Els neandertals van aparèixer fa uns 250.000 anys per evolució de les poblacions europees —denominades com a “Preneandertals”— que van poblar el continent fa entre 500.000 i 250.000 anys. Tot i que durant molt de temps es va pensar que no s'havia produït cap canvi important al llarg de l'evolució dels neandertals, recents investigacions en paleogenètica basades en mostres d'ADN extretes dels fòssils, van demostrar l'existència d'un esdeveniment de dràstica reducció de la variabilitat genètica entre els primers neandertals (o neandertals antics) i els últims (també anomenats neandertals “clàssics”). Tècnicament coneguda com a “coll d’ampolla”, aquesta pèrdua de variabilitat genètica és possiblement deguda a una disminució en el nombre d'individus d'una població. Les dades paleogenètiques indiquen que aquest esdeveniment va tenir lloc fa uns 110.000 anys.

Entre la comunitat científica, també existia la idea generalitzada de l'existència d'un altre coll d’ampolla anterior i que estava relacionat amb l'origen del llinatge. Totes les hipòtesis formulades fins al moment partien de la idea que, a conseqüència d’aquest esdeveniment, els primers veritables neandertals tenien una diversitat genètica inferior a la dels seus avantpassats Preneandertals. No obstant això, l'existència d'aquest coll d’ampolla en l'origen dels neandertals no ha pogut ser contrastada mitjançant dades paleogenètiques al no haver-se recuperat el material genètic necessari per realitzar estudis d'ADN.

L’equip de recerca encapçalat per Alessandro Urciuoli (Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont, Universitat Autònoma de Barcelona) i Mercedes Conde-Valverde (Càtedra d'Otoacústica Evolutiva de HM Hospitales i la Universidad de Alcalá), ha mesurat la diversitat morfològica de l'estructura de l'oïda interna en què es fonamenta el nostre sentit de l'equilibri: els canals semicirculars. Està generalment acceptat que els resultats obtinguts mitjançant l'estudi de la diversitat morfològica dels canals semicirculars són equiparables als que s'obtenen mitjançant la comparació de l'ADN.

Imatge 1. Representació esquemàtica dels canvis en la diversitat morfològica al llarg de la història evolutiva del llinatge neandertal. Les poblacions de la Sima de los Huesos i, en particular, de Krapina mostren quantitats similars de variació morfològica, cosa que suggereix continuïtat durant el Pleistocè Mitjà. En canvi, els neandertals clàssics presenten una diversitat molt menor, cosa que indica una possible disminució en la variació fenotípica just després del màxim tèrmic assolit fa aproximadament 120.000 anys, a l'inici de l'últim cicle glacial.

L'estudi s'ha centrat en dues col·leccions excepcionals de fòssils humans: una procedent del jaciment de la Sima de los Huesos d'Atapuerca (Burgos, Espanya), datada en 430.000 anys, que constitueix la mostra més nombrosa de fòssils de Preneandertals, i una altra del jaciment de Krapina (Croàcia), que és la col·lecció més completa de neandertals antics, datada en 130.000-120.000 anys aproximadament. L'equip ha calculat els graus de diversitat morfològica dels canals semicirculars de les dues mostres, comparant-los entre ells i amb una mostra de neandertals clàssics de diferents antiguitats i diferents orígens geogràfics.

El primer resultat de l'estudi mostra que la diversitat morfològica dels canals semicirculars dels neandertals clàssics és clarament inferior a la dels Preneandertals i els Neandertals antics, la qual cosa coincideix amb els resultats paleogenètics anteriors. Mercedes Conde-Valverde, coautora de l'estudi, ha destacat la importància de la mostra analitzada: “En incloure fòssils d'una àmplia zona geogràfica i temporal, vam poder capturar una imatge completa de l'evolució neandertal. La reducció en la diversitat que observem entre la mostra de Krapina i els neandertals clàssics ens proporciona una clara evidència d'un esdeveniment de coll d’ampolla.”

D'altra banda, els resultats contradiuen la idea prèvia, i generalment acceptada, que l'origen dels neandertals estava relacionat amb una pèrdua significativa de la seva diversitat genètica i obliga a proposar noves idees per explicar aquest origen. “Ens ha sorprès descobrir que els Preneandertals de la Sima de los Huesos tenien un nivell de diversitat morfològica similar al dels neandertals antics de Krapina”, comenta Alessandro Urciuoli, autor principal de l'estudi, “Això desafia la idea comuna que es va produir un coll d’ampolla en l'origen del llinatge neandertal”, afirma l'investigador.

Alessandro Urciuoli ha estat investigador postdoctoral Margarita Salas de la Universitat Autònoma de Barcelona (ara postdococtorand de la Universitat de Zuric) i investigador associat a l'Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont; i Mercedes Conde-Valverde és professora de la Universitat d'Alcalà i directora de la Càtedra d'Otoacústica Evolutiva de HM Hospitales i la Universitat d'Alcalà.

Imatge principal: Recreació de l'aspecte en vida d'un home neandertal al Museu d'Història Natural de Londres. (Foto: Allan Henderson sota llicència CC BY 2.0)

Article original:

• Urciuoli, A., Martínez, I., Quam, R., Arsuaga, J. L., Keeling, B. A., Diez-Valero, J. & Conde-Valverde, M. (2025). Semicircular Canals Shed Light on Bottleneck Events in the Evolution of the Neanderthal Clade. Nature Communications. https://doi.org/1038/s41467-025-56155-8