Tracy Kivell, un original estudio evolutivo sobre las manos humanas

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El acreditado profesor de investigación del CSIC y director del Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid, Antonio Rosas, ha explicado en diversas ocasiones que «el uso con precisión de las manos es uno de los motores fundamentales de la evolución humana». Venimos de un pasado arborícola, señala el científico, donde nuestros ancestros usaban las extremidades superiores principalmente para sujetarse y desplazarse por las ramas. Ahora bien, subraya con énfasis, «saber cómo ha sido el proceso de cambio desde el uso de las manos en la locomoción a su empleo exclusivo en la manipulación de objetos es un hecho evolutivo primordial».

La morfología del tejido óseo y blando de la mano humana se considera ventajosa para la precisión de manipulación
y los agarres de fuerza utilizados durante el uso y la producción de herramientas de piedra.
(a) El conjunto de características óseas en la mano humana reflejan la capacidad de oponer con fuerza
las yemas del pulgar y los dedos.
(b) Agarre de precisión humana en el que las yemas del pulgar y los dedos agarran y manipulan el objeto.
(c) Agarre de fuerza en el que los dedos agarran el objeto en diagonal y el pulgar está en línea con el antebrazo.
Imagen: Kivell Tracy L. (2015).

Ciertamente, la comunidad especializada considera hoy que los caracteres propios de las manos de los humanos modernos probablemente empezarían a evolucionar en un ambiente que todavía era arbóreo, aunque ya requería la elaboración y uso de diversos utensilios. Los más antiguos que han llegado hasta el presente consisten en toscas herramientas de piedra que marcan el inicio de la llamada industria lítica.

La respetada experta en la evolución del esqueleto postcráneal (por debajo del cuello) de primates vivos y fósiles, homininos incluidos, Tracy Kivell, ha subrayado que, si bien la capacidad para modificar objetos puede interpretarse a través de los restos fósiles de los homininos más antiguos, es también necesario analizar los requisitos morfológicos para que esta función pudiera equilibrarse con las necesidades de una locomoción que, al menos parcialmente, aún era arbórea.

Dado que la interpretación funcional de las manos tradicionalmente se ha considerado posterior al abandono de los árboles, nos parece de notable interés traer a colación el novedoso modelo defendido por la citada paleoantropóloga.

Tracy Kivell, una excelente trayectoria investigadora

Doctorada en 2007 por la Universidad de Toronto con un valioso trabajo centrado en la morfología de la muñeca y las manos de ciertos primates fósiles, y de su relación con el origen del andar erguido, Tracy Kivell es hoy una profesora de la Universidad de Kent, Reino Unido, altamente especializada en un innovador ámbito de estudio.

Tras obtener su doctorado, la joven científica amplió su formación durante una estancia de cuatro años, entre 2009 y 2013, como investigadora en el prestigioso Departamento de Evolución Humana del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, en Leipzig, Alemania. Su trabajo estuvo centrado en el estudio comparado de la morfología funcional de las manos de homininos fósiles en los orígenes del bipedismo, y en la elaboración y uso de herramientas a lo largo de nuestra historia evolutiva.

Tracy Kivell. UCL.

Gracias a los excelentes resultados logrados, Tracy Kivell se vio premiada con una beca financiada por el Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés), para participar en un importante proyecto de investigación sobre la evolución de la mano humana, su capacidad para agarrarse de las ramas de los árboles y para elaborar herramientas (GRASP Proyect. The evolution of the human hand: grasping trees and tools). La emprendedora científica fue nombrada investigadora principal del proyecto, que se llevó a término entre 2012 y 2019.

Empleando los métodos morfológicos, experimentales y biomecánicos más modernos, el trabajo tenía como finalidad responder a dos preguntas fundamentales: 1) ¿Seguían nuestros antepasados, los homininos bípedos, usando sus manos para trepar? 2) ¿Cuándo y qué especie de hominino fósil usó y elaboró herramientas por primera vez?

A lo largo del desarrollo del proyecto, ha explicado Tracy Kivell, las evidencias fósiles sobre esqueletos de manos relativamente completas de los primeros homininos, han ido proporcionando gradualmente importantes datos sobre sus capacidades manuales. Los resultados han reflejado una sorprendente interpretación, claramente distinta de la esperada, ya que, como concluye la experta, «los estudios comparados de las manos de distintos primates muestran que los homininos anteriores a Homo ya fabricaban y usaban herramientas».

Tales conclusiones resultaron muy novedosas porque implican que nuestros primeros antepasados, que aún vivían en zonas boscosas, podrían haber «combinado los requisitos necesarios para la locomoción arbórea y los comportamientos relacionados con la habilidad para manipular herramientas», según ha destacado Tracy Kivell. Esos indicios, añade la científica, proporcionan «una visión distinta, notablemente más holística, de la vida de aquellos lejanos homininos». Tras la sorpresa inicial, la comunidad de especialistas, continúa la científica, «se ha abierto a la idea de que la destreza manual y el comportamiento ante las herramientas ha sido parte de nuestra historia evolutiva por mucho más tiempo del tradicionalmente admitido».

Creemos que un breve recuerdo histórico nos permitirá apreciar mejor la trascendencia de estos resultados.

Un poco de historia

Charles Darwin fue el primero en proponer en 1871 que el andar erguido sobre las extremidades posteriores, esto es, el bipedismo, estaba directamente relacionado con el uso de herramientas, dado que liberó las manos de las limitaciones de la locomoción. Este modelo se mantuvo hasta los años de 1950 y 1960, mientras tenían lugar diversos hallazgos de herramientas de piedra y de restos de homininos fósiles.

En la década de 1970, tuvo lugar el trascendental descubrimiento de un antiguo hominino bípedo: Australopithecus afarensis, una joven hembra popularmente conocida como Lucy, que poseía un pequeño cerebro y tenía en torno a 3,9-4,0 millones de años de antigüedad. Los nuevos datos agitaron a la comunidad especializada porque apuntaban que el andar erguido habría surgido alrededor de un millón y medio de años antes que las herramientas de piedra más antiguas conocidas por aquellas fechas.

Los hallazgos posteriores de homininos bípedos aún más antiguos, con una edad en torno a seis millones de años, no hicieron sino aumentar la distancia temporal entre el andar erguido y los primeros utensilios de piedra. Como ha escrito Tracy Kivell, «la elaboración de herramientas dejó entonces de tener una relación directa de causa-efecto con el origen del bipedismo». Sin embargo, los últimos descubrimientos han llevado a la comunidad especializada a volver otra vez la mirada hacia la hipótesis de Darwin. ¿A qué se debe esta nueva visión de no sincronía?

Según han explicado Tracy Kivell y su equipo de trabajo, junto a diversos equipos de autores y autoras, las capacidades cognitivas requeridas para manipular objetos, junto a los estudios comparados de las manos fósiles de distintos homininos, sugieren que probablemente hubo una larga historia de mejoras en la destreza manual mucho antes de que se reconocieran los primeros útiles de piedra en el registro arqueológico, hoy datados en 3,3 millones de años.

En base a sus innovadoras conclusiones, la científica ha sugerido que «quizás el aspecto más crítico de la capacidad única de los humanos modernos para manipular herramientas es la intrínseca proporción de nuestras manos, esto es, el tamaño relativo entre el pulgar y el resto de los dedos». La longitud del pulgar en comparación con los otros dedos, aclara Kivell, junto a un creciente número de especialistas, es fundamental para que pueda cumplir con su principal función: diferenciarse de los demás dedos y formar la llamada pinza de precisión, considerada imprescindible para elaborar herramientas.

La longitud y robustez del pulgar humano es mayor que la de otros primates.
Comparación con la del chimpancé.

En este contexto, el 18 de mayo de 2020, la revista Nature Ecology & Evolution publicaba un artículo que alcanzó gran relevancia entre la comunidad especializada. Se trataba de un estudio comparado sobre el particular uso de las manos de varias especies de homininos fósiles de Sudáfrica, África oriental y Europa. A su vez, esos fósiles fueron comparados con muestras de simios actuales (chimpancés, gorilas y orangutanes). Como ha detallado el profesor Antonio Rosas, coautor del trabajo, «por comparación con especies vivas de las que conocemos como mueven sus manos, se infiere la función de las especies fósiles». Asimismo, añade, «los resultados indican que el tránsito entre la vida en los árboles y la vida en el suelo fue un proceso largo y gradual, posiblemente con diferentes pruebas de ensayo y error».

Por su parte Tracy Kivell, igualmente coautora del estudio, ha especificado que «la estructura ósea interna nos da una idea de cómo se comportaron nuestros parientes humanos fósiles […]. El registro fósil revela más y más diversidad en las formas en que nuestros antepasados ​​se movieron e interactuaron con sus entornos: la historia evolutiva humana es aún más compleja e interesante de lo que pensábamos anteriormente».

En suma, los estudios de los últimos años evidencian que los homininos fósiles no necesitaron «liberar» sus manos de la locomoción para aumentar su destreza, sino que combinaron los requisitos para la locomoción arbórea junto a mejoras en la manipulación de objetos. Las observaciones parecen confirmar que la adaptación de un pulgar largo fue probablemente previa a las primeras evidencias de útiles líticos. Además, los restos óseos de las manos de los homininos más antiguos probablemente indican que adquirir cierta destreza manual necesariamente requeriría un largo tiempo.

Lo expuesto revela, según gran parte de la comunidad especializada, que la elaboración y uso de herramientas habría jugado un papel cronológicamente más profundo, más prominente y complejo en nuestra historia evolutiva de lo que había considerado con anterioridad.

No obstante, tampoco podemos olvidar, tal como se señala en la Enciclopedia Británica (Britannica), que si las primeras herramientas datan de unos 3,3 millones de años, y son por tanto muy posteriores a la época en que los homininos empezaron a ser bípedos, también puede asumirse que los primeros utensilios fueron hechos de madera o de otros materiales perecederos. Fue una alternativa disponible ¿por qué descartarla?

Valga recordar aquí que un número elevado de expertas y expertos sostiene que, con anterioridad al empleo de la piedra, es muy probable que nuestros lejanos antepasados usaran artefactos de madera o hueso; sin embargo, los materiales orgánicos, al deteriorarse con el tiempo, son muy difíciles de estudiar y, por lo tanto, se conoce poco sobre ellos. Lo que podrían ser pruebas para evidenciar, carecerían de solidez física para esgrimir su presencialidad.

Reconocimientos ante una fructífera carrera investigadora

En la página web de la Universidad de Kent, se describe con satisfacción que «desde que en febrero de 2013 Tracy Kivell se incorporó a la Universidad, su trabajo ha modificado los conocimientos sobre la evolución humana. Apoyan esta afirmación subrayando diversos méritos de la científica como, por ejemplo, que en febrero de 2014 fundó el Laboratorio de Animal Postcranial Evolution (APE) y cofundó el Skeletal Biology Research Centre (SBRC)».

La página web universitaria también subraya que la beca del ERC (European Research Council ), con un importe de 1 600 000 euros, «había atraído a diversos investigadores jóvenes, cuya incorporación al equipo de Kivell ha enriquecido nuestra universidad». La experta en comunicación del centro, Olivia Miller, también apuntaba que «la profundidad y amplitud de la investigación del proyecto GRASP emprendido por Tracy Kivell y su equipo, les permitió demostrar que algunas especies fósiles humanas ya usaban sus manos para trepar, y al mismo tiempo, eran capaces de un uso complejo de herramientas […]. Asimismo, dado que tales resultados dieron la vuelta al mundo, constituyeron un logro más de la investigadora que prestigiaba nuestra Universidad».

Los méritos de Tracy Kivell implican, además, una notable proyección internacional ya que sus colaboraciones actuales incluyen al Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology (Alemania), Vienna University of Technology (Austria), Duke University y Chatham University (USA), University of Antwerp (Bélgica), y la University of the Witwatersrand (Sudáfrica). A todo ello hay que sumar el elevado número de artículos que Tracy Kivell ha publicado en revistas de alto impacto como Science, Nature Comunications y PNAS.

A modo de broche final, la citada página web termina apuntando que «más allá de las publicaciones, las becas, los laboratorios, los centros de investigación y las colaboraciones internacionales, Tracy Kivell ha tenido un impacto pionero y un serio compromiso con diversas actividades, haciendo gala de un increíble sentido de compañerismo junto a una notable capacidad de liderazgo. Ella no es solo una investigadora de vanguardia; es también una de las personalidades más completas que conocemos».

En la actualidad, Tracy Kivell continúa profundizando en sus investigaciones sobre la estructura de huesos internos. Y, con claro entusiasmo esta singular científica apunta: «estoy realmente interesada en enfocarme en el futuro sobre cuánto impactan comportamientos, como correr o trepar en los huesos, para poder así valorar más y mejor la adaptabilidad de la estructura ósea». Junto a su equipo, Tracy Kivell forma parte de ese gran grupo de científicas altamente especializadas que vienen demostrando la imprescindible e inestimable participación de las mujeres en la ciencia de vanguardia.

Referencias

Sobre la autora

Carolina Martínez Pulido es Doctora en Biología y ha sido Profesora Titular del Departamento de Biología Vegetal de la ULL. Su actividad prioritaria es la divulgación científica y ha escrito varios libros sobre mujer y ciencia.

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