4.7: Origen y clasificación de los primates

Objetivos de aprendizaje

Al final de esta sección, podrás:

• Explicar el concepto de tiempo profundo.
• Definir fósiles y explicar algunos métodos de datación utilizados en fósiles.
• Identificar algunas de las características clave de los fósiles de primates tempranos, incluyendo sus respectivos períodos de tiempo.

Comprender los conceptos del tiempo

Los geólogos dividen la historia profunda en periodos de tiempo conocidos como eras. Las eras generalmente se basan en las formas de vida fósil observadas. La más antigua de las épocas geológicas es la Eoarchean, que comenzó hace aproximadamente cuatro mil millones de años. La mayor parte de la evidencia fósil que tenemos para la evolución de los primates proviene de la era cenozoica, la era geológica actual, que data de hace 65 millones de años (MYA) hasta la actualidad. La era cenozoica se divide en una serie de épocas. Cada época está asociada con formas específicas de primates que evolucionaron durante ese período de tiempo.

Fósiles y métodos de datación

Los antropólogos biológicos estudian principalmente, aunque no exclusivamente, los artefactos fósiles. Un fósil es cualquier resto de una planta o animal que se haya conservado en la tierra. A la muerte de un organismo, su cuerpo se descompone lentamente hasta que todo lo que queda son los dientes y los huesos o una mera impresión de la forma original del organismo. En la mayoría de las condiciones, los dientes y los huesos y las impresiones eventualmente se deterioran también. Sin embargo, ocasionalmente las condiciones son favorables para su conservación. Ejemplos de materiales favorables para la formación de fósiles incluyen ceniza volcánica, piedra caliza y agua subterránea mineralizada. Los científicos no tienen fósiles de todo lo que vivió en el pasado, y en algunos casos, se han encontrado restos de sólo unos pocos individuos de una especie. El registro fósil es muy incompleto. Robert Martin, curador del Field Museum of Natural History en Chicago, estima que ha habido más de 6 mil especies de primates, mientras que se han encontrado restos de sólo 3 por ciento. Los fósiles son muy raros, pero son extremadamente informativos sobre la evolución biológica humana.

Dar sentido a los fósiles

Una parte importante de la comprensión de los fósiles es determinar su antigüedad y ponerlos en orden cronológico. Para utilizar un fósil de primates para reconstruir la historia evolutiva de los primates, los antropólogos primero deben poder estimar aproximadamente la antigüedad de ese fósil específico. Durante algún tiempo, los métodos de datación relativa fueron los únicos métodos disponibles para fechar fósiles. La datación relativa calcula la edad aproximada de un fósil en comparación con otros especímenes fósiles. El último medio siglo ha visto importantes avances en la datación absoluta, incluyendo técnicas que han hecho posible la datación de las primeras fases de la evolución de los primates. La datación absoluta calcula la edad biológica real de un fósil en años dentro de un rango de años.

Técnicas de datación relativa

La estratigrafía es el método de datación relativa más conocido y más utilizado. La estratigrafía se basa en la observación de que el suelo se deposita en capas sucesivas, o estratos. Las capas más antiguas de suelo (y cualquier artefacto o fósil dentro de ellas) aparecerán debajo de capas de suelo más recientes (y cualquier artefacto o fósil dentro de ellas). Además de utilizar la ubicación de capas de suelo para fechar los fósiles depositados dentro de estas capas, los antropólogos biológicos también a veces hacen uso de otros elementos que se encuentran consistentemente en una capa específica del suelo. Estos elementos se conocen como artefactos indicadores porque ayudan a indicar la edad relativa de los fósiles y otros artefactos. Los mejores artefactos indicadores son aquellos que tienen una amplia distribución geográfica, son presencia por un corto período de tiempo geológico, y/o son de una especie que sufrió un rápido cambio evolutivo. Se han utilizado diferentes artefactos indicadores para determinar la edad relativa en diferentes áreas del mundo. En África, se han utilizado elefantes, cerdos y caballos para establecer fechas relativas de diferentes estratos geológicos. La estratigrafía en el desfiladero de Olduvai en África Oriental, por ejemplo, se estableció a partir de cerdos fósiles. Las diversas especies de cerdo en estratos sucesivos son diferentes y distintas, lo que permite a los paleoantropólogos distinguir los estratos en función de las especies porcinas que se encuentran dentro de ellos. Una vez establecida la estratigrafía de un área, las edades relativas de dos fósiles diferentes en diferentes sitios pueden ser determinadas por los artefactos indicadores asociados.

Si un sitio ha sido perturbado, la estratigrafía no será una forma satisfactoria de determinar la edad relativa. En tal situación, es posible utilizar métodos de datación absoluta para estimar la edad de los fósiles encontrados juntos en un sitio perturbado.

Técnicas de citas absolutas

Muchos métodos de datación absoluta se basan en la tasa de desintegración de un isótopo radiactivo.. Un isótopo radiactivo es un elemento químico que disipa el exceso de energía mediante la emisión espontánea de radiación. Estas emisiones ocurren a tasas conocidas y estables. Una vez que se establece la tasa de desintegración de un isótopo radiactivo, la edad de un espécimen que contiene ese isótopo se puede estimar dentro de un rango de posible error.

C-14

El método más conocido para determinar la edad absoluta de los fósiles es la datación por ^{carbono-14 o 14} C (pronunciado “C-14”). Todas las plantas y animales contienen el isótopo carbono-14 (¹⁴ C). Las plantas absorben ¹⁴ C del aire y los animales ingieren plantas que contienen el isótopo. Debido a que las plantas solo absorben ¹⁴ C cuando están vivas y los animales solo consumen plantas cuando están vivas, los científicos pueden determinar cuánto tiempo hace que un animal o planta murió en base a la cantidad de ¹⁴ C que queda en sus células. El carbono-14 tiene una vida media conocida de 5,730 años. Esto significa que aproximadamente la mitad de los ¹⁴ C originales en un organismo serán eliminados en 5,730 años después de su muerte. Por ejemplo, si un organismo tuviera un valor original de ¹⁴ C de 100, entonces después de 5,730 años, solo estarían presentes 50 unidades de ¹⁴ C.

Termoluminiscencia

Otra técnica de datación absoluta que utilizan con frecuencia los paleoantropólogos es la datación por termoluminiscencia. La datación por termoluminiscencia requiere que los fósiles a fechar o los sedimentos en los que se encuentran los fósiles hayan sido expuestos a un evento de alta temperatura, como una explosión volcánica. Durante tal evento de alta temperatura, se liberan todos los elementos radiactivos dentro del material. En consecuencia, la cantidad de elementos radiactivos que se han acumulado en el artefacto desde la época del evento de alta temperatura se puede utilizar para calcular la edad del artefacto.

Primates de la Época del Paleoceno

La época del Paleoceno comenzó aproximadamente 65 MYA y terminó alrededor de 54 MYA. Es la época más poco entendida de la era cenozoica, ya que es el periodo de tiempo con menos fósiles para representarlo. Sin embargo, esta época se considera importante para la evolución de los primates porque ofrece el primer registro inequívoco de los primeros primates. La evidencia del primate más primitivo hasta ahora identificado se encontró en el estado estadounidense de Montana, en un depósito geológico que data de la primera parte del Paleoceno. A esta criatura se le conoce como Purgatorius. El purgatorio es similar a los primates extintos y vivos —y distinto de otros mamíferos— en presencia de un último molar inferior alargado y un incisivo central superior agrandado (lo que resulta en lo que se podría pensar como “dientes de Bugs Bunny”). Estas dos características, que hoy comparten todos los primates vivos, sugieren que el Purgatorio puede ser el ancestro común de los primates posteriores.

Figura 4.28 El purgatorius unio puede ser el ancestro común de todos los primates posteriores. Se han encontrado restos de Purgatorius unio en depósitos fechados con cerca de 63 millones de años. (atribución: Rice University, OpenStax, bajo licencia CC BY 4.0)

Primates de la Época del Eoceno

La época del Eoceno, que comenzó aproximadamente 54 MYA y terminó alrededor de 34 MYA, está marcada por la desaparición de Purgatorius y la primera aparición de primates que se asemejan más a los primates de hoy en día, especialmente en el hecho de que poseen barras postorbitales compuestas enteramente de hueso. Una barra postorbital es un anillo óseo que rodea la totalidad de la órbita ocular. Esto contrasta con otros mamíferos cuyas barras postorbitarias son parte ósea y parte cartílago. Algunos especímenes fósiles también poseen un peine de dientes y/o una garra de aseo, características que hoy en día se encuentran exclusivamente en los primates estrepsirrinos. Otras características anatómicas que son significativas serían los huesos del tobillo que los investigadores creen que jugaron un papel clave en el éxito evolutivo de los primates. La evolución de los primates durante el Eoceno fue tremenda. Se ha planteado la hipótesis de que hubo cuatro veces más primates de estrepsirrina durante el Eoceno que los primates vivos en la actualidad. Los primates fósiles en los depósitos del Eoceno son comunes en América del Norte y Europa y se están dando a conocer en Asia y África. Sin embargo, actualmente no se conocen primates fósiles del Eoceno en Sudamérica o la Antártida.

Primates de la Época del Oligoceno

La época del Oligoceno, que comenzó aproximadamente 34 MYA y terminó alrededor de 22 MYA, marca la aparición de los primeros monos fósiles. Los primeros fósiles inequívocos de haplorrina se encontraron en el Fayum, un sitio arqueológico a unas 60 millas de El Cairo, Egipto, que hoy representa parte del Sahara. Los primates Fayum se dividen en dos grupos principales: Parapithecoidea y Propliopithecoidea. Según sus dientes, se cree que estos primates son los primeros monos del Nuevo Mundo y del Viejo Mundo, respectivamente. Los dientes se describen generalmente de acuerdo con una fórmula dental que indica el número de cada tipo de dientes en cada cuadrante de la mandíbula. Un organismo con fórmula dental 2.1.2.3 tiene dos incisivos, un canino, dos premolares y tres molares en cada cuadrante de sus mandíbulas superior e inferior. Con base en la presencia de un tercer premolar, rasgo que se encuentra en todos los monos del Nuevo Mundo, es probable que Propliopithecus represente a los primeros monos del Nuevo Mundo, a pesar de que evolucionaron por primera vez en África. Asimismo, es probable que los propliopitecoides representen los primeros primates catarrinos, ya que son los primeros monos fósiles que poseen una fórmula dental de 2.1.2.3 que se encuentran en primates catarrinos.

Simios del Mioceno

La época del Mioceno contiene evidencia fósil de algunos de los primeros simios como el Procónsul africanus africanus que vivió en África de 23 a 14 mya. El primer simio mioceno, encontrado en África, es el Procónsul. A diferencia de los simios de hoy en día, el Procónsul carecía de dígitos largos y curvos, lo que sugiere que podían colgarse de las ramas pero con mayor frecuencia se movían sobre sus cuatro extremidades. El procónsul también carecía de cola, razón por la cual se les considera simios y no monos. Como todos los monos y simios del Viejo Mundo, incluidos los humanos, sus dientes muestran un patrón de 2.1.2.3. Otro simio conocido del Mioceno es Sivapithecus. Los fósiles de Sivapithecus son muy comunes en toda Asia, habiéndose encontrado un número particularmente grande en Turquía. Al igual que los humanos de hoy en día, exhiben un esmalte dental muy grueso, lo que sugiere que estos simios comían regularmente alimentos muy duros. El aspecto más intrigante de la morfología de Sivapithecus es que los cráneos muestran un tremendo parecido con el orangután vivo en características como sus altas aberturas nasales y altas cuencas oculares.

Figura 4.29 Sivapithecus es una de las primeras especies de simios conocidas. Los restos fósiles exhiben las altas aberturas nasales y las cuencas oculares altas actualmente visibles en los orangutanes. (crédito: “Sivapithecus indicus (Fossil Ape) (Formación Dhok Pathan, Mioceno Superior; Meseta de Potwar, Pakistán)” de James St. John/Flickr, CC BY 2.0)

Si bien se sabe que los orangutanes probablemente evolucionaron a partir de un simio tipo Sivapithecus, no hay candidatos claros para los antepasados de los grandes simios africanos modernos. Sólo se han encontrado dos fósiles que de manera clara e inequívoca pertenecen a los antepasados de los simios africanos modernos. Samburupithecus es un gran simio del Mioceno tardío que se encuentra en el norte de Kenia. Se sabe que se asemeja a los simios africanos modernos. Se diferencia de otros fósiles del Mioceno en tener dientes molares que son alargados en una dirección desde la parte frontal de la boca hacia la parte posterior, en lugar de desde la mejilla a la lengua. Otro fósil del Mioceno tardío (9—10 MYA) que a veces se identifica como un antepasado de los simios africanos modernos es Ouranopithecus, que se encuentra en Grecia, que tiene una morfología facial que lo vincula tanto con simios africanos como con humanos.