La evolución humana reciente se refiere a la adaptación evolutiva , la selección sexual y natural y la deriva genética dentro de las poblaciones de Homo sapiens , desde su separación y dispersión en el Paleolítico Medio hace unos 50.000 años. Contrariamente a la creencia popular, los seres humanos no solo siguen evolucionando, sino que su evolución desde los albores de la agricultura es más rápida que nunca. [1] [2] [3] Es posible que la cultura humana —en sí misma una fuerza selectiva— haya acelerado la evolución humana. [4] [5]Con un conjunto de datos suficientemente grande y métodos de investigación modernos, los científicos pueden estudiar los cambios en la frecuencia de un alelo que ocurre en un pequeño subconjunto de la población durante una sola vida, la escala de tiempo significativa más corta en la evolución. [6] La comparación de un gen determinado con el de otras especies permite a los genetistas determinar si está evolucionando rápidamente solo en los seres humanos. Por ejemplo, mientras que el ADN humano es en promedio 98% idéntico al ADN del chimpancé, la llamada Región 1 Acelerada Humana ( HAR1 ), involucrada en el desarrollo del cerebro, es solo un 85% similar. [2]
Tras el poblamiento de África hace unos 130.000 años, y la reciente expansión fuera de África hace unos 70.000 a 50.000 años, algunas subpoblaciones de Homo sapiens han estado aisladas geográficamente durante decenas de miles de años antes de la temprana Edad Moderna de Descubrimiento . Combinado con la mezcla arcaica, esto ha dado como resultado una variación genética significativa , que en algunos casos se ha demostrado que es el resultado de la selección direccional que tuvo lugar durante los últimos 15.000 años, lo que es significativamente posterior a los posibles eventos de mezcla arcaica. [7] El hecho de que las poblaciones humanas que viven en diferentes partes del mundo hayan evolucionado en trayectorias divergentes refleja las diferentes condiciones de sus hábitats. [8] Las presiones de selección fueron especialmente severas para las poblaciones afectadas por el Último Máximo Glacial (LGM) en Eurasia, y para las poblaciones agrícolas sedentarias desde el Neolítico o Nueva Edad de Piedra. [9]
Los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP, pronunciado 'snip'), o las mutaciones de una sola "letra" de código genético en un alelo que se disemina a través de una población, en partes funcionales del genoma pueden potencialmente modificar prácticamente cualquier rasgo concebible, desde la altura y el color de los ojos a la susceptibilidad a la diabetes y la esquizofrenia. Aproximadamente el 2% del genoma humano codifica proteínas y una fracción ligeramente mayor está involucrada en la regulación génica. Pero la mayor parte del resto del genoma no tiene ninguna función conocida. Si el medio ambiente permanece estable, las mutaciones beneficiosas se extenderán por la población local durante muchas generaciones hasta que se convierta en un rasgo dominante. Un alelo extremadamente beneficioso podría volverse omnipresente en una población en tan solo unos pocos siglos, mientras que los que son menos ventajosos suelen tardar milenios. [10]
Los rasgos humanos que surgieron recientemente incluyen la capacidad de bucear en apnea durante largos períodos de tiempo, [11] adaptaciones para vivir en altitudes elevadas donde las concentraciones de oxígeno son bajas, [2] resistencia a enfermedades contagiosas (como la malaria), [12] luz piel, [7] [13] ojos azules, [14] persistencia de la lactasa (o la capacidad de digerir la leche después del destete), [15] [16] la capacidad de sintetizar alcohol deshidrogenasa (una enzima que descompone el alcohol), [17 ] niveles más bajos de presión arterial y colesterol, [18] [19] retención de la arteria media, [20] tallo grueso del cabello, [8] cera seca del oído, [17] índice de masa corporal más alto, [21] menor prevalencia de la enfermedad de Alzheimer enfermedad, [6] menor susceptibilidad a la diabetes, [22] longevidad genética, [22] reducción del tamaño del cerebro, [23] [24] y cambios en el momento de la menarquia y la menopausia. [25]
Mezcla arcaica
La evidencia genética sugiere que una especie llamada Homo heidelbergensis es el último ancestro común de los neandertales , denisovanos y homo sapiens . Este antepasado común vivió hace entre 600.000 y 750.000 años, probablemente en Europa o África. Los miembros de esta especie migraron a través de Europa, Oriente Medio y África y se convirtieron en los neandertales en Asia occidental y Europa, mientras que otro grupo se trasladó más al este y evolucionó hacia los denisovanos, que llevan el nombre de la cueva Denisovan en Rusia, donde se encontraron los primeros fósiles conocidos de ellos. descubierto. En África, los miembros de este grupo eventualmente se convirtieron en humanos anatómicamente modernos. A pesar de las migraciones y el aislamiento geográfico, los tres grupos descendientes de Homo heidelbergensis se conocieron y se cruzaron más tarde. [26]
El análisis de ADN revela que los tibetanos, los melanesios y los aborígenes australianos de hoy en día portan entre el 3% y el 5% del ADN denisovano. [26] Además, el análisis de ADN de indonesios y de Papúa Nueva Guinea indica que el Homo sapiens y los denisovanos se cruzaron tan recientemente como hace entre 15.000 y 30.000 años. [26] [27]
La investigación arqueológica sugiere que cuando los humanos prehistóricos recorrieron Europa hace 45.000 años, los neandertales se extinguieron. Aun así, hay evidencia de mestizaje entre los dos grupos a medida que los humanos expandieron su presencia en el continente. Mientras que los humanos prehistóricos tenían entre un 3% y un 6% de ADN neandertal, los humanos modernos solo tienen alrededor del 2%. Esto parece sugerir una selección contra rasgos derivados del neandertal. [28] Por ejemplo, la vecindad del gen FOXP2, que afecta el habla y el lenguaje, no muestra signos de herencia neandertal en absoluto. [29]
La introgresión de variantes genéticas adquiridas por mezcla de neandertales tiene distribuciones diferentes en europeos y asiáticos orientales, lo que apunta a diferencias en las presiones selectivas. [30] Aunque los asiáticos del este heredan más ADN de neandertal que los europeos, [29] los asiáticos del este, los del sur de Asia y los europeos comparten ADN de neandertal, por lo que la hibridación probablemente ocurrió entre los neandertales y sus antepasados comunes procedentes de África. [31] Sus diferencias también sugieren eventos de hibridación separados para los antepasados de los asiáticos orientales y otros euroasiáticos. [29]
Tras la secuenciación del genoma de tres neandertales de Vindija, se publicó un borrador de la secuencia del genoma del neandertal y se reveló que los neandertales compartían más alelos con las poblaciones euroasiáticas, como los franceses, los chinos han y Papúa Nueva Guinea, que con las poblaciones africanas subsaharianas, por ejemplo. como Yoruba y San. Según los autores del estudio, el exceso observado de similitud genética se explica mejor por el reciente flujo de genes de los neandertales a los humanos modernos después de la migración fuera de África. [32] Pero el flujo de genes no fue en un sentido. El hecho de que algunos de los antepasados de los humanos modernos en Europa hayan regresado a África significa que los africanos modernos también portan algunos materiales genéticos de los neandertales. En particular, los africanos comparten el 7,2% de ADN neandertal con los europeos, pero solo el 2% con los asiáticos orientales. [31]
Se cree que algunas adaptaciones climáticas, como la adaptación a gran altitud en los humanos , fueron adquiridas por mezcla arcaica. Se cree que un grupo étnico conocido como los sherpas de Nepal ha heredado de los denisovanos un alelo llamado EPAS1 , que les permite respirar fácilmente a grandes altitudes. [26] Un estudio de 2014 informó que las variantes derivadas del neandertal encontradas en las poblaciones de Asia oriental mostraron agrupaciones en grupos funcionales relacionados con las vías inmunes y hematopoyéticas , mientras que las poblaciones europeas mostraron agrupaciones en grupos funcionales relacionados con el proceso catabólico de lípidos . [nota 1] Un estudio de 2017 encontró una correlación de la mezcla de neandertales en las poblaciones europeas modernas con rasgos como el tono de piel , el color del cabello , la altura , los patrones de sueño , el estado de ánimo y la adicción al tabaco . [33] Un estudio de 2020 de africanos reveló haplotipos neandertales, o alelos que tienden a heredarse juntos, relacionados con la inmunidad y la sensibilidad ultravioleta. [31]
El gen de la microcefalina ( MCPH1 ), involucrado en el desarrollo del cerebro, probablemente se originó a partir de un linaje Homo separado del de los humanos anatómicamente modernos, pero se les presentó hace unos 37,000 años y se ha vuelto mucho más común desde entonces, alcanzando alrededor de 70% de la población humana en la actualidad. Los neandertales son un posible origen de este gen. [34]
La promoción de rasgos beneficiosos adquiridos a partir de la mezcla se conoce como introgresión adaptativa. [31]
Paleolítico superior o la Edad de Piedra tardía (hace 50.000 a 12.000 años)
El naturalista victoriano Charles Darwin fue el primero en proponer la hipótesis fuera de África para el poblamiento del mundo, [35] pero ahora se entiende que la historia de la migración humana prehistórica es mucho más compleja gracias a los avances del siglo XXI en secuenciación genómica. [35] [36] [37] Hubo múltiples oleadas de dispersión de humanos anatómicamente modernos fuera de África, [38] [39] [40] y la más reciente data de hace 70.000 a 50.000 años. [41] [42] [43] [44] Es posible que oleadas anteriores de migrantes humanos se hayan extinguido o hayan decidido regresar a África. [40] [45] Además, una combinación de flujo de genes desde Eurasia de regreso a África y tasas más altas de deriva genética entre los asiáticos orientales en comparación con los europeos llevaron a estas poblaciones humanas a divergir unas de otras en diferentes momentos. [35]
Hace entre 65.000 y 50.000 años, hicieron su aparición una variedad de nuevas tecnologías, como armas de proyectiles, anzuelos, porcelana y agujas de coser. [46] Las flautas de hueso de pájaro se inventaron hace 30.000 a 35.000 años, [47] indicando la llegada de la música. [46] La creatividad artística también floreció, como se puede ver con las figuras de Venus y las pinturas rupestres. [46] Se han encontrado pinturas rupestres no solo de animales reales, sino también de criaturas imaginarias que podrían atribuirse de manera confiable al Homo sapiens en diferentes partes del mundo. La datación radiactiva sugiere que las más antiguas de las que se han encontrado, en 2019, tienen 44.000 años. [48] Para los investigadores, estas obras de arte e invenciones representan un hito en la evolución de la inteligencia humana , las raíces de la narración, allanando el camino para la espiritualidad y la religión. [46] [48] Los expertos creen que este repentino " gran salto adelante " —como lo llama el antropólogo Jared Diamond— se debió al cambio climático. Hace unos 60.000 años, durante la mitad de una edad de hielo, hacía mucho frío en el extremo norte, pero las capas de hielo absorbían gran parte de la humedad de África, lo que hacía que el continente fuera aún más seco y las sequías mucho más comunes. El resultado fue un cuello de botella genético que llevó al Homo sapiens al borde de la extinción y un éxodo masivo de África. Sin embargo, sigue siendo incierto (a partir de 2003) si esto se debió o no a algunas mutaciones genéticas favorables, por ejemplo, en el gen FOXP2 , relacionado con el lenguaje y el habla. [49] Una combinación de evidencia arqueológica y genética sugiere que los humanos emigraron a lo largo del sur de Asia y bajaron a Australia hace 50.000 años, al Medio Oriente y luego a Europa hace 35.000 años, y finalmente a las Américas a través del Ártico siberiano hace 15.000 años. [49]
Los análisis de ADN realizados desde 2007 revelaron la aceleración de la evolución con respecto a las defensas contra las enfermedades, el color de la piel, la forma de la nariz, el color y el tipo de cabello y la forma del cuerpo desde hace unos 40.000 años, continuando una tendencia de selección activa desde que los humanos emigraron de África 100.000 años. atrás. Los seres humanos que viven en climas más fríos tienden a ser más robustos en comparación con aquellos en climas más cálidos porque tener una superficie más pequeña en comparación con el volumen hace que sea más fácil retener el calor. [nota 2] Las personas de climas cálidos tienden a tener labios más gruesos, que tienen una gran superficie, lo que les permite mantenerse frescos. Con respecto a la forma de la nariz, los humanos que residen en lugares cálidos y secos tienden a tener narices estrechas y protuberantes para reducir la pérdida de humedad. Los seres humanos que viven en lugares cálidos y húmedos tienden a tener narices anchas y planas que hidratan el cabello inhalado y retienen la humedad del aire exhalado. Los seres humanos que viven en lugares fríos y secos tienden a tener narices pequeñas, estrechas y largas para calentar e hidratar el aire inhalado. En cuanto a los tipos de cabello, los humanos de regiones con climas más fríos tienden a tener el cabello lacio para que la cabeza y el cuello se mantengan calientes. El cabello liso también permite que la humedad fría se caiga rápidamente de la cabeza. Por otro lado, el cabello apretado y rizado aumenta las áreas expuestas del cuero cabelludo, aliviando la evaporación del sudor y permitiendo que el calor se irradie mientras se mantiene alejado del cuello y los hombros. Se cree que los pliegues epicantónicos del ojo son una adaptación que protege el ojo de la nieve y reduce el resplandor de la nieve. [50]
Los cambios fisiológicos o fenotípicos se remontan a mutaciones del Paleolítico superior, como la variante del este asiático del gen EDAR , que data de hace unos 35.000 años. Los rasgos afectados por la mutación son las glándulas sudoríparas, los dientes, el grosor del cabello y el tejido mamario. [51] [8] Mientras que los africanos y los europeos portan la versión ancestral del gen, la mayoría de los asiáticos orientales tienen la versión mutada. Al probar el gen en ratones, Yana G. Kamberov y Pardis C. Sabeti y sus colegas del Broad Institute descubrieron que la versión mutada produce tallos de pelo más gruesos, más glándulas sudoríparas y menos tejido mamario. Las mujeres del este de Asia son conocidas por tener senos comparativamente pequeños y los asiáticos del este en general tienden a tener el pelo grueso. El equipo de investigación calculó que este gen se originó en el sur de China, que era cálido y húmedo, lo que significa que tener más glándulas sudoríparas sería ventajoso para los cazadores-recolectores que vivían allí. El genetista Joshua Akey sugirió que el gen mutante también podría verse favorecido por la selección sexual, ya que los rasgos visibles asociados con este gen hacen que el individuo que lo porta sea más atractivo para posibles parejas. Sin embargo, Kamberov ofrece una tercera explicación, quien argumentó que cada uno de los rasgos debidos al gen mutante podría verse favorecido en diferentes momentos. Hoy en día, la versión mutante de EDAR se puede encontrar entre el 93% de los chinos Han, el 70% entre los japoneses y los tailandeses, y entre el 60% y el 90% entre los indios americanos, que descienden del este de Asia. [8]
La Edad de Hielo más reciente alcanzó su punto máximo en intensidad entre hace 19.000 y 25.000 años y terminó hace unos 12.000 años. A medida que los glaciares que una vez cubrieron Escandinavia hasta el norte de Francia se retiraron, los humanos comenzaron a regresar al norte de Europa desde el suroeste, la actual España. Pero hace unos 14.000 años, los humanos del sureste de Europa, especialmente Grecia y Turquía, comenzaron a migrar al resto del continente, desplazando al primer grupo de humanos. El análisis de los datos genómicos reveló que todos los europeos desde hace 37.000 años descienden de una sola población fundadora que sobrevivió a la Edad del Hielo, con especímenes encontrados en varias partes del continente, como Bélgica. Aunque esta población humana fue desplazada hace 33.000 años, un grupo genéticamente relacionado comenzó a extenderse por Europa hace 19.000 años. [28] La reciente divergencia de los linajes euroasiáticos se aceleró significativamente durante el Último Máximo Glacial (LGM), el Mesolítico y el Neolítico, debido al aumento de las presiones de selección y los efectos fundadores asociados con la migración . [52] Se han encontrado alelos predictivos de piel clara en neandertales, [53] pero se cree que los alelos de piel clara en europeos y asiáticos orientales, KITLG y ASIP , no han sido adquiridos (a partir de 2012) por una mezcla arcaica sino recientemente mutaciones desde el LGM. [52] Los fenotipos de pigmentación del cabello, los ojos y la piel asociados con los humanos de ascendencia europea de origen euroasiático occidental emergen durante la LGM, hace unos 19.000 años. [13] Los alelos TYRP1 SLC24A5 y SLC45A2 asociados surgieron hace unos 19.000 años, todavía durante la LGM, muy probablemente en el Cáucaso. [52] [54] En los últimos 20.000 años aproximadamente, la piel clara se ha visto favorecida por la selección natural en Asia oriental, Europa y América del Norte. Al mismo tiempo, los sudafricanos tienden a tener la piel más clara que sus contrapartes ecuatoriales. En general, las personas que viven en latitudes más altas tienden a tener la piel más clara. [3] La variación HERC2 para ojos azules apareció por primera vez hace unos 14.000 años en Italia y el Cáucaso. [55]
La adaptación de los inuit a una dieta rica en grasas y al clima frío se remonta a una mutación fechada en el Último Máximo Glacial (hace 20.000 años). [56] La capacidad craneal promedio entre las poblaciones humanas masculinas modernas varía en el rango de 1.200 a 1.450 cm 3 . Los volúmenes craneales más grandes están asociados con regiones climáticas más frías, encontrándose los mayores promedios en las poblaciones de Siberia y el Ártico . [nota 3] [58] Los seres humanos que viven en el norte de Asia y el Ártico han desarrollado la capacidad de desarrollar capas gruesas de grasa en la cara para mantenerse calientes. Además, los inuit tienden a tener caras planas y anchas, una adaptación que reduce la probabilidad de congelaciones. [50] Tanto los neandertales como los cromagnones tenían volúmenes craneales algo más grandes en promedio que los europeos modernos, lo que sugiere la relajación de las presiones de selección para un mayor volumen cerebral después del final del LGM. [57]
Los aborígenes australianos que viven en el Desierto Central , donde la temperatura puede descender por debajo del punto de congelación por la noche, han desarrollado la capacidad de reducir sus temperaturas centrales sin temblar. [50]
Los primeros fósiles de Homo sapiens sugieren que los miembros de esta especie tenían cerebros muy diferentes hace 300.000 años en comparación con la actualidad. En particular, tenían forma alargada en lugar de globular. Solo los fósiles de hace 35.000 años o menos comparten la misma forma cerebral básica que los humanos actuales. [23] Los cerebros humanos parecen estar encogiéndose durante los últimos veinte mil años. Los cerebros humanos modernos son aproximadamente un 10% más pequeños que los de los Cromañón, que vivieron en Europa hace veinte o treinta mil años. Esa es una diferencia comparable a una pelota de tenis. Los científicos no están tan seguros de las implicaciones de este hallazgo. Por un lado, podría ser que los humanos se estén volviendo cada vez menos inteligentes a medida que sus sociedades se vuelven cada vez más complejas, lo que les facilita la supervivencia. Por otro lado, la reducción del tamaño del cerebro podría estar asociada con niveles más bajos de agresión. [24] En cualquier caso, la evidencia del encogimiento del cerebro humano se puede observar en África, China y Europa. [23]
Biólogos [ ¿quién? ] trabajando a principios del siglo XXI dC consideran que la cultura humana en sí misma es una fuerza de selección. Las exploraciones de todo el genoma humano [ cita requerida ] sugieren que gran parte de él está bajo selección activa en los últimos 10.000 a 20.000 años aproximadamente, lo que es reciente en términos evolutivos. Aunque los detalles de tales genes siguen sin estar claros (a partir de 2010) [ cita requerida ] , aún pueden clasificarse por su probable funcionalidad de acuerdo con las estructuras de las proteínas para las que codifican. Muchos de estos genes están relacionados con el sistema inmunológico, la piel, el metabolismo, la digestión, el desarrollo óseo, el crecimiento del cabello, el olfato y el gusto y la función cerebral [ cita requerida ] . Dado que la cultura de los humanos conductualmente modernos sufre un cambio rápido [ cita requerida ] , es posible [¿ según quién? ] } que la cultura humana ha acelerado la evolución humana en los últimos 50.000 años aproximadamente. Si bien esta posibilidad sigue sin demostrarse, los modelos matemáticos [ cita requerida ] sugieren que las interacciones gen-cultivo pueden dar lugar a una evolución biológica especialmente rápida. Si esto es cierto, entonces los humanos están evolucionando para adaptarse a las presiones selectivas que ellos mismos crearon. [4]
Holoceno (hace 12.000 años hasta el presente)
Neolítico o Nueva Edad de Piedra
En 2006, el genetista de poblaciones Jonathan Pritchard y sus colegas estudiaron las poblaciones de África, el este de Asia y Europa e identificaron unas 700 regiones del genoma humano que habían sido moldeadas por selección natural hace entre 15.000 y 5.000 años. Estos genes afectan los sentidos del olfato y el gusto, el color de la piel, la digestión, la estructura ósea y la función cerebral. Según Spencer Wells, director del Proyecto Genográfico de la National Geographic Society, tal estudio ayuda a los antropólogos a explicar en detalle por qué los pueblos de diferentes partes del mundo pueden tener una apariencia tan sorprendentemente diferente aunque la mayor parte de su ADN sea idéntico. [7]
El advenimiento de la agricultura ha jugado un papel clave en la historia evolutiva de la humanidad. Las primeras comunidades agrícolas se beneficiaron de fuentes de alimentos nuevas y comparativamente estables, pero también estuvieron expuestas a enfermedades nuevas e inicialmente devastadoras como la tuberculosis , el sarampión y la viruela . Eventualmente, la resistencia genética a tales enfermedades evolucionó y los humanos que viven hoy son descendientes de aquellos que sobrevivieron a la revolución agrícola y se reprodujeron. [59] [5] Los pioneros de la agricultura enfrentaron caries dentales, deficiencia de proteínas y, en general, desnutrición, lo que resultó en tallas más bajas. [5] Las enfermedades son una de las fuerzas evolutivas más poderosas que actúan sobre el Homo sapiens . A medida que esta especie migró por África y comenzó a colonizar nuevas tierras fuera del continente hace unos 100.000 años, entró en contacto y ayudó a propagar una variedad de patógenos con consecuencias mortales. Además, los albores de la agricultura provocaron el aumento de importantes brotes de enfermedades. La malaria es el contagio humano más antiguo que se conoce, y se remonta a África occidental hace unos 100.000 años, antes de que los humanos comenzaran a migrar fuera del continente. Las infecciones por paludismo aumentaron hace unos 10.000 años, elevando las presiones selectivas sobre las poblaciones afectadas y provocando la evolución de la resistencia. [12]
Un estudio realizado por los antropólogos John Hawks , Henry Harpending , Gregory Cochran y sus colegas sugiere que la evolución humana se ha acelerado significativamente desde el comienzo del Holoceno , a un ritmo estimado de alrededor de 100 veces más rápido que durante el Paleolítico, principalmente en las poblaciones agrícolas de Eurasia. [60] Por lo tanto, los seres humanos que viven en el siglo XXI son más diferentes de sus antepasados de hace 5.000 años que sus antepasados de esa era de los neandertales que se extinguieron hace unos 30.000 años. [1] Vincularon este efecto a nuevas presiones de selección que surgen de nuevas dietas, nuevos modos de habitación y presiones inmunológicas relacionadas con la domesticación de animales . [60] Por ejemplo, las poblaciones que cultivan arroz, trigo y otros granos han ganado la capacidad de digerir el almidón gracias a una enzima llamada amilasa , que se encuentra en la saliva. [3] Además, tener una población mayor significa tener más mutaciones, materia prima sobre la que actúa la selección natural. [61]
Hawks y sus colegas escanearon datos del Proyecto Internacional HapMap de africanos, asiáticos y europeos en busca de SNP y encontraron evidencia de que la evolución se aceleró en 1800 genes, o el 7% del genoma humano. [62] También descubrieron que las poblaciones humanas en África, Asia y Europa estaban evolucionando a lo largo de caminos divergentes, volviéndose cada vez más diferentes, y que había muy poco flujo de genes entre ellos. La mayoría de los nuevos rasgos son exclusivos de su continente de origen. [63]
A medida que los europeos y los asiáticos orientales emigraron fuera de África, esos grupos se adaptaron mal y se vieron sometidos a presiones selectivas más fuertes. [5] Según Nicholas Wade , "La mayor parte de la variación en el genoma humano es neutra, lo que significa que no surgió por selección natural sino por procesos como mutaciones inofensivas y la mezcla aleatoria del genoma entre generaciones. La cantidad de esta diversidad genética es mayor en las poblaciones africanas. La diversidad disminuye de manera constante cuanto más se aleja una población de la patria africana, ya que cada grupo que avanzó se llevó solo una parte de la diversidad de su población madre ". [17]
John Hawks informó evidencia de evolución reciente en el cerebro humano en los últimos 5.000 años aproximadamente. Las medidas del cráneo sugieren que el cerebro humano se ha reducido en unos 150 centímetros cúbicos, o aproximadamente un diez por ciento. Es probable que esto se deba a la creciente especialización en las sociedades modernas centradas en la agricultura en lugar de la caza y la recolección. [64] En términos más generales, el tamaño del cerebro humano ha ido disminuyendo desde hace al menos 100.000 años, aunque el cambio fue más significativo en los últimos 12.000 años. Hace 100.000 años, el tamaño medio del cerebro era de unos 1.500 centímetros cúbicos, en comparación con los 1.450 centímetros cúbicos de hace 12.000 años y los 1.350 actuales. [50]
Ejemplos de adaptaciones relacionadas con la agricultura y la domesticación de animales incluyen Asia Oriental tipos de ADH1B asociados con la domesticación de arroz , [65] y persistencia de la lactasa . [66] [67]
Hace unos diez mil años, los residentes cultivadores de arroz del sur de China descubrieron que podían hacer bebidas alcohólicas por fermentación. Debido a que la embriaguez probablemente representaba una amenaza para la supervivencia, un gen mutante de una enzima que descompone el alcohol y hace que la gente se sonroje en el proceso, la alcohol deshidrogenasa , se diseminó gradualmente por el resto de China. [17]
Hace unos 11.000 años, cuando la agricultura reemplazaba la caza y la recolección en el Medio Oriente, la gente inventó formas de reducir las concentraciones de lactosa en la leche fermentándola para hacer yogur y queso. Las personas perdieron la capacidad de digerir la lactosa a medida que maduraban y, como tal, perdieron la capacidad de consumir leche. Miles de años después, una mutación genética permitió a las personas que vivían en Europa en ese momento continuar produciendo lactasa, una enzima que digiere la lactosa, durante toda su vida, lo que les permite beber leche después del destete y sobrevivir a malas cosechas. [15]
Estos dos desarrollos clave allanaron el camino para que las comunidades de agricultores y pastores desplazaran rápidamente a los cazadores-recolectores que una vez prevalecieron en Europa. Hoy en día, la persistencia de la lactasa se puede encontrar en el 90% o más de las poblaciones en el noroeste y norte de Europa central, y en zonas de África occidental y sudoriental, Arabia Saudita y el sur de Asia. No es tan común en el sur de Europa (40%) porque los agricultores neolíticos ya se habían establecido allí antes de que existiera la mutación. Por otro lado, es bastante raro en el interior del sudeste asiático y el sur de África. Si bien todos los europeos con persistencia de la lactasa comparten un antepasado común para esta capacidad, es probable que los focos de persistencia de la lactasa fuera de Europa se deban a mutaciones separadas. La mutación europea, llamada alelo LP, se remonta a la actual Hungría, hace 7.500 años. En el siglo XXI, aproximadamente el 35% de la población humana es capaz de digerir la lactosa después de los siete u ocho años. Los humanos que beben leche podrían producir descendencia hasta un 19% más fértil que aquellos sin la capacidad, lo que coloca la mutación entre los que se encuentran bajo la selección más fuerte conocida. Como ejemplo de coevolución genética-cultura, las comunidades con persistencia de la lactasa y la producción lechera se apoderaron de Europa en varios cientos de generaciones, o miles de años. [15] Esto plantea una pregunta del tipo del huevo y la gallina: ¿qué fue primero, la producción lechera o la persistencia de la lactasa? Para responder a esta pregunta, los genetistas de poblaciones examinaron muestras de ADN extraídas de esqueletos encontrados en sitios arqueológicos en Alemania, Hungría, Polonia y Lituania que datan de hace entre 3.800 y 6.000 años. No encontraron ninguna evidencia del alelo LP. Por lo tanto, los europeos comenzaron la producción lechera antes de adquirir la capacidad de beber leche después de la primera infancia. [68]
Sin embargo, un equipo de investigación finlandés informó que la mutación europea que permite la persistencia de la lactasa no se encuentra entre los africanos consumidores de leche y productores de leche. Sarah Tishkoff y sus estudiantes lo confirmaron analizando muestras de ADN de Tanzania, Kenia y Sudán, donde la persistencia de la lactasa evolucionó de forma independiente. La uniformidad de las mutaciones que rodean al gen de la lactasa sugiere que la persistencia de la lactasa se extendió rápidamente por esta parte de África. Según los datos de Tishkoff, esta mutación apareció por primera vez hace entre 3.000 y 7.000 años y, de hecho, ha sido fuertemente favorecida por la selección natural, incluso más fuertemente que la resistencia a la malaria. En esta parte del mundo, brinda cierta protección contra la sequía y permite a las personas beber leche sin diarrea, que causa deshidratación. [dieciséis]
La persistencia de la lactasa es una habilidad poco común entre los mamíferos. [68] También es un ejemplo claro y simple de evolución convergente en humanos porque involucra un solo gen. Otros ejemplos de evolución convergente, como la piel clara de los europeos y asiáticos del este o los diversos medios de resistencia al paludismo, son mucho más complicados. [dieciséis]
El cambio hacia comunidades asentadas basadas en la agricultura fue un cambio cultural significativo, que a su vez puede haber acelerado la evolución humana. La agricultura generó una abundancia de cereales, lo que permitió a las mujeres destetar a sus bebés antes y tener más hijos en períodos de tiempo más cortos. A pesar de la vulnerabilidad de las comunidades densamente pobladas a las enfermedades, esto provocó una explosión demográfica y, por tanto, una mayor variación genética, materia prima sobre la que actúa la selección natural. Las dietas en las primeras comunidades agrícolas eran deficientes en muchos nutrientes, incluida la vitamina D. Esta podría ser una de las razones por las que la selección natural ha favorecido la piel clara entre los europeos, ya que aumenta la absorción de rayos ultravioleta y la síntesis de vitamina D. [69]
El paleoantropólogo Richard G. Klein de la Universidad de Stanford le dijo al New York Times que si bien era difícil correlacionar un cambio genético dado con un período arqueológico específico, era posible identificar una serie de modificaciones debidas al auge de la agricultura. El cultivo de arroz se extendió por China hace entre 7.000 y 6.000 años y llegó a Europa aproximadamente al mismo tiempo. Los científicos han tenido problemas para encontrar esqueletos chinos antes de ese período que se parezcan a los de una persona china moderna o esqueletos europeos de más de 10.000 años similares a los de un europeo moderno. [7]
Entre la lista de genes que estudiaron Jonathan Pritchard y su equipo había cinco que influían en la complexión. Las versiones seleccionadas de los genes, que se cree que surgieron por primera vez hace 6.600 años, se encontraron solo entre los europeos y fueron responsables de su piel pálida. El consenso entre los antropólogos es que cuando los primeros humanos anatómicamente modernos llegaron a Europa hace 45.000 años, compartían la piel oscura de sus antepasados africanos, pero finalmente adquirieron una piel más clara como una adaptación que les ayudó a sintetizar la vitamina D utilizando la luz solar. Esto significa que los europeos adquirieron su piel clara mucho más recientemente o que esto fue una continuación de una tendencia anterior. Debido a que los asiáticos del este también son pálidos, la naturaleza logró el mismo resultado seleccionando diferentes genes no detectados por la prueba o haciéndolo para los mismos genes pero miles de años antes, haciendo que tales cambios fueran invisibles para la prueba. [7] Se estima que la pigmentación de la piel clara característica de los europeos modernos se extendió por Europa en un "barrido selectivo" durante el Mesolítico (hace 5.000 años). [13] Las señales de selección a favor de la piel clara entre los europeos fue una de las más pronunciadas, comparables a las de la resistencia a la malaria o la tolerancia a la lactosa. [70]
La eumelanina , responsable de la pigmentación de la piel humana, protege contra la radiación ultravioleta y limita la síntesis de vitamina D. [71] Las variaciones en el color de la piel, debido a los niveles de melanina, son causadas por al menos 25 genes diferentes, y las variaciones evolucionaron independientemente entre sí para satisfacer diferentes necesidades ambientales. [17] [71] A lo largo de los milenios, los colores de la piel humana han evolucionado para adaptarse bien a sus entornos locales. Tener demasiada melanina puede provocar deficiencia de vitamina D y deformidades óseas, mientras que tener muy poca hace que la persona sea más vulnerable al cáncer de piel. [71]
Los ojos azules son una adaptación para vivir en regiones donde la cantidad de luz es limitada porque permiten que entre más luz que los ojos marrones. [50] También parecen haber sido sometidos a una selección dependiente de la frecuencia y del sexo . [72] [73] [70] Un programa de investigación del genetista Hans Eiberg y su equipo en la Universidad de Copenhague desde la década de 1990 hasta la de 2000 que investigaba los orígenes de los ojos azules reveló que una mutación en el gen OCA2 es responsable de este rasgo. Según ellos, todos los humanos inicialmente tenían ojos marrones y la mutación OCA2 tuvo lugar entre hace 6.000 y 10.000 años. Diluye la producción de melanina, responsable de la pigmentación del color del cabello, los ojos y la piel humanos. Sin embargo, la mutación no interrumpe completamente la producción de melanina, ya que eso dejaría al individuo con una condición conocida como albinismo. Las variaciones en el color de los ojos de marrón a verde se pueden explicar a través de la variación en la cantidad de melanina producida en el iris. Mientras que los individuos de ojos marrones comparten un área grande en su ADN que controla la producción de melanina, los individuos de ojos azules tienen solo una pequeña región. Al examinar el ADN mitocondrial de personas de varios países, Eiberg y su equipo concluyeron que todos los individuos de ojos azules comparten un ancestro común. [14]
En 2018, un equipo internacional de investigadores de Israel y Estados Unidos anunció que su análisis genético de restos humanos excavados de 6.500 años de antigüedad en la región de la Alta Galilea de Israel reveló una serie de rasgos que no se encontraron en los humanos que habían habitado previamente el área, incluyendo ojos azules. Concluyeron que la región experimentó un cambio demográfico significativo hace 6.000 años debido a la migración de Anatolia y las montañas Zagros (en la actual Turquía e Irán) y que este cambio contribuyó al desarrollo de la cultura calcolítica en la región. [74]
Edad del Bronce a la Edad Media
La resistencia a la malaria es un ejemplo bien conocido de la evolución humana reciente. Esta enfermedad ataca a los humanos a temprana edad. Por lo tanto, los humanos que son resistentes disfrutan de una mayor probabilidad de sobrevivir y reproducirse. Si bien los seres humanos han desarrollado múltiples defensas contra la malaria, la anemia de células falciformes, una condición en la que los glóbulos rojos se deforman en forma de hoz, restringiendo así el flujo sanguíneo, es quizás la más conocida. La anemia de células falciformes dificulta que el parásito de la malaria infecte los glóbulos rojos. Este mecanismo de defensa contra la malaria surgió de forma independiente en África y en Pakistán e India. En 4.000 años se ha extendido al 10-15% de la población de estos lugares. [64] Otra mutación que permitió a los seres humanos resistir la malaria y que está fuertemente favorecida por la selección natural y se ha extendido rápidamente en África es la incapacidad para sintetizar la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa o G6PD . [dieciséis]
Una combinación de saneamiento deficiente y alta densidad de población resultó ideal para la propagación de enfermedades contagiosas que eran mortales para los residentes de las ciudades antiguas. El pensamiento evolutivo sugeriría que las personas que viven en lugares con una urbanización de larga data que se remonta a milenios habrían desarrollado resistencia a ciertas enfermedades, como la tuberculosis y la lepra . Utilizando análisis de ADN y hallazgos arqueológicos, científicos del University College London y Royal Holloway estudiaron muestras de 17 sitios en Europa, Asia y África. Aprendieron que, de hecho, la exposición prolongada a patógenos ha llevado a que la resistencia se propague entre las poblaciones urbanas. La urbanización es, por tanto, una fuerza selectiva que ha influido en la evolución humana. [75] El alelo en cuestión se denomina SLC11A1 1729 + 55del4. Los científicos encontraron que entre los residentes de lugares que se han asentado durante miles de años, como Susa en Irán, este alelo es omnipresente, mientras que en lugares con solo unos pocos siglos de urbanización, como Yakutsk en Siberia, solo el 70-80% de la población lo tiene. [76]
También se han encontrado adaptaciones en poblaciones modernas que viven en condiciones climáticas extremas como el Ártico , así como adaptaciones inmunológicas como la resistencia a enfermedades cerebrales en poblaciones que practican el canibalismo mortuorio o el consumo de cadáveres humanos. [77] [78] Los inuit tienen la capacidad de prosperar con las dietas ricas en lípidos que consisten en mamíferos árticos. Las poblaciones humanas que viven en regiones de gran altitud, como la meseta tibetana, Etiopía y los Andes, se benefician de una mutación que aumenta la concentración de oxígeno en su sangre. [2] Esto se logra al tener más capilares, aumentando su capacidad para transportar oxígeno. [3] Se cree que esta mutación tiene alrededor de 3000 años. [2]
El genetista Ryosuke Kimura y su equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tokai descubrieron que un alelo llamado EDAR, prácticamente ausente entre europeos y africanos pero común entre los asiáticos orientales, da lugar a un cabello más grueso, presumiblemente como una adaptación al frío. Kohichiro Yoshihura y su equipo de la Universidad de Nagasaki descubrieron que una variante del gen ABCC11 produce cerumen seco entre los asiáticos orientales. Los africanos y los europeos, por el contrario, comparten la versión anterior del gen, que produce cera húmeda para los oídos. Sin embargo, no se sabe qué ventaja evolutiva, si es que tiene alguna, confiere la cera húmeda del oído, por lo que esta variante probablemente se seleccionó por algún otro rasgo, como hacer que las personas suden menos. [17] Lo que los científicos saben, sin embargo, es que la cera seca se ve fuertemente favorecida por la selección natural en el este de Asia. [3]
Se ha propuesto una adaptación reciente para el Sama-Bajau austronesio , también conocido como Sea Gypsies o Sea Nomads, desarrollado bajo presiones de selección asociadas con la subsistencia del buceo libre durante los últimos mil años aproximadamente. [11] [79] Como cazadores-recolectores marítimos, la capacidad de bucear durante largos períodos de tiempo juega un papel crucial en su supervivencia. Debido al reflejo de inmersión de los mamíferos , el bazo se contrae cuando el mamífero se sumerge y libera glóbulos rojos que transportan oxígeno. Con el tiempo, las personas con bazos más grandes tenían más probabilidades de sobrevivir y prosperar porque el buceo libre puede ser bastante peligroso. Por el contrario, las comunidades centradas en la agricultura no muestran signos de evolucionar para tener bazos más grandes. Debido a que los Sama-Bajau no muestran interés en abandonar este estilo de vida, no hay razón para creer que no se producirá una mayor adaptación. [19]
Los avances en la biología de los genomas han permitido a los genetistas investigar el curso de la evolución humana durante siglos o incluso décadas. Jonathan Pritchard y un becario postdoctoral, Yair Field, encontraron una manera de rastrear los cambios en la frecuencia de un alelo utilizando enormes conjuntos de datos genómicos. Lo hicieron contando los singletons, o cambios de bases de ADN simples, que probablemente sean recientes porque son raros y no se han extendido por toda la población. Dado que los alelos traen consigo regiones de ADN vecinas a medida que se mueven por el genoma, el número de singletons puede usarse para estimar aproximadamente la rapidez con la que el alelo ha cambiado su frecuencia. Este enfoque puede revelar la evolución en los últimos 2000 años o cien generaciones humanas. Con esta técnica y los datos del proyecto UK10K, Pritchard y su equipo descubrieron que los alelos de la persistencia de la lactasa, el cabello rubio y los ojos azules se han extendido rápidamente entre los británicos en los últimos dos milenios aproximadamente. Los cielos nublados de Gran Bretaña pueden haber jugado un papel en el hecho de que los genes del cabello rubio también podrían dar luz a la piel, reduciendo las posibilidades de deficiencia de vitamina D. La selección sexual también podría jugar un papel, impulsada por el cariño de las parejas con cabello rubio y ojos azules. La técnica también les permitió rastrear la selección de rasgos poligénicos, los afectados por una multitud de genes, en lugar de uno solo, como la altura, la circunferencia de la cabeza del bebé y el tamaño de la cadera femenina (crucial para dar a luz). [25] Descubrieron que la selección natural ha favorecido el aumento de la altura y el mayor tamaño de la cabeza y la cadera femenina entre los británicos. Además, la persistencia de la lactasa mostró signos de selección activa durante el mismo período. Sin embargo, la evidencia de la selección de rasgos poligénicos es más débil que la de los afectados por un solo gen. [80]
Un artículo de 2012 estudió la secuencia de ADN de alrededor de 6.500 estadounidenses de ascendencia europea y africana y confirmó un trabajo anterior que indica que la mayoría de los cambios en una sola letra en la secuencia (variantes de un solo nucleótido) se acumularon en los últimos 5,000-10,000 años. Casi las tres cuartas partes surgieron en los últimos 5.000 años aproximadamente. Aproximadamente el 14% de las variantes son potencialmente dañinas y, entre ellas, el 86% tenía 5000 años o menos. Los investigadores también encontraron que los estadounidenses de origen europeo habían acumulado un número mucho mayor de mutaciones que los afroamericanos. Es probable que esto sea una consecuencia de la migración de sus antepasados fuera de África, que resultó en un cuello de botella genético; había pocos compañeros disponibles. A pesar del posterior crecimiento exponencial de la población, la selección natural no ha tenido tiempo suficiente para erradicar las mutaciones dañinas. Si bien los seres humanos de hoy tienen muchas más mutaciones que sus antepasados hace 5.000 años, no son necesariamente más vulnerables a las enfermedades porque estas pueden ser causadas por múltiples mutaciones. Sin embargo, confirma investigaciones anteriores que sugieren que las enfermedades comunes no son causadas por variantes genéticas comunes. [81] En cualquier caso, el hecho de que el acervo genético humano haya acumulado tantas mutaciones en un período tan corto de tiempo, en términos evolutivos, y que la población humana se haya disparado en ese tiempo, significa que la humanidad es más evolutiva que nunca. . La selección natural podría eventualmente ponerse al día con las variaciones en el acervo genético, ya que los modelos teóricos sugieren que las presiones evolutivas aumentan en función del tamaño de la población. [82]
Período moderno temprano hasta el presente
Un estudio publicado en 2021 explica que las poblaciones de las islas de Cabo Verde , frente a las costas de África occidental, han desarrollado rápidamente una resistencia a la malaria en las últimas 20 generaciones, desde que las personas comenzaron a vivir allí. Como era de esperar, los habitantes de la Isla de Santiago, donde la malaria es más prevalente, muestran la mayor prevalencia de resistencia. Este es uno de los casos más rápidos de cambio en el genoma humano medido. [83] [84]
El genetista Steve Jones le dijo a la BBC que durante el siglo XVI, solo un tercio de los bebés ingleses sobrevivieron hasta los 21 años, en comparación con el 99% en el siglo XXI. Los avances médicos, especialmente los realizados en el siglo XX, hicieron posible este cambio. Sin embargo, aunque las personas del mundo desarrollado de hoy viven vidas más largas y saludables, muchos eligen tener pocos hijos o ninguno, lo que significa que las fuerzas evolutivas continúan actuando sobre el acervo genético humano, solo que de una manera diferente. [85]
Si bien la medicina moderna parece proteger a la humanidad de las presiones de la selección natural, no impide que se produzcan otros procesos evolutivos. Según la teoría de la selección neutral, la selección natural afecta solo al 8% del genoma humano, lo que significa que las mutaciones en las partes restantes del genoma pueden cambiar su frecuencia por pura casualidad. Si se reducen las presiones selectivas naturales, los rasgos que normalmente se purgan no se eliminan tan rápidamente, lo que podría aumentar su frecuencia y acelerar la evolución. Existe evidencia de que la tasa de mutación humana está aumentando. Para los humanos, la mayor fuente de mutaciones hereditarias es el esperma; un hombre acumula más y más mutaciones en su esperma a medida que envejece. Por lo tanto, los hombres que retrasan la reproducción pueden afectar la evolución humana. La acumulación de tantas mutaciones en un corto período de tiempo podría plantear problemas genéticos para las futuras generaciones humanas. [2]
Un estudio de 2012 dirigido por Augustin Kong sugiere que el número de mutaciones de novo (o nuevas) aumenta en aproximadamente dos por año de reproducción retrasada por parte del padre y que el número total de mutaciones paternas se duplica cada 16,5 años. [86]
La dependencia de la medicina moderna en sí misma es otra bomba de tiempo evolutiva. Durante mucho tiempo, ha reducido la mortalidad de los defectos genéticos y las enfermedades contagiosas, permitiendo que más y más humanos sobrevivan y se reproduzcan, pero también ha permitido que los rasgos desadaptativos que de otro modo serían eliminados se acumulen en el acervo genético. Esto no es un problema mientras se mantenga el acceso a la atención médica moderna. Pero las presiones selectivas naturales aumentarán considerablemente si eso se elimina. [19] Sin embargo, la dependencia de la medicina en lugar de las adaptaciones genéticas probablemente será la fuerza impulsora detrás de la lucha de la humanidad contra las enfermedades en el futuro previsible. Además, si bien la introducción de antibióticos inicialmente redujo las tasas de mortalidad por enfermedades infecciosas en cantidades significativas, el abuso ha llevado al aumento de cepas resistentes de bacterias, lo que convierte a muchas enfermedades en una de las principales causas de muerte. [59]
Las mandíbulas y los dientes humanos se han reducido en proporción con la disminución del tamaño corporal en los últimos 30.000 años como resultado de las nuevas dietas y tecnología. Hay muchas personas hoy en día que no tienen suficiente espacio en la boca para sus terceros molares (o muelas del juicio ) debido al tamaño reducido de la mandíbula. En el siglo XX, la tendencia hacia dientes más pequeños parecía haberse revertido ligeramente debido a la introducción de flúor, que espesa el esmalte dental, agrandando así los dientes. [50]
A mediados del siglo XVIII, la altura media de los soldados holandeses era de 165 cm, muy por debajo de las medias europeas y americanas. Sin embargo, 150 años después, los holandeses ganaron un promedio de 20 cm mientras que los estadounidenses solo 6 cm. Esto se debe al hecho de que los holandeses altos tenían en promedio más hijos que los que eran bajos, ya que las holandesas los encontraban más atractivos, y que mientras que las holandesas altas tenían en promedio menos hijos que las de estatura media, tenían más hijos que las de estatura media. que eran bajos. Cosas como una buena nutrición y una buena atención médica no jugaron un papel tan importante como la evolución biológica. [87] Por el contrario, en algunos otros países como Estados Unidos, por ejemplo, los hombres de estatura media y las mujeres de baja estatura tendían a tener más hijos. [23]
Investigaciones recientes sugieren que la menopausia está evolucionando para ocurrir más tarde. Otras tendencias notificadas parecen incluir el alargamiento del período reproductivo humano y la reducción de los niveles de colesterol, glucosa en sangre y presión arterial en algunas poblaciones. [18]
El genetista de poblaciones Emmanuel Milot y su equipo estudiaron la evolución humana reciente en una isla canadiense aislada utilizando 140 años de registros eclesiásticos. Descubrieron que la selección favorecía la edad más joven en el primer parto entre las mujeres. [6] En particular, la edad promedio al primer nacimiento de las mujeres de la isla de Coudres ( Île aux Coudres ), 80 km al noreste de la ciudad de Quebec, disminuyó en cuatro años entre 1800 y 1930. Las mujeres que comenzaron a tener hijos antes generalmente terminaron con más niños en total que sobreviven hasta la edad adulta. En otras palabras, para estas mujeres francocanadienses, el éxito reproductivo se asoció con una edad más baja en el primer parto. La edad materna en el primer nacimiento es un rasgo altamente heredable. [88]
La evolución humana continúa durante la era moderna, incluso entre las naciones industrializadas. Cosas como el acceso a la anticoncepción y la ausencia de depredadores no detienen la selección natural. [21] Entre los países desarrollados, donde la esperanza de vida es alta y las tasas de mortalidad infantil son bajas, las presiones selectivas son las más fuertes sobre los rasgos que influyen en la cantidad de hijos que tiene un ser humano. Se especula que los alelos que influyen en el comportamiento sexual estarían sujetos a una fuerte selección, aunque los detalles de cómo los genes pueden afectar dicho comportamiento siguen sin estar claros. [10]
Históricamente, como un subproducto de la capacidad de caminar erguidos, los humanos evolucionaron para tener caderas y canales de parto más estrechos y para tener cabezas más grandes. En comparación con otros parientes cercanos como los chimpancés, el parto es una experiencia muy desafiante y potencialmente fatal para los humanos. Así comenzó un tira y afloja evolutivo. Para los bebés, tener cabezas más grandes resultó beneficioso siempre que las caderas de sus madres fueran lo suficientemente anchas. De lo contrario, tanto la madre como el niño morían típicamente. Este es un ejemplo de selección equilibrada o eliminación de rasgos extremos. En este caso, se seleccionaron las cabezas que eran demasiado grandes o pequeñas. Este tira y afloja evolutivo alcanzó un equilibrio, haciendo que estos rasgos permanezcan más o menos constantes a lo largo del tiempo al tiempo que permite que florezca la variación genética, allanando así el camino para una evolución rápida en caso de que las fuerzas selectivas cambien de dirección. [89]
Todo esto cambió en el siglo XX cuando las cesáreas (o cesáreas) se volvieron más seguras y más comunes en algunas partes del mundo. [90] Se siguen favoreciendo los tamaños de cabeza más grandes, mientras que las presiones selectivas contra los tamaños de cadera más pequeños han disminuido. Proyectando hacia adelante, esto significa que las cabezas humanas seguirían creciendo mientras que el tamaño de las caderas no. Como resultado de la creciente desproporción fetopélvica, las cesáreas se volverían cada vez más comunes en un ciclo de retroalimentación positiva, aunque no necesariamente en la medida en que el parto natural se volvería obsoleto. [89] [90]
La paleoantropóloga Briana Pobiner del Instituto Smithsonian señaló que los factores culturales podrían desempeñar un papel en las tasas ampliamente diferentes de cesáreas en los países desarrollados y en desarrollo. Daghni Rajasingam, del Royal College of Obstetricians, observó que las crecientes tasas de diabetes y obesidad entre las mujeres en edad reproductiva también aumentan la demanda de cesáreas. [90] El biólogo Philipp Mitteroecker de la Universidad de Viena y su equipo estimaron que alrededor del seis por ciento de todos los nacimientos en todo el mundo fueron obstruidos y requirieron intervención médica. En el Reino Unido, una cuarta parte de todos los nacimientos involucraron la cesárea, mientras que en los Estados Unidos, el número fue uno de cada tres. Mitteroecker y sus colegas descubrieron que la tasa de cesáreas ha aumentado entre un 10% y un 20% desde mediados del siglo XX. Argumentaron que debido a que la disponibilidad de cesáreas seguras redujo significativamente las tasas de mortalidad materna e infantil en el mundo desarrollado, han inducido un cambio evolutivo. Sin embargo, "no es fácil prever lo que esto significará para el futuro de los seres humanos y el nacimiento", dijo Mitteroecker a The Independent . Esto se debe a que el aumento en el tamaño de los bebés está limitado por la capacidad metabólica de la madre y la medicina moderna, lo que hace que sea más probable que sobrevivan los recién nacidos que nacen prematuramente o que tienen bajo peso. [91]
Los investigadores que participaron en el Framingham Heart Study , que comenzó en 1948 y tenía como objetivo investigar la causa de la enfermedad cardíaca entre las mujeres y sus descendientes en Framingham, Massachusetts, encontraron evidencia de presiones selectivas contra la presión arterial alta debido a la dieta occidental moderna, que contiene altas cantidades de sal, conocida por elevar la presión arterial. También encontraron evidencia de selección contra la hipercolesterolemia o niveles altos de colesterol en la sangre. [19] El genetista evolutivo Stephen Stearns y sus colegas informaron signos de que las mujeres se estaban volviendo gradualmente más bajas y pesadas. Stearns argumentó que la cultura humana y los cambios que los humanos han hecho en sus entornos naturales están impulsando la evolución humana en lugar de detener el proceso. [85] Los datos indican que las mujeres no comían más; más bien, los que tenían más peso tendían a tener más hijos. [87] Stearns y su equipo también descubrieron que los sujetos del estudio tendían a llegar a la menopausia más tarde; estimaron que si el ambiente sigue siendo el mismo, la edad promedio en la menopausia aumentará en aproximadamente un año en 200 años, o aproximadamente diez generaciones. Todos estos rasgos tienen una heredabilidad de media a alta. [10] Dada la fecha de inicio del estudio, la propagación de estas adaptaciones se puede observar en solo unas pocas generaciones. [19]
Al analizar los datos genómicos de 60.000 individuos de ascendencia caucásica de Kaiser Permanente en el norte de California, y de 150.000 personas en el Biobanco del Reino Unido , el genetista evolutivo Joseph Pickrell y la bióloga evolutiva Molly Przeworski pudieron identificar signos de evolución biológica entre generaciones humanas vivas. A los efectos de estudiar la evolución, una vida es la escala de tiempo más corta posible. Un alelo asociado con la dificultad para dejar de fumar tabaco disminuyó en frecuencia entre los británicos, pero no entre los californianos del norte. Esto sugiere que los fumadores empedernidos, que eran comunes en Gran Bretaña durante la década de 1950 pero no en el norte de California, fueron seleccionados en contra. Un conjunto de alelos relacionados con la menarca posterior fue más común entre las mujeres que vivieron más tiempo. Un alelo llamado ApoE4, relacionado con la enfermedad de Alzheimer , disminuyó en frecuencia debido a que los portadores tendían a no vivir por mucho tiempo. [25] De hecho, estos fueron los únicos rasgos que redujeron la esperanza de vida que encontraron Pickrell y Przeworski, lo que sugiere que probablemente ya se han erradicado otros rasgos dañinos. Solo entre las personas mayores son visibles los efectos de la enfermedad de Alzheimer y el tabaquismo. Además, fumar es una tendencia relativamente reciente. Sin embargo, no está del todo claro por qué tales rasgos traen consigo desventajas evolutivas, dado que las personas mayores ya han tenido hijos. Los científicos propusieron que o también provocan efectos nocivos en la juventud o que reducen la aptitud inclusiva de un individuo , o la tendencia de los organismos que comparten los mismos genes a ayudarse entre sí. Por lo tanto, es poco probable que las mutaciones que dificultan que los abuelos ayuden a criar a sus nietos se propaguen por toda la población. [6] Pickrell y Przeworski también investigaron 42 rasgos determinados por múltiples alelos en lugar de solo uno, como el momento de la pubertad. Descubrieron que la pubertad tardía y la edad más avanzada del primer nacimiento se correlacionaron con una mayor esperanza de vida. [6]
Los tamaños de muestra más grandes permiten el estudio de mutaciones más raras. Pickrell y Przeworski le dijeron a The Atlantic que una muestra de medio millón de individuos les permitiría estudiar las mutaciones que ocurren entre solo el 2% de la población, lo que proporcionaría detalles más finos de la evolución humana reciente. [6] Si bien los estudios de escalas de tiempo cortas como estos son vulnerables a fluctuaciones estadísticas aleatorias, pueden mejorar la comprensión de los factores que afectan la supervivencia y la reproducción entre las poblaciones humanas contemporáneas. [25]
El genetista evolutivo Jaleal Sanjak y su equipo analizaron información genética y médica de más de 200.000 mujeres mayores de 45 años y 150.000 hombres mayores de 50 años (personas que han pasado sus años reproductivos) del Biobanco del Reino Unido e identificaron 13 rasgos entre mujeres y diez entre los hombres que estaban vinculados a tener hijos a una edad más temprana, tener un índice de masa corporal más alto , [nota 4] menos años de educación y niveles más bajos de inteligencia fluida , o la capacidad de razonamiento lógico y resolución de problemas. Sin embargo, Sanjak señaló que no se sabía si tener hijos en realidad aumentaba el peso de las mujeres o si el hecho de ser más pesado facilitaba la reproducción. Debido a que los hombres más altos y las mujeres más bajas tienden a tener más hijos y debido a que los genes asociados con la altura afectan a hombres y mujeres por igual, la altura promedio de la población probablemente seguirá siendo la misma. Entre las mujeres que tuvieron hijos más tarde, aquellas con niveles más altos de educación tuvieron más hijos. [21]
El biólogo evolutivo Hakhamanesh Mostafavi dirigió un estudio de 2017 que analizó datos de 215.000 individuos de unas pocas generaciones del Reino Unido y Estados Unidos y encontró una serie de cambios genéticos que afectan la longevidad. El alelo ApoE relacionado con la enfermedad de Alzheimer fue poco común entre las mujeres de 70 años o más, mientras que la frecuencia del gen CHRNA3 asociado con la adicción al tabaco entre los hombres disminuyó entre los hombres de mediana edad y más. Debido a que esto no es en sí mismo evidencia de evolución, dado que la selección natural solo se preocupa por la reproducción exitosa, no por la longevidad, los científicos han propuesto una serie de explicaciones. Los hombres que viven más tiempo tienden a tener más hijos. Los hombres y mujeres que sobreviven hasta la vejez pueden ayudar a cuidar tanto a sus hijos como a sus nietos, en beneficio de sus descendientes a lo largo de las generaciones. Esta explicación se conoce como hipótesis de la abuela . También es posible que la enfermedad de Alzheimer y la adicción al tabaquismo también sean dañinas en una etapa temprana de la vida, pero los efectos son más sutiles y se requieren tamaños de muestra más grandes para estudiarlos. Mostafavi y su equipo también encontraron que las mutaciones que causan problemas de salud como asma , tener un índice de masa corporal alto y niveles altos de colesterol eran más comunes entre las personas con una esperanza de vida más corta, mientras que las mutaciones que conducían a la pubertad tardía y la reproducción eran más comunes entre las personas de larga vida. . Según el genetista Jonathan Pritchard, aunque el vínculo entre la fertilidad y la longevidad se identificó en estudios anteriores, éstos no descartaron por completo los efectos del estado educativo y financiero: las personas que ocupan un lugar alto en ambos tienden a tener hijos más tarde en la vida; esto parece sugerir la existencia de un equilibrio evolutivo entre longevidad y fertilidad. [92]
En Sudáfrica, donde un gran número de personas están infectadas por el VIH, algunas tienen genes que las ayudan a combatir este virus, lo que aumenta las probabilidades de que sobrevivan y transmitan este rasgo a sus hijos. [93] Si el virus persiste, los humanos que viven en esta parte del mundo podrían volverse resistentes a él en tan solo cientos de años. Sin embargo, debido a que el VIH evoluciona más rápidamente que los humanos, es más probable que se trate tecnológicamente que genéticamente. [10]
Un estudio de 2017 realizado por investigadores de la Universidad Northwestern reveló una mutación entre los Amish del Viejo Orden que viven en Berne, Indiana, que suprimió sus posibilidades de tener diabetes y amplió su esperanza de vida en unos diez años en promedio. Esa mutación ocurrió en el gen llamado Serpine1, que codifica la producción de la proteína PAI-1 (inhibidor del activador del plasminógeno), que regula la coagulación de la sangre y juega un papel en el proceso de envejecimiento. Aproximadamente el 24% de las personas muestreadas portaban esta mutación y tenían una esperanza de vida de 85, más alta que el promedio de la comunidad de 75. Los investigadores también encontraron que los telómeros ( extremos no funcionales de los cromosomas humanos) de aquellos con la mutación eran más largos que los sin. Debido a que los telómeros se acortan a medida que la persona envejece, determinan la esperanza de vida de la persona. Aquellos con telómeros más largos tienden a vivir más. En la actualidad, los Amish viven en 22 estados de EE. UU. Más la provincia canadiense de Ontario. Viven estilos de vida simples que se remontan a siglos y generalmente se aíslan de la sociedad norteamericana moderna. En su mayoría son indiferentes hacia la medicina moderna, pero los científicos tienen una relación sana con la comunidad Amish en Berna. Sus registros genealógicos detallados los convierten en sujetos ideales para la investigación. [22]
En 2020, Teghan Lucas, Maciej Henneberg, Jaliya Kumaratilake dieron evidencia de que una parte cada vez mayor de la población humana retuvo la arteria mediana en sus antebrazos. Esta estructura se forma durante el desarrollo fetal, pero se disuelve una vez que se desarrollan otras dos arterias, las arterias radial y cubital. La arteria mediana permite un mayor flujo sanguíneo y podría usarse como reemplazo en ciertas cirugías. Su análisis estadístico sugirió que la retención de la arteria mediana estuvo bajo una selección extremadamente fuerte en los últimos 250 años más o menos. La gente ha estado estudiando esta estructura y su prevalencia desde el siglo XVIII. [20] [94]
La investigación multidisciplinaria sugiere que la evolución en curso podría ayudar a explicar el aumento de ciertas afecciones médicas como el autismo y los trastornos autoinmunes . El autismo y la esquizofrenia pueden deberse a genes heredados de la madre y el padre que están sobreexpresados y que luchan en un tira y afloja en el cuerpo del niño. Las alergias , el asma y los trastornos autoinmunes parecen estar vinculados a estándares más altos de saneamiento, que evitan que el sistema inmunológico de los humanos modernos se exponga a varios parásitos y patógenos como lo estaban sus antepasados, haciéndolos hipersensibles y más propensos a reaccionar de forma exagerada. El cuerpo humano no se construye a partir de un plano diseñado profesionalmente, sino de un sistema formado durante largos períodos de tiempo por la evolución con todo tipo de compensaciones e imperfecciones. Comprender la evolución del cuerpo humano puede ayudar a los médicos a comprender y tratar mejor varios trastornos. La investigación en medicina evolutiva sugiere que las enfermedades prevalecen porque la selección natural favorece la reproducción sobre la salud y la longevidad. Además, la evolución biológica es más lenta que la evolución cultural y los humanos evolucionan más lentamente que los patógenos. [95]
Mientras que en el pasado ancestral, los humanos vivían en comunidades geográficamente aisladas donde la endogamia era bastante común, [59] las tecnologías modernas de transporte han facilitado mucho a las personas viajar grandes distancias y han facilitado una mayor mezcla genética, dando lugar a variaciones adicionales en el gen humano. piscina. [87] También permite la propagación de enfermedades en todo el mundo, lo que puede tener un efecto en la evolución humana. [59] Además, el cambio climático puede desencadenar la migración masiva no solo de humanos, sino también de enfermedades que afectan a los humanos. [71] Además de la selección y el flujo de genes y alelos, otro mecanismo de evolución biológica es la epigenética , o cambios no en la secuencia del ADN en sí, sino en la forma en que se expresa. Los científicos ya saben que las enfermedades crónicas y el estrés son mecanismos epigenéticos. [3]
Ver también
- Distribución del tipo de sangre por país
- Enfoques evolutivos de la depresión
- Genealogía genética
- Heredabilidad del coeficiente intelectual
- Estrategias de apareamiento humano
- Raza y genética
- Selección sexual en humanos
Notas
- ^ "Específicamente, los genes en el término LCP [proceso catabólico de lípidos] tuvieron el mayor exceso de NLS en poblaciones de ascendencia europea, con una frecuencia promedio de NLS de 20.8 ± 2.6% versus 5.9 ± 0.08% en todo el genoma (prueba t de dos caras , P <0,0001, n = 379 europeos yn = 246 africanos). Además, entre las poblaciones humanas examinadas fuera de África, el exceso de NLS [sitios genómicos similares al neandertal] en los genes LCP solo se observó en individuos de ascendencia europea : la frecuencia media de NLS en asiáticos es de 6,7 ± 0,7% en los genes LCP frente a 6,2 ± 0,06% en todo el genoma ". [30]
- ^ Matemáticamente, el área es una función del cuadrado de la distancia, mientras que el volumen es una función de la distancia al cubo. Por tanto, el volumen crece más rápido que el área. Vea la ley del cubo cuadrado .
- ^ "Ofrecemos una hipótesis alternativa que sugiere que la expansión de los homínidos en regiones de clima frío produjo cambios en la forma de la cabeza. Tal cambio en la forma contribuyó al aumento del volumen craneal. Efectos bioclimáticos directamente sobre el tamaño corporal (e indirectamente sobre el tamaño del cerebro) en combinación con La globularidad craneal parece ser una explicación bastante poderosa de las diferencias entre grupos étnicos ". (figura en Beals, p304) [57]
- ^ Definido como la masa (en kilogramos) dividida por el cuadrado de la altura (en metros).
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enlaces externos
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