Para comprender las presiones ambientales que dieron forma a la evolución humana, los científicos primero deben reconstruir los detalles de las antiguas comunidades de plantas y animales en las que vivieron nuestros ancestros fósiles en los últimos 7 millones de años.
Debido a que armar el rompecabezas de los ecosistemas de millones de años de antigüedad es una tarea difícil, muchos estudios han reconstruido los ambientes al establecer analogías con los ecosistemas africanos actuales, como el Serengeti.
Ahora, un estudio dirigido por un científico de la Universidad de Utah (Estados Unidos) y publicado en línea en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences' pone en tela de juicio estos enfoques y sugiere que la gran mayoría de la evolución humana se produjo en ecosistemas diferentes a los que se encuentran en la actualidad.
Para probar las diferencias entre los entornos modernos y antiguos, los investigadores analizaron un conjunto de datos de más de 200 comunidades de mamíferos africanos actuales y más de 100 comunidades fósiles que abarcan los últimos 7 millones de años en África oriental, un período de tiempo que abarca toda la evolución humana.
Descubrieron que hace más de 700.000 años, las comunidades de mamíferos eran muy diferentes a las de hoy. Por ejemplo, las comunidades fósiles apoyaron una mayor diversidad de megaherbívoros, especies de más de 2.000 libras (unos 900 kilos), como los elefantes.
Asimismo, la estructura dietética de las comunidades fósiles con frecuencia era diferente de las que se ven hoy en día, con patrones de especies herbívoras que fluctúan en abundancia.
Hace aproximadamente 1 millón de años, las comunidades fósiles comenzaron a hacer la transición a una composición más moderna, lo que los autores sugieren es el resultado probable de la expansión a largo plazo de los pastizales.
El nuevo documento se suma a la creciente evidencia de que los científicos necesitan reevaluar críticamente nuestra comprensión de los antiguos ecosistemas en los que evolucionaron los primeros humanos.
"Durante mucho tiempo, nuestro campo ha estado tratando de precisar cómo los cambios ambientales influyeron en la evolución humana, pero tenemos que ser capaces de reconstruir antes los ecosistemas", reconoce el autor principal Tyler Faith, conservador de Arqueología en el Museo de Historia Natural de Utah y profesor asistente de antropología en la Universidad.
"Si continuamos reconstruyendo entornos antiguos sobre la base de los ecosistemas africanos modernos, es probable que estemos perdiendo todo un abanico de posibilidades sobre cómo funcionaban los ecosistemas del pasado --prosigue--. Nuestro estudio invita a nuestros compañeros investigadores a pensar más críticamente sobre eso".
África oriental es una bendición para los fósiles de mamíferos, por lo que es una región ideal para reconstruir ecosistemas antiguos de los últimos 7 millones de años. Con su extensa base de datos de comunidades de mamíferos antiguos y modernos, los investigadores se centraron en tres rasgos: dieta, tamaño corporal y estrategia digestiva.
Para todos estos rasgos, descubrieron que la composición de las antiguas comunidades de herbívoros difería significativamente de las de hoy. Esto es clave, ya que los herbívoros moldean directamente la estructura de los ecosistemas de manera que impactan a una amplia variedad de especies animales y vegetales.
"Los grandes herbívoros no son solo partes pasivas de un ecosistema, sabemos que pueden dar forma al paisaje. Están comiendo las plantas, y los más grandes están derribando árboles o pisoteando suelos, lo que influye colectivamente en la estructura de la vegetación, los regímenes de incendios, ciclo de nutrientes e impacta a otros organismos, incluidos los humanos", recuerda Faith.
Por ejemplo, los ecosistemas africanos modernos están dominados por rumiantes, parientes de vacas y antílopes que tienen cuatro compartimentos en sus estómagos para descomponer completamente los alimentos. Los no rumiantes equipados con estómagos simples son relativamente raros, con un máximo de ocho especies que coexisten en la misma área hoy.
Los no rumiantes, incluidos los parientes de elefantes, cebras, hipopótamos, rinocerontes y cerdos, son como cintas transportadoras digestivas, señala Faith. Comen grandes cantidades de plantas para compensar su digestión ineficiente. En contraste con el patrón actual, los registros fósiles del este de África documentan paisajes ricos en comunidades no rumiantes, con docenas de especies coexistiendo en la misma área.
Las comunidades fósiles y modernas también fueron muy diferentes en cuanto al tamaño del cuerpo. Los registros fósiles documentan muchos más megaherbívoros que sus contrapartes modernas. Una disminución constante de los megaherbívoros comenzó hace 4,5 millones de años hasta que representaron una distribución más moderna hace 700.000 años.
"Estas antiguas comunidades herbívoras probablemente consumían mucha más vegetación, lo que significa menos combustible para los incendios forestales. Debido a que el fuego es una parte importante de los ecosistemas modernos en África y favorece los pastizales sobre los bosques, va a alterar fundamentalmente cómo funcionan las cosas al nivel de todo ecosistemas, comenzando con las comunidades de plantas", agrega John Rowan, coautor e investigador postdoctoral en la Universidad de Massachusetts Amherst.
"Los paleontólogos han sido conscientes de eso, pero hasta ahora, nadie realmente había tratado de medir lo diferente queera el pasado en comparación con el presente", reconoce.
Pero, ¿qué impulsó los cambios en las comunidades de mamíferos en los últimos 7 millones de años? Uno de los cambios mejor documentados es la expansión de los pastizales en los últimos 4 millones de años. Muchos de los megaherbívoros fósiles preferían ambientes boscosos, mientras que los rumiantes prosperan en las sabanas abiertas que dominan partes del este de África en la actualidad.
El registro fósil de herbívoros sigue de cerca los entornos cambiantes, con cambios en la representación de estos grupos que siguen la expansión de los pastizales a largo plazo.
Hace aproximadamente 1 millón de años, los fósiles muestran un cambio en la estructura dietética de la comunidad de mamíferos que la expansión de los pastizales por sí sola no puede explicar.
Los no rumiantes que habían dominado los ecosistemas de África oriental cayeron en un fuerte declive. Esto corresponde a los registros de polvo marino que sugieren que la región experimentó ciclos de secado climático que habrían afectado especialmente a los no rumiantes porque dependen de un acceso confiable a las aguas superficiales, lo que significa que muchas especies pueden haber desaparecido junto a los ríos y lagos de los que dependían.
Además, la estrategia de alimentación de la 'cinta transportadora' de los no rumiantes se basa en acceder a abundante vegetación, que habría disminuido durante los períodos de sequía.
Los autores no culpan a los investigadores anteriores por confiar tanto en las analogías con los ecosistemas africanos actuales, enfatizando que un estudio de este alcance solo ha sido posible recientemente.
"La paleontología ha llegado a una era de grandes datos", explica Faith. El coautor y profesor asistente de la Universidad Estatal de Colorado, Andrew Du, agrega: "Con el conjunto de datos grandes y completos, ahora podemos hacer preguntas importantes que son fundamentalmente diferentes de las que se hicieron en el pasado. Podemos investigar patrones y dinámicas a mayor escala que indudablemente influyó en el curso de la evolución humana".
