aventurara hacia el suroeste del continente, donde se ha documentado la presencia de neandertales por lo menos hasta hace 42.000 años.

De este mismo periodo son los restos de la mujer de Zlatý kun, encontrados en la República Checa, que tendría unos 45.000 años, según estimaciones genéticas, y que comparte el mismo tipo de ADN mitocondrial con los restos de Ranis. 

Zlatý kun debió de formar parte de los primeros grupos de humanos modernos que llegaron a Eurasia tras la expansión de Homo sapiens fuera de África. Su genoma contiene aproximadamente un 3% de ADN neandertal, similar al de otros cazadores-recolectores del Paleolítico Superior. Esta mujer descendería de una población ancestral de sapiens que se mezcló con los neandertales en algún momento hace entre 50.000 y 60.000 años, probablemente en Oriente Próximo.

Aparte de Ranis y Zlatý kun, la evidencia más temprana del asentamiento de H. sapiens en Europa procede de los yacimientos italianos de Grotta Cavallo, Riparo Bombrini y Grotta di Fumane, donde se han encontrado restos dentales aislados de hace 43.000–45.000 años. Por otro lado, los últimos restos neandertales tienen entre 40.000 y 42.000 años y sus herramientas de piedra musterienses desaparecieron hace 39.000–41.000 años.

Estas evidencias indican que en Europa la expansión de los grupos pioneros de Homo sapiens tuvo lugar entre 3.000 y 5.000 años antes de la desaparición de los neandertales del registro fósil.

Podría ser, incluso, que algunos grupos de sapiens se hubieran adentrado en Europa unos cuantos milenios antes. En la Grotte Mandrin, en el valle del Ródano en Francia, se ha encontrado un diente de leche, cuyo ADN no ha podido ser analizado, que sugeriría la presencia de nuestra especie en el sur de Francia hace unos 54.000 años. Esto sería unos 10.000 años antes que los restos sapiens más antiguos encontrados en Europa. 

Puntas de tipo neroniano, sin ningún parecido con las herramientas neandertales anteriores y posteriores, localizadas en Grotte Mandrin (Francia)
Puntas de tipo neroniano, sin ningún parecido con las herramientas neandertales anteriores y posteriores, localizadas en Grotte Mandrin (Francia)
L. Metz y L. Slimak

El diente se identificó junto con herramientas de piedra que se asemejan a otras encontradas en África y Oriente Próximo del mismo periodo, y en un nivel del yacimiento (datado entre 56.800 y 51.700 años) que se encuentra entre dos capas de sedimento que contienen restos de neandertales asociados con herramientas musterienses. El yacimiento de Mandrin sería el primer ejemplo de una cueva que fue ocupada de manera alterna por neandertales y humanos modernos.

Durante varios milenios debieron de coexistir ambos grupos humanos en el continente: pequeños grupos de sapiens, quizás en hábitats más inhóspitos en la periferia del territorio neandertal, y estos últimos progresivamente relegados hacia el sur, con sus últimos vestigios en la península Ibérica. Hasta que nuevas migraciones de sapiens más numerosas terminaron por sustituirlos para siempre.

ADN neandertal en nuestras células

En 2010 se secuenció por primera vez el genoma neandertal a partir del ADN obtenido de los restos de tres individuos de la cueva de Vindija en Croacia, que vivieron hace entre 44.000 y 47.000 años. El genoma neandertal, un hito de la paleogenómica que en 2022 le valió el premio Nobel a Svante Pääbo, máximo responsable del estudio, encerraba una sorpresa.

El genoma humano de los actuales habitantes de Eurasia contiene ADN procedente de los neandertales, entre un 1,8 y un 2,6% según las estimaciones más recientes, y esta proporción es mayor en el este de Asia (2,3–2,6%) que en el oeste de Eurasia (1,8–2,4%). Por lo tanto, en algún momento del pasado neandertales y sapiens se cruzaron entre ellos y vinieron al mundo niños mestizos de madre sapiens y padre neandertal, o viceversa. 

Se estima que estas interacciones tuvieron lugar fuera de África, hace entre 65.000 y 47.000 años, allá donde las áreas geográficas de ambas especies coincidían, probablemente en Oriente Próximo o en Europa. 

La mayoría de nosotros llevamos en nuestras células ADN de una especie de humanos que desapareció hace varias decenas de miles de años. Si sumamos los distintos fragmentos de ADN neandertal presentes en las poblaciones actuales, entre un 20 y un 30% del genoma neandertal parece haber sobrevivido en el acervo genético humano moderno. En los últimos años la fracción de ADN neandertal de nuestro genoma se ha relacionado con distintas características como, por ejemplo, la respuesta inmunitaria a nuevos patógenos, los niveles de pigmentación de la piel o la acumulación de grasas. Incluso podría atribuirse a genes neandertales el hecho de que a algunas personas les guste levantarse temprano.

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