No todos los días los científicos descubren una nueva especie humana.
Pero eso es justo lo que ocurrió en 2004, cuando los arqueólogos descubrieron unos restos fósiles muy bien conservados en la cueva de Liang Bua, en la isla de Flores, Indonesia. El diminuto tamaño de esta nueva especie humana, Homo floresiensis, le valió el apodo de «Hobbit».
Sorprendentemente, los investigadores creían que había sobrevivido hasta el final de la última Edad de Hielo, hace unos 18.000 años. Eso fue mucho más tarde de lo que vivieron los neandertales, más tarde que cualquier otra especie humana que no sea la nuestra.
Casi inmediatamente, las interpretaciones de este esqueleto de Hobbit se encontraron con feroces críticas tanto de antropólogos como de biólogos evolutivos. El pobre Hobbit fue acusado de ser un ejemplo no de una pequeña nueva especie humana, sino de un Homo sapiens anormal, portador de cualquiera de una variedad de condiciones de crecimiento y hormonales. El Hobbit, decidieron muchos científicos, no tenía cabida entre los gigantes del registro evolutivo humano.
Sin embargo, ella -sí, se descubrió que el Hobbit era una hembra- tuvo su venganza. Esta diminuta criatura de cerebro pequeño medía poco más de un metro y tenía un cerebro tan grande como el de un chimpancé. Pero su lugar en la línea ancestral humana se consolidó cuando los investigadores descubrieron otro individuo diminuto en Flores. Este segundo descubrimiento, mucho más antiguo, desmintió la idea de que el Hobbit era un Homo sapiens único y anormal.
Después de 15 años de intensa investigación, los antropólogos datan ahora con seguridad que el individuo Liang Bua vivió hace entre 60.000 y 90.000 años. Sus primos de Flores, mucho más antiguos, vivieron hace 700.000 años. Este largo reinado atestigua el éxito de esta diminuta especie humana, por muy pequeña que fuera su estatura y su cerebro.
Y este año los antropólogos han encontrado una nueva especie humana enana, bautizada como Homo luzonensis, en Filipinas.
Entonces, ¿por qué los humanos diminutos acabaron viviendo en estas islas? Para nosotros, biogeógrafos y biólogos evolutivos, la respuesta estaba delante de nosotros: la regla de las islas.
La vida en las islas y el tamaño del cuerpo
El zoólogo J. Bristol Foster propuso originalmente la regla de las islas en 1964.
Observó que cuando una especie de gran tamaño se asienta en una isla, tenderá a evolucionar para reducir su tamaño, hasta el punto de dejar descendientes enanos. Al mismo tiempo, ocurrirá lo contrario. Las especies de cuerpo pequeño evolucionarán para ser más grandes, produciendo especies hijas gigantescas.
Hay casos espectaculares de esta regla de las islas en acción en todo el mundo. Piense en los elefantes pigmeos y los mamuts de las islas mediterráneas y de Baja California, en los hipopótamos que apenas pesarían más que un burro en Chipre, en los ciervos tan altos como un perro de compañía en Creta, en las ratas tan grandes como una vaca en el Caribe y en los insectos tan largos como una mano humana en Nueva Zelanda.
Los biólogos han propuesto varios mecanismos que podrían ser responsables de esta tendencia evolutiva. Un buen motivo podría ser la ausencia de depredadores naturales en las islas. Varias especies, sobre todo los elefantes y los hipopótamos, ahuyentan a los depredadores gracias a su tamaño, una estrategia costosa cuando no hay ningún asesino al acecho. Además, en las islas el escaso suministro de recursos podría favorecer un tamaño corporal más pequeño porque los individuos más pequeños pueden vivir con menos.
O podría ser que los individuos más pequeños sin depredadores simplemente produzcan más descendencia, lo que implica que las hembras comienzan a dar a luz antes y con un tamaño más pequeño, invirtiendo menos en el crecimiento y más en la reproducción. Esta posibilidad es una explicación probable de cómo evolucionaron los pigmeos humanos contemporáneos.
Todas estas opciones acabarán conduciendo a cambios en la arquitectura genética que subyace a la variación del tamaño corporal.
Entonces, nos preguntamos, ¿podría la regla de la isla ser una explicación para el pequeño tamaño de Homo floresiensis y Homo luzonensis? Pensamos que probablemente sí.
Modelando generaciones en la isla
El ancestro más probable del Hobbit es el Homo erectus, una especie que le dobla en tamaño en cuanto a su cerebro y volumen general. Basándose en la historia geológica de Flores y en los fósiles más antiguos conocidos de Homo floresiensis, parece que la evolución de la nueva especie debe haber ocurrido en menos de unos 300.000 años.
Como biólogos evolutivos, estamos familiarizados con la idea de que la evolución darwiniana es un proceso lento y gradual que tiene lugar en escalas de tiempo muy largas. ¿Podría un cambio tan drástico en el tamaño del cuerpo ocurrir tan rápido?
Así que nuestro equipo de investigación interdisciplinario desarrolló un modelo informático para tratar de responder a esta pregunta básica. Es como un juego de ordenador que simula la evolución del tamaño corporal en escenarios biológica y ecológicamente realistas.
En nuestro modelo, los individuos colonizan la isla, crecen hasta su tamaño corporal adulto en función de la cantidad de alimento disponible, dan a luz a un número de crías y mueren. La regla básica del juego es que los individuos que están más cerca del tamaño corporal «óptimo» para la isla en ese momento dejarán más descendientes. La descendencia hereda los genes del tamaño corporal grande o pequeño.
Generación tras generación, pueden aparecer nuevas mutaciones en la población y desplazar el tamaño corporal hacia valores más altos o más bajos. Ocasionalmente, nuevos individuos pueden incluso invadir la isla y mezclarse con los residentes. Otra regla básica es que la pequeña población inicial no puede crecer por encima del número que los recursos de la isla podrían sostener.
Nuestros colegas, los científicos de sistemas terrestres Neil Edwards y Phil Holden, utilizaron datos paleoclimáticos para ajustar nuestro modelo. Las épocas más calurosas y húmedas pueden sostener a más personas en la isla, e influirían en el tamaño corporal óptimo en un momento dado.
Empezamos nuestras simulaciones asumiendo que el Homo erectus de cuerpo grande llegó a la isla y luego evolucionó hacia una especie más pequeña allí. Como no sabemos los números exactos que nuestro modelo debería manejar, nos basamos en las estimaciones obtenidas de las poblaciones humanas actuales.
Debido a esta incertidumbre, ejecutamos nuestro modelo miles de veces, cada vez utilizando una combinación aleatoria de todos los parámetros. Finalmente, pudimos construir una distribución estadística de cuánto tiempo le llevó al Homo erectus llegar a ser tan pequeño como el Homo floresiensis.
Una nueva especie, en un abrir y cerrar de ojos evolutivo
Después de ejecutar 10.000 simulaciones, nos sorprendió descubrir que en menos de 350 generaciones, el proceso se había completado. Pensando en términos de años, suponiendo que una hembra joven da a luz por primera vez a la edad media de 15 años, eso se traduce en unos 10.000 años.
Eso puede parecer mucho para usted y para mí. Pero desde una perspectiva evolutiva, eso es un abrir y cerrar de ojos: un poco más de una milésima parte de la historia evolutiva del Homo.
Por supuesto, no esperamos que todas las características que hacen al Homo floresiensis tan único como es hayan evolucionado tan rápido y al mismo tiempo. Sin embargo, nuestra simulación sigue mostrando que 300.000 años es tiempo más que suficiente para que surja una nueva especie humana.
Nuestro trabajo apoya la idea de que la evolución rápida es bastante plausible bajo un conjunto realista de parámetros ecológicos, y que la selección natural puede ser una fuerza poderosa que influye en el tamaño del cuerpo en las islas. Y si Homo floresiensis es realmente un producto de la regla insular, demuestra -una vez más- que los humanos tendemos a obedecer las mismas reglas generales que impulsan la evolución en muchos otros mamíferos.