The field of evolutionary cognition requires us to consider every species in full. Whether we are studying hand anatomy, trunk multifunctionality, face perception, or greeting rituals, we need to familiarize ourselves with all facets of the animal and its natural history before trying to figure out its mental level … This change in perspective is now feeding the long-overdue recognition that intelligent life is not something we must seek at great expense only in the outer reaches of space. It is abundant here on earth, right underneath our non-prehensile noses.
—Frans de Waal (1)
The origin of primates dates back to the Cretaceous Period, the last period of the age of dinosaurs. An ancestor, the protoprimate Purgatorious, existed between 66 and 56 million years ago and survived the crash of the Chicxulub meteorite. However, the oldest true primates belong to the lemur branch (2).
Drawing of Purgatorius / Dibujo de Purgatorius (3)
An example of lemur / Un ejemplo de Lemur: Lemur catta (4)
Humans belong to the group of Hominid great apes, along with orangutans, gorillas, chimpanzees, and bonobos, with whom we share around 96% of our DNA—although the exact quantity of common DNA is still under discussion (5). Bipedal primates are a subgroup of Hominids technically called Hominins, with numerous genera and species that include members of Homo such as, among others, Neanderthals, Denisovans, and Homo sapiens, as well as bipedal ancestors within our lineage, such as australopithecines and other extinct genera (see next table). We will review Hominins in more detail in future posts.
To establish the separation timelines between close evolutionary lines, scientists can use the so-called DNA clock. Deoxyribonucleic acid (DNA) is composed of two nucleotide strands linked by the complementarity of its nitrogenous base sequences (adenine with thymine and guanine with cytosine). In laboratories hybrid strands of DNA can be formed from two different species. For example, fragments of one of the two strands of human DNA can be linked to complementary fragments of chimpanzee DNA, depending on the partial complementarity of nitrogenous bases of both chains. Once the hybrid molecule is formed, the two chains can be separated by increasing the temperature until the bases’ links are destabilized. The more complementary the sequences, the higher the temperature needed to separate the hybrid strands. This method has been used to determine a timeline for human evolution. It has been possible to establish a fairly precise relationship between the temperature needed to separate the strands and the years since the sequence of both DNAs—human and chimpanzee—began to differentiate. Its reliability has been contrasted against other biological clocks, such as amino acid sequences, mitochondrial DNA, or the DNA of the pseudogene of globin (6) This method can be applied to many pairs of species under study.
Orangutans, having separated from the evolutionary line common to other Hominids about 14 to 16 million years ago, differ from chimpanzees by about 3.6% of their DNA. For some time, orangutans shared the Asian jungle with the Gigantopithecus, another ape now extinct that weighed about 400 kg (882 lbs.) The next to depart from this common evolutionary line, between 7.5 and 10 million years ago, were gorillas, their DNA differing by around 2.3% from chimpanzees and, coincidentally, also from humans (6).
Chimpanzees and bonobos differ from Homo sapiens by only about 1.6% of their DNA. They separated from the line that gave rise to Hominins (see table below) about 6 to 8 million years ago (5) just 200,000 to 300,000 generations before now. Because of their relative genetic closeness, both chimpanzees and bonobos could be classified within the genus Homo (6).
Hominin genera
Sahelanthropus |
Orrorin |
Ardipithecus |
Kenyanthropus |
Paranthropus |
Australopithecus |
Homo |
Chimpanzees (Pan troglodytes) and bonobos (Pan paniscus), two separate species classified in the same genus (Pan) whose lines diverged 2.0 to 3.0 million years ago, differ by a mere 0.7% of their DNA (6,7). Bonobos and chimpanzees live separated in the wild by the Congo River, with bonobos to the south and chimpanzees to the north, but in captivity they canhave offspring as demonstrated by chance in a circus in which the two species coexisted (8). This finding suggests that multiple similar cases must have occurred between different Hominin and Homo species throughout hundreds of thousands of years. In the case of the genus Homo, interbreeding has already been demonstrated among Denisovans, Neanderthals, and our species (9,10).
Evolutionary tree of primates, with the approximate times of separation of groups of species, including chimpanzees and bonobos
Versión en español:
El campo de la cognición evolutiva requiere que consideremos cada especie en su totalidad. Ya sea que estemos estudiando la anatomía de la mano, la multifuncionalidad del tronco, la expresión de la cara o los rituales de saludo, debemos familiarizarnos con todas las facetas del animal y de su historia natural antes de tratar de descubrir su nivel mental ... Este cambio de perspectiva ahora está alimentando el reconocimiento largamente esperado de que la vida inteligente no es algo que debamos buscar a un gran costo sólo en los confines del espacio. Es abundante aquí en la tierra, justo debajo de nuestras poco perspicaces narices.
—Frans de Waal (1)
El origen de los primates se remonta al Período Cretácico, el último de la era de los dinosaurios. Un ancestro, el protoprimate Purgatorius, existió hace entre 66 y 56 millones de años y sobrevivió al choque del meteorito de Chicxulub. Sin embargo, los primates verdaderos más antiguos pertenecen a la rama del lémur (2).
Los humanos pertenecemos al grupo de los grandes simios homínidos, junto con los orangutanes, gorilas, chimpancés y bonobos, con quienes compartimos alrededor del 96% de nuestro ADN, aunque la cantidad exacta de ADN común todavía está en discusión (5). Los primates bípedos son un subgrupo de homínidos técnicamente llamados homíninos, con numerosos géneros y especies que incluyen miembros de Homo como, entre otros, neandertales, denisovanos y Homo sapiens, así como ancestros bípedos dentro de nuestro linaje, como australopitecos y otros géneros extintos (ver tabla más abajo). Revisaremos a los homínidos con más detalle en próximas publicaciones.
Para establecer el tiempo aproximado de separación entre líneas evolutivas cercanas, los científicos pueden usar el llamado reloj de ADN. El ácido desoxirribonucleico (ADN) está compuesto por dos hebras de nucleótidos unidas por la complementariedad de sus secuencias de bases nitrogenadas (adenina con timina y guanina con citosina). En los laboratorios, se pueden formar hebras híbridas de ADN a partir de dos especies diferentes. Por ejemplo, los fragmentos de una de las dos hebras de ADN humano pueden vincularse a fragmentos complementarios de ADN de chimpancé, dependiendo de la complementariedad parcial de las bases nitrogenadas de ambas cadenas. Una vez que se forma la molécula híbrida, las dos cadenas se pueden separar aumentando la temperatura hasta que los enlaces de las bases se desestabilicen. Cuanto más complementarias sean las secuencias, mayor será la temperatura necesaria para separar las hebras híbridas. Este método se ha utilizado para determinar una línea de tiempo para la evolución humana. Se ha podido establecer una relación bastante precisa entre la temperatura necesaria para separar las hebras y los años transcurridos desde que la secuencia de ambos ADN, humanos y chimpancés, comenzó a diferenciarse. Su fiabilidad se ha contrastado con otros relojes biológicos, como las secuencias de aminoácidos, el ADN mitocondrial o el ADN del pseudogen de la globina (6). Este método se puede aplicar a muchos pares de especies en estudio.
Los orangutanes, habiéndose separado de la línea evolutiva común a otros homínidos hace unos 14 a 16 millones de años, difieren de los chimpancés en aproximadamente el 3,6% de su ADN. Durante algún tiempo, los orangutanes compartieron la selva asiática con el Gigantopithecus, otro simio ahora extinto que pesaba alrededor de 400 kg. Los siguientes en partir de esta línea evolutiva común, hace entre 7,5 y 10 millones de años, fueron los gorilas, cuyo ADN difiere en alrededor de un 2,3% de los chimpancés y, casualmente, también de los humanos (6).
Los chimpancés y los bonobos difieren del Homo sapiens en sólo alrededor del 1,6% de su ADN. Se separaron de la línea que dio lugar a los homíninos (ver tabla a continuación) hace unos 6 a 8 millones de años (5), solamente hace 200,000 a 300,000 generaciones. Debido a su relativa cercanía genética, tanto los chimpancés como los bonobos podrían clasificarse dentro del género Homo (6).
Géneros de homíninos
Sahelanthropus |
Orrorin |
Ardipithecus |
Kenyanthropus |
Paranthropus |
Australopithecus |
Homo |
Los chimpancés (Pan troglodytes) y los bonobos (Pan paniscus), dos especies distintas clasificadas en el mismo género (Pan) cuyas líneas divergieron hace 2,0 a 3,0 millones de años, difieren sólo en un 0,7% de su ADN (6,7). Los bonobos y los chimpancés viven separados en la naturaleza por el río Congo, con los bonobos al sur y los chimpancés al norte, pero en cautiverio pueden tener descendencia como se demostró por azar en un circo en el que coexistieron las dos especies (8). Este hallazgo sugiere que múltiples casos similares deben haber ocurrido entre diferentes especies de homíninos y homo a lo largo de cientos de miles de años. En el caso del género Homo, el mestizaje ya se ha demostrado entre denisovanos, neandertales y nuestra especie (9,10).
Árbol evolutivo de primates, con los tiempos aproximados de separación de grupos de especies, incluyendo chimpancés y bonobos (millones de años: ma).
Images / Imágenes:
Drawing of Purgatorius / Dibujo de Purgatorius. Author / Autor: Nobu Tamura. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Purgatorius_BW.jpg. CC BY 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/3.0> , via Wikimedia Commons.
An example of lemur / Un ejemplo de Lemur: Lemur catta. Author / Autor: Gregory Varnum. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:San_Francisco_Zoo_-_Lemur_catta_-_March_2018_(1115).jpg. CC BY-SA 4.0. <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0> , via Wikimedia Commons.
Evolutionary tree of primates, with the approximate times of separation of groups of species, including chimpanzees and bonobos / Árbol evolutivo de los primates, con los tiempos aproximados de separación de grupos de especies, incluyendo chimpancés y bonobos. Juan I. Jorquera.
References / Referencias:
1. Frans de Waal. Are we Smart Enough to Know How Smart Animals are? W.W. Norton & Company, Inc., New York, NY, 2016.
2. Peter Ward and Joseph Kirschvink. A New History of Life: The Radical New Discoveries About the Origins and Evolution of Life on Earth. Bloomsbury Publishing, London, 2015.
3. Nobu Tamura. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Purgatorius_BW.jpg. CC BY 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/3.0> , via Wikimedia Commons.
4. Gregory Varnum. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:San_Francisco_Zoo_-_Lemur_catta_-_March_2018_(1115).jpg. CC BY-SA 4.0. <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0> , via Wikimedia Commons.
5. Peter J. Richerson, Sergey Gavrilets and Frans B.M. de Waal. Modern theories of human evolution foreshadowed by Darwin’s Descent of Man. Science 372, eaba3776 (2021). DOI: 10.1126/science.aba3776.
6. Jared Diamond. The Third Chimpanzee: The Evolution and Future of the Human Animal. Harper Collins, New York, 1991.
7. David Christian. Origin Story: A Big History of Everything. Allen Lane, Penguin Random House UK, London, 2018.
8. Frans de Waal. Our Inner Ape. The Best and Worst of Human Nature. Granta Publications, London, 2005.
9. Slon, V., Mafessoni, F., Vernot, B. et al. The genome of the offspring of a Neanderthal mother and a Denisovan father. Nature 561, 113–116 (2018). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0455-x.
10. Jef Akst. https://www.the-scientist.com/magazine-issue/infographic--history-of-ancient-hominin-interbreeding-66319. Accessed on October 12, 2020.
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