Homo ergaster (H. erectus)
About two million years ago, body and brain size of the genus Homo species increased considerably. Concurrently tools, present in their simplest forms 3.3 million years ago, became more complex, and the range of different ecological spaces inhabited by humans increased, including drier and colder climatic zones.
Skull evolution in Hominins / Evolución craneal en Homíninos
(Mya: Million years ago; kya: Thousand years ago /
Mya: Millones de años antes del presente; kya: miles de años antes del presente)
Human evolution was similar to that of many other living beings, with diversification into very similar species descending from common ancestors. About 100,000 years ago, many Homo species were present at the same time in Africa, Europe, and Asia (1). Newer human species maintained an ability to interbreed which could favor evolution by giving rise to hybrid offspring, although an opposite effect may have been found in other primates (2,3). Our species maintains Neanderthal and Denisovan DNA, and scientist have identified the fossilized remains of a woman who was a direct descendant of progenitors belonging to these two species (4).
New findings of fossilized human remains happen very frequently, contributing to some confusion in the classification of extinct Homo species. For example, in 2021 a possible newly discovered Homo group was identified in Nesher Ramla, Israel with a mixture of early Homo sapiens and Neanderthal features, and an approximate age of about 126,000 years. This group coexisted with Homo sapiens and could represent either a previously unidentified ancestor species of the Neanderthals or just another Neanderthal individual. A few days after this finding, another possible newly discovered species was described in China, Homo longi (Dragon Man), which would be very close to our species or could represent other Denisovans. The table below includes species from our genus Homo, excluding Homo sapiens (5). The genus Pan, including Chimpanzees and Bonobos, that could also be classified as Homo because of its genetic proximity to humans is also excluded.
Human species (Genus Homo, excluding Homo sapiens) |
|---|
habilis |
ergaster (erectus) |
antecessor |
heidelbergensis |
naledi |
neanderthalensis |
denisova |
floresiensis |
luzonensis |
The oldest remains assigned to the genus Homo were found in Ethiopia and are 2.8 million years old (6). The most primitive species admitted into our genus by most scientists is Homo habilis (Handy Human), found by Mary Leakey and son Jonathan in 1960 and described by Louis Leakey in 1964 (7). From Homo habilis descended Homo ergaster, also described as Homo erectus (Upright Human) around 2.0 to 1.5 million years ago. This new species had a brain volume of about one liter (twice the volume of a chimpanzee’s brain) and a body that can be identified as essentially human (4). Homo ergaster possibly coexisted with australopithecines and Paranthropus robustus in the same areas of South Africa (8). Anthropologists as prominent as José Mª Bermúdez de Castro, former director of the National Center for Research on Human Evolution in Spain, argue that Homo ergaster, which evolved in Africa, and Homo erectus, which evolved in Asia, are distinct species (9).
The Paleolithic or Old Stone Age is divided into three subdivisions with timings that are overlapping, approximate, and variable depending on the territory studied: The Lower Paleolithic (3.3 million to 300,000 years ago), the Middle Paleolithic (300,000 to 30,000 years ago), and the Upper Paleolithic (50,000 to 12,000 years ago). About 3.3 million years ago, at the beginning of the Lower Paleolithic, humans in East and West Africa already used stone tools. Cutting meat or animal fat with stone was not easy. The incentive to get sufficient food from animals may have spawned mental development associated with manufacturing better instruments (10). Later, at least 1.7 million years ago, humans developed the ability to make very elaborate bone tools, even though bone is much more difficult to work than stone (11,12).
It is possible that controlled fire first appeared in South Africa about a million years ago (4, 10). Initiated by lightning or other natural phenomena, fire became controlled, coinciding around the same time as prolonged or permanent camping began. These first camps, attributable to H. habilis and H. ergaster, also coincided with a change from a vegetarian to an omnivorous diet (10). The low-calorie vegetarian diet required that all the individuals of the group move together to get their food every day, as is the case with chimpanzees and gorillas. Meat provides more calories than plants, and the first omnivorous Hominins could begin carrying enough food to share with other individuals at their permanent camp. The omnivorous diet, therefore, allowed a division of tasks, such as hunting and gathering by some members of the camp, and caring for minors, the elderly, and the sick by other members. Eating cooked vegetables that were rich in sugars could have been a very important step in the growth of brain volume. Glucose is an essential sugar for the functioning of the brain, which consumes about 20% of the energy needed in our species (1).
H. ergaster (H. erectus) is in the direct line of our ancestors and was a very successful species, having survived for 1.5 million years; the usual length of time for any species to survive does not exceed 1.0 million years by much. Most likely our species will not last as long as H. ergaster. The most recent remains from this ancestor were found in Java, an island of Indonesia, where it disappeared just about 100,000 years ago, while in Africa it vanished 500,000 years ago (13). From H. ergaster descended H. georgicus (present 1.8 million years ago and whose assignation as a different species is still debated), H. floresiensis, and H. luzonensis. Homo heidelbergensis also descended from H. ergaster and appeared about 600,000 years ago. This species was able to make sophisticated stone tools, including axes, knives, and spearheads (1).
Versión en español:
Hace unos dos millones de años, el tamaño del cuerpo y el cerebro de las especies del género Homo aumentó considerablemente. Al mismo tiempo, las herramientas, presentes en sus formas más simples hace 3,3 millones de años, se volvieron más complejas, y la gama de diferentes espacios ecológicos habitados por humanos aumentó, incluidas las zonas climáticas más secas y frías. La evolución humana fue similar a la de muchos otros seres vivos, con diversificación en especies muy similares que descienden de ancestros comunes. Hace unos 100.000 años, muchas especies de Homo estaban presentes al mismo tiempo en África, Europa y Asia (1). Las especies humanas mantuvieron una capacidad de cruzamiento que podría favorecer la evolución al dar lugar a descendencia híbrida, aunque parece haberse encontrado el efecto opuesto en otros primates (2,3). Nuestra especie mantiene ADN neandertal y denisovano, y los científicos han identificado los restos fosilizados de una mujer que era descendiente directa de progenitores pertenecientes a estas dos especies (4).
Los nuevos hallazgos de restos humanos fosilizados ocurren con mucha frecuencia, lo que contribuye a cierta confusión en la clasificación de especies extintas de Homo. Por ejemplo, en 2021 se identificó un posible grupo de Homo recién descubierto en Nesher Ramla, Israel, con una mezcla de características de Homo sapiens arcaicos y de neandertales, y una edad aproximada de aproximadamente 126.000 años. Este grupo coexistió con Homo sapiens y podría representar una especie antecesora previamente no identificada de los neandertales o simplemente otro individuo neandertal más.Pocos días después de este hallazgo, se describió otra posible especie recién descubierta en China, Homo longi (Hombre Dragón), que estaría muy cerca de nuestra especie o podría representar a otros denisovanos. La siguiente tabla incluye especies de nuestro género Homo, excluyendo Homo sapiens (5). El género Pan, formado por Chimpancés y Bonobos, que podría ser también clasificado como Homo por su proximidad genética, también se excluye de la tabla.
Especies humanas (Género Homo, excluyendo Homo sapiens) |
habilis |
ergaster (erectus) |
antecessor |
heidelbergensis |
naledi |
neanderthalensis |
denisova |
floresiensis |
luzonensis |
Los restos más antiguos asignados al género Homo se encontraron en Etiopía y tienen 2,8 millones de años (6). La especie más primitiva admitida en nuestro género por la mayoría de los científicos es Homo habilis, encontrada por Mary Leakey y su hijo Jonathan en 1960 y descrita por Louis Leakey en 1964 (7). Del Homo habilis descendió el Homo ergaster, también denominado Homo erectus hace unos 2,0 a 1,5 millones de años. Esta nueva especie tenía un volumen cerebral de aproximadamente un litro (el doble del volumen del cerebro de un chimpancé) y un cuerpo que puede identificarse como esencialmente humano (4). Homo ergaster posiblemente coexistió con australopitecos y Paranthropus robustus en las mismas áreas de Sudáfrica (8). Antropólogos tan destacados como José Mª Bermúdez de Castro, anterior director del Centro nacional de investigación sobre la evolución humana (CENIEH) en España, sostienen que Homo ergaster, que evolucionó en África, y Homo erectus, que lo hizo en Asia, son especies distintas (9).
El Paleolítico o Antigua Edad de Piedra se divide en tres subdivisiones con tiempos que se superponen, se aproximan y son variables dependiendo del territorio estudiado: el Paleolítico Inferior (hace 3,3 millones a 300.000 años), el Paleolítico Medio (hace 300.000 a 30.000 años) y el Paleolítico Superior (hace 50.000 a 12.000 años). Hace unos 3,3 millones de años, a principios del Paleolítico Inferior, los humanos en África oriental y occidental ya usaban herramientas de piedra. Cortar carne o grasa animal con piedra no es fácil. El incentivo para obtener suficiente comida de los animales puede haber generado un desarrollo mental asociado con la fabricación de mejores instrumentos (10). Más tarde, hace al menos 1,7 millones de años, los humanos desarrollaron la capacidad de hacer herramientas óseas muy elaboradas, a pesar de que el hueso es mucho más difícil de trabajar que la piedra (11,12).
Es posible que el fuego controlado apareciera por primera vez en Sudáfrica hace aproximadamente un millón de años (4,10). Iniciado por rayos u otros fenómenos naturales, el fuego se controló, coincidiendo aproximadamente con el tiempo en que comenzaron los campamentos prolongados o permanentes. Estos primeros campamentos, atribuibles a H. habilis y H. ergaster, también coincidieron con un cambio de la dieta vegetariana a la dieta omnívora (10). La dieta vegetariana baja en calorías requería que todos los individuos del grupo se movieran juntos para obtener su comida todos los días, como es el caso de los chimpancés y gorilas. La carne proporciona más calorías que las plantas, y los primeros homíninos omnívoros pudieron comenzar a llevar suficiente comida para compartir con otras personas en su campamento permanente. La dieta omnívora, por lo tanto, permitía una división de tareas, como la caza y la recolección por parte de algunos miembros del campamento, y el cuidado de menores, ancianos y enfermos por parte de otros miembros. Comer verduras cocidas, ricas en azúcares, podría haber sido un paso muy importante en el crecimiento del volumen cerebral. La glucosa es un azúcar esencial para el funcionamiento del cerebro, que consume alrededor del 20% de la energía necesaria en nuestra especie (1).
H. ergaster (H. erectus) está en la línea directa de nuestros antepasados y fue una especie con mucho éxito, habiendo sobrevivido durante 1,5 millones de años. El período de supervivencia habitual de cualquier especie no supera un millón de años por mucho. Lo más probable es que nuestra especie no dure tanto como H. ergaster. Los restos más recientes de este antepasado se encontraron en Java, una isla de Indonesia, donde desapareció hace unos 100.000 años, mientras que en África desapareció hace 500.000 años (13). De H. ergaster descendieron H. georgicus (presente hace 1,8 millones de años y cuya asignación como especie diferente aún se debate), H. floresiensis y H. luzonensis. Homo heidelbergensis también desciende de H. ergaster y apareció hace unos 600.000 años. Esta especie fue capaz de hacer sofisticadas herramientas de piedra, incluyendo hachas, cuchillos y puntas de lanza (1).
Images / Imágenes.
Homo ergaster (H. erectus). Author / Autor: MarkPagl. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:San_Lazzaro-Museo_della_preistoria-Homo_erectus.jpg. CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons.
Skull evolution in Hominins / Evolución craneal s en Homíninos. Author / Autor: SimplisticReps. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skull_evolution.png. CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons.
References / Referencias:
(1) David Christian. Origin Story: A Big History of Everything. Allen Lane, Penguin Random House UK, London, 2018.
(2) Peter J. Richerson, Sergey Gavrilets and Frans B.M. de Waal. Modern theories of human evolution foreshadowed by Darwin’s Descent of Man. Science372, eaba3776 (2021). DOI: 10.1126/science.aba3776. https://science.sciencemag.org/content/372/6544/eaba3776.
(3) Ashley Yeager. Hybrid animals are not nature’s misfits. https://www.the-scientist.com/features/hybrid-animals-are-not-nature-s-misfits-68691. Accessed on October 8, 2021; Tauras P. Vilgalis et al. Selection against admixture and gene regulatory divergence in a long-term primate field study. Science 377 (6606): 635 - 641, 2022. https://doi.org/10.1126/science.abm4917.
(4) Rebecca Wragg Sykes. Kindred: Neandertal Life, Love, Death and Art. Bloomsbury Sigma, London, 2020.
(5) Nicola Jones. Mysterious skull fossils expand human family tree — but questions remain. Nature 595, 20 (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-021-01738-w; Hershkovitz, I. et al. A Middle Pleistocene Homo from Nesher Ramla, Israel Science 372, 1424–1428 (2021); Zaidner, Y. et al. Middle Pleistocene Homo behavior and culture at 140,000 to 120,000 years ago and interactions with Homo sapiens. Science 372, 1429–1433 (2021); Ji, Q. et al. Late Middle Pleistocene Harbin cranium represents a new Homo species. The Innovation 2, https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100132 (2021); Shao, Q. et al. Geochemical provenancing and direct dating of the Harbin archaic human cranium. The Innovation 2, https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100131 (2021); Ni, X. et al. Massive cranium from Harbin in northeastern China establishes a new Middle Pleistocene human lineage. The Innovation 2, https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100130 (2021); https://en.wikipedia.org/wiki/Hominini; see https://en.wikipedia.org/wiki/Template:Human_timeline.
(6) Brian Villmoare et al. Early Homo at 2.8 Ma from Ledi-Geraru, Afar, Ethiopia. Science20 Mar 2015: Vol. 347, Issue 6228, pp. 1352-1355. DOI: 10.1126/science.aaa1343.
(7) Leakey L., Tobias P., Napier J. A New Species of The Genus Homo From Olduvai Gorge. Nature 202, 7–9 (1964). https://doi.org/10.1038/202007a0.
(8) Andy I.R. Herries et al. Contemporaneity of Australopithecus, Paranthropus, and early Homo erectus in South Africa. Science03 Apr 2020: Vol. 368, Issue 6486, eaaw7293. DOI: 10.1126/science.aaw7293.
(9) Carlos Briones, José Mª Bermúdez de Castro y Alberto Fernández Soto. Orígenes. El universo, la vida, los humanos. Editorial Planeta, Barcelona, 2015.
(10) Edward O. Wilson. Genesis. The Deep Origin of Societies. Penguin books, Penguin Random House UK, London, 2019.
(11) Mohamed Sahnouni et al. 1.9-million- and 2.4-million-year-old artifacts and stone tool–cutmarked bones from Ain Boucherit, Algeria. Science14 Dec 2018: Vol. 362, Issue 6420, pp. 1297-1301. DOI: 10.1126/science.aau0008.
(12) Katsuhiro Sano et al. A 1.4-million-year-old bone handaxe from Konso, Ethiopia, shows advanced tool technology in the early Acheulean. PNAS 117(31): 18393-18400, 2020. https://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2006370117.
(13) Rizal, Y., Westaway, K.E., Zaim, Y. et al. Last appearance of Homo erectus at Ngandong, Java, 117,000–108,000 years ago. Nature 577, 381–385 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1863-2.