diumenge, 30 de juny del 2024

CN-46700, un fòssil infantil de Neandertal de la Cova Negra (Xàtiva)

Paleoantropologia: L’antropòloga experta en otoacústica evolutiva Mercedes Conde-Valverde, professora de la Universidad de Alcalá de Henares, és l’autora corresponsal d’un article aparegut aquesta setmana a la revista Science Advances sobre CN-46700, un fòssil de fragment cranial trobat a la Cova Negra, de Xàtiva, que interpreten com el d’un infant neandertal de 6 anys que aconseguí viure fins a aquesta edat malgrat una patologia congènita de l’orella interna. Aquesta patologia s’associa a la síndrome de Down, i Conde-Valverde et al. atribueixen la supervivència de l’infant a la cura específica que els neandertals tindrien per als individus discapacitats. La bibliografia recull altres casos de cura d’individus discapacitats pels neandertals, bé per condicions congènites o adquirides. Els casos més coneguts s’associen a individus adults víctimes de traumatismes i alguns autors atribueixen la cura a l’expectativa de reciprocitat. Però hi ha altres casos en els quals la reciprocitat ja no seria possible, i en els quals podria jugar un sentiment de compassió en el marc d’un comportament prosocial que sí seria adaptatiu. Casos de cura a infants amb severes patologies són els que més s’aparten de l’expectativa de reciprocitat. CN-46700 reflecteix, com s’ha dit, una patologia congènita de l’orella interna que probablement era una condició debilitant. La cura específica d’aquest infant s’hauria perllongat durant un mínim de sis anys i en ella haurien d’haver participat, a banda de la mare, altres individus del grup.

CN-46700 és el fòssil d’un fragment de la regió dreta petromastoidea d’un os cranial temporal immadur

La cura com a manifestació d’un context social complex

El fòssil CN-46700 correspon a un infant d’Homo neandertalensis que hauria aconseguit sobreviure fins a un mínim de sis anys d’edat malgrat patir una patologia severa de l’orella interna. El més probable és que aquesta patologia s’associés a la trisomia del cromosoma 21 o síndrome de Down. La patologia de l’orella interna inclouria, com a mínim, una pèrdua severa de l’audició i una reducció marcada del sentit de l’equilibri. Conde-Valverde et al. pensen que l’esforç de cura hauria depassat probablement les capacitats de la mare i requerit l’assistència d’altres membres del grup social.

Val a dir que inferir d’evidències paleopatològiques l’existència d’una cura és arriscat. Conde-Valverde et al., però, defensen que és possible seguir una cadena sistemàtica d’inferència de la paleopatologia a la cura. Una vegada establerta la cura apareix la qüestió de les raons socials d’aquest comportament, que poden anar d’un egoisme recíproc (‘curo perquè em curin o perquè m’han curat’) fins a un sentiment genuí de compassió. Aquest sentiment de compassió podria explicar-se, d’altra banda, com un component d’un comportament col·laboratiu d’alt valor adaptatiu: el comportament prosocial afavoreix la supervivència del grup. En el cas dels infants amb discapacitats la cura seria la manifestació d’una cria col·laborativa més enllà de la mare.

CN-46700 és el primer cas conegut de fòssil d’infant de Neandertal amb signes d’haver patit una patologia congènita severa.

Cova Negra

La Cova Negra de Xàtiva en una imatge del 1928

La Cova Negra és un jaciment de Xàtiva que ha estat objecte de diverses campanyes d’excavació entre el 1929 i el 2017. S’hi han trobat fòssils humans en diferents nivells, els quals han estat datats per ressonància electroparamagnètica (ESR) i sèries d’urani amb una antiguitat d’entre 146.000 i 273.000 anys. Aquests fòssils han estat assignats a l’Homo neanderthalensis.

Recentment, mentre s’examinaven restes fòssils trobades en la campanya del 1989, s’hi trobaren entre aquestes tres fragments que corresponien a restes humanes. Aquests fragments foren excavats en el seu moment d’un nivell que contenia en un 77,2% materials arqueològics corresponents al Paleolític Mitjà i en un 22,7% materials del Paleolític Superior. Això és indici d’una pertorbació que impedeix una datació unívoca del nivell.

Entre els tres fragments hi ha CN-46700, que es correspon a una part de la regió petromastoidea dreta d’un os temporal immadur.

El diagnòstic taxonòmic

Com que CN-46700 fou trobat en un nivell que ha patit pertorbacions estratigràfiques, amb barreja de materials arqueològics del Paleolític Mitjà (l’època típica dels neandertals) i del Paleolític Superior (l’època típica dels cromanyons), cal determinar si pertany a H. neanderthalensis o a H. sapiens. Conde-Valverde et al. escanejaren el fòssil per microtomografria computeritzada. Aconseguiren així un model tridimensional sobre el qual fer-hi mesures i anàlisis anatòmiques. Obtingueren així una imatge que modelitzava l’orella interna de CN-46700.

Hi ha sis característiques diagnòstiques de l’orella interna que permeten diferenciar l’home de Neandertal de l’home anatòmica modern:
- la posició relativa del canal semicircular posterior.
- el radi del canal semicircular anterior.
- el radi del canal semicircular posterior.
- el radi del canal semicircular lateral.
- el nombre total de girs coclears.
- la longitud del tercer gir coclear.

El volum coclear de CN-46700 és anormalment reduït, la qual cosa pot afectar el nombre i longitud dels girs coclears. Conde-Valverde et al. han examinat una mostra d’humans moderns actuals pel que fa a la correlació entre el volum coclear i aquests paràmetres. Han trobat que no hi ha correlació entre el volum coclear i el nombre de girs (r = 0,1341, P = 0,480), ni tampoc entre el volum coclear i la longitud del tercer gir (r = 0,0852, P = 0,654).

La posició del canal semicircular posterior de CN-46700 és semblant al de la mitjana de la mostra de Neandertals que utilitzen Conde-Valverde et al., i es troba lluny d’una mostra formada per tres humans moderns i un H. sapiens fòssil. El nombre de girs coclears i la longitud del tercer gir de CN-46700 entra dins del rang de variació dels neandertals i queda fora del rang d’H. sapiens.

Conde-Valverde et al. han fet una anàlisi de funció discriminant per als paràmetres de canals semicirculars d’una mostra formada per 29 neandertals, 24 H. sapiens fòssils, i 26 H. sapiens actuals. L’anàlisi discriminant permet distingir entre neandertals i sapiens en gairebé tots els casos. CN-46700 es pot assignar segons aquesta anàlisi a H. neanderthalensis amb una probabilitat del 94% .

L’edat de mort de CN-46700

La fossa subarcuada de CN-46700 és esborrada, i s’observa la presència d’un canal petromastoideu. En les poblacions humanes modernes aquesta situació anatòmica es produeix en l’interval de 2 a 5 anys d’edat.

El canal petromastoideu de CN-46700 és d’una amplada de 0,29 mm. Aquestes dimensions són pròpies, en les poblacions humanes modernes, d’una edat de 6 anys.

Rosas et al. (2017) han determinat a partir del fòssil de l’infant de neandertal d’El Sidrón J1 que la taxa de creixement dels neandertals no era gaire diferents dels humans moderns. Per això Conde-Valverde et al., pensen que CN-46700 tindria una edat mínima de 6 anys en el moment de la mort.

Senyals patològics

La microtomografia computeritzada mostra que CN-46700 té una dilatació anòmala del canal semicircular lateral, especialment marcada en la vora no-ampul·lar. La dilatació afecta tot l’arc del canal i fa que l’illa òssia sigui de dimensions reduïdes alhora que augmenta l’àrea transversal al llarg de tot el canal semicircular lateral. Els valors anatòmics deixen CN-46700 fora del rang de variació de la mostra de neandertals abans esmentada. Així doncs, podem parlar d’una displàsia del canal semicircular lateral.

El canal semicircular anterior de CN-46700 mostra també una reducció de l’illa òssia, per bé que sense un augment de la secció transversal de la llum del canal. Això és indicatiu d’una hipoplàsia de l’illa òssia del canal semicircular anterior.

El canal semicircular posterior de CN-46700 té unes dimensions similars a les d’altres neandertals estudiats.

En poblacions humanes modernes, la displàsia de canal semicircular lateral s’acompanya sovint d’altres malformacions de l’orella interna. La més habitual és l’engrandiment de l’aqüeducte vestibular. En el cas de CN-46700 l’aqüeducte vestibular és molt més gran que el d’altres neandertals.

En CN-46700 s’observa una fístula que comunica el canal semicircular posterior amb l’aqüeducte vestibular. En humans moderns la causa més habitual d’aquest tipus de fístules és una otitis media aguda acompanyada de labirintitis.

En humans moderns la displàsia de canals semicircular lateral s’acompanya sovint d’altres alteracions de la còclea i del vestíbul. Així, sol haver-hi una reducció de la mida general de la còclea. També pot haver-hi absència de modiolus, condició que rep el nom de malformació de Mondini. En CN-46700 no hi ha malformació de Mondini, però sí un volum coclear reduït, força menor al rang dels neandertals.

En humans moderns la displàsia de canal semicircular lateral s’acompanya habitualment d’un augment de la mida del vestíbul. En alguns altres casos, per contra, hi ha una disminució de la mida del vestíbul. El vestíbul de CN-46700 és inferior al rang dels neandertals.

En humans moderns la displàsia de canal semicircular lateral es pot associar amb una estenosi del canal coclear o amb alternacions en la via del nervi facial. El canal coclear de CN-46700 entra dins del rang dels neandertals. La via del nervi facial de CN-46700 també entra dins d’aquest rang.

En les poblacions humanes modernes la displàsia de canal semicircular lateral és la malaltia congènita de l’orella interna més habitual. En alguns casos no hi ha cap símptoma extern. El més habitual, però, és que s’acompanyi d’una pèrdua d’audició, bé per causes sensorineurals o per una combinació de causes sensorineurals i conductives. També és habitual que hi hagi símptomes vestibulars com ara la pèrdua d’equilibri o un vertigen sever.

En les poblacions humanes modernes també hi ha casos congènits d’hiperplàsia d’aqüeducte vestibular. Aquests casos poden arnar associats a altres trastorns de l’orella interna o d’estructures adjacents. La hiperplàsia d’aqüeducte vestibular sempre s’associa amb una pèrdua d’audició sensorineural i amb símptomes vestibulars.

En poblacions humanes modernes hom troba casos de comunicacions anormals entre el canal semicircular posterior i l’aqüeducte vestibular. Aquests casos produeixe símptomes vestibulars com la síndrome de la tercera finestra o el fenomen de Tullio. Sorolls forts o canvis de pressió atmosfèrica desencadenen vertigen entre els qui ho pareixen.

A jutjar per això, Conde-Valverde et al. pensen que CN-46700 patia d’una minva servera d’audició i de crisis freqüents i agudes de vertigen i desequilibri incapacitants.

La supervivència de CN-46700 fins a 6 anys d’edat

CN-46700 patia un síndrome caracteritzat per una displàsia de canal semicircular lateral i un engrandiment de l’aqüeducte vestibular. En poblacions humanes modernes això ho trobem en la síndrome CHARGE, la síndrome de Pendred, la síndrome branquio-otorrenal, la síndrome de Waanderburg, la síndrome d’Allagile i la síndrome de Down.

La síndrome CHARGE es caracteritza habitualment per una aplàsia dels canals semicirculars. En CN-46700 hi ha presència de tots tres canals semicirculars, de manera que no seria el seu cas.

La síndrome de Waanderburg es caracteritza per l’aplàsia d’un dels tres canals semicirculars i per un engrandiment del vestíbul. Tampoc no és el cas de CN-46700.

La síndrome d’Alagille inclou l’agènesi parcial o total del canal semicircular posterior. No és el cas de CN-46700, que presenta un canal semicircular posterior normal.

La síndrome de Pendred inclou la malformació de Modini. No és el cas de CN-46700, que presenta un modiolus normal.

La síndrome branquio-otorrenal afecta el canal del nervi coclear i la via del nervi facial. Tampoc no és el cas de CN-46700.

Així doncs, només quedaria la síndrome de Down. En la síndrome de Down és habitual la displàsia del canal semicircular lateral, de vegades acompanyada d’un engrandiment de l’aqüeducte vestibular. També és habitual la hipoplàsia de canal semicircular anterior i una mida petita de la còclea. La displàsia de canal semicircular lateral acompanyada d’una reducció del vestíbul s’ha reportat en individus amb síndrome de Down.

En les poblacions humanes actuals, la síndrome de Down és la malaltia genètica més habitual. La base cromosòmica és la trisomia del cromosoma 21, la qual s’ha reportat en altres espècies de grans simis com ara els ximpanzés.

La síndrome de Down, a banda de malformacions de l’orella interna, afecta el creixement i el desenvolupament físic i cognitiu. Totes les fases del desenvolupament ontogènic hi són afectades, amb retard en l’adquisició de la capacitat de caminar, de la capacitat de parlar, etc. Hi ha dificultats en l’aprenentatge instrumental i en l’adquisició d’habilitats comunicatives i socials. En més del 80% dels infants amb síndrome de Down hi ha hipotonia generalitzada, cosa que es manifesta ja en el període lactant amb poca força de succió. El retard en la psicomotricitat en la síndrome de Down respon a la hipotonia generalitzada, a la hiperlaxitud de lligaments, a un pobre control postural i a problemes d’equilibri. El retard en el desenvolupament motor fa que comencin a caminar més tard, i que ho facin amb menys coordinació motora i equilibri: l’augment del risc de caigudes interfereix en l’aprenentatge exploratori.

En infants amb síndrome de Down hi ha un retard en la dentició i en creixement esquelètic general. Així doncs, les característiques òssies que porten a atribuir a CN-46700 una edat de sis anys poden en realitat respondre a una edat superior.

Matsumoto et al. (2016) reportaren el cas d’un infant de ximpanzé (Pan troglodytes schewinfurthii) del grup M del Parc Nacional de les Muntanyes de Mahale que presentava símptomes semblants a la síndrome de Down. Aquest petit ximpanzé es morí a 23 mesos d’edat, i si aconseguí sobreviure a tal edat fou gràcies a la cura rebuda per part de la seva mare i d’una germana gran. De fet, fou quan la germana gran deixà d’ajudar a la mare que l’infant de ximpanzé morí.

Recentment, Rohrlach et al. (2024) han examinat 10.000 genomes humans antics a la recerca de trisomies, trobant-hi proves clares de sis casos de trisomia 21 i un cas de trisomia 18. Els casos de síndrome de Down (que anaven de l’any 3629 a.C. al 400 a.C.) es corresponien tots a infants que no havien passat dels 16 mesos d’edat.

Conde-Valverde et al. pensen que si CN-46700 aconseguí viure un mínim de 6 anys fou gràcies a una cura i atenció continuades. Recorden que l’esperança de vida d’infants amb síndrome de Down en el 1929 era de 9 anys; que en els anys 1940 tot just havia pujat a 12 anys; i que en l’actualitat en els països desenvolupats supera els 60 anys.

L’estil de vida dels neandertals es caracteritza per una alta mobilitat. Fins i tot la cura altricial normal patia dificultats. Conde-Valverde creuen que no és possible que CN-46700 sobrevisqués aquests sis anys amb la cura única de la mare, si aquesta havia de realitzar també altres activitats quotidianes. La mare hauria d’haver comptat amb l’ajut d’altres membres del grup social, bé ajudant-la o substituint-la en diferents tasques quotidianes generals, o bé ajudant-la directament en la cura de l’infant.

Spoor et al. (1998) reportaren en una calvària de Singa (Sudan), datada en més de 130.000 anys d’antiguitat, una patologia en l’os temporal que reflectiria una minva d’audició i d’equilibri. Coutinho-Nogueria et al. (2022) reportaren en l’espècimen Dar-es-Soltane II H5, trobat al Marroc, i d’una antiguitat de 100.000 anys, una ossificació de laberint amb pèrdua d’audició i d’equilibri. En aquests dos casos la patologia no era congènita sinó adquirida, i la cura del grup davant de la discapacitat podria respondre a criteris de reciprocitat passada i a l’expectativa que podrien tornar el favor si eventualment guarien.

Conde-Valverde et al. pensen que el grup social de CN-46700 sabia perfectament que aquest no podria respondre recíprocament a la cura rebuda. Coqueugniot et al. (2014) interpretaren Qafzeh 11 com la resta d’un H. sapiens de 12-13 anys d’edat de la Galilea de fa 90.000-100.000 anys que sobrevisqué a un traumatisme cranial amb seqüeles neurològics gràcies a la cura del grup. Gracia et al. (2009) reportaren en el Crani 14 de la Sima de los Huesos una craniosinostosi congènita o traumàtica en la que cura grupal hauria estat necessària.

Conde-Valverde et al. pensen que la cura rebuda per CN-46700 respondria a comportaments prosocials de cria compartida. Aventuren la possibilitat que un comportament així ja podria ser present en els ancestres comuns d’H. neanderthalensis i H. sapiens de fa 700.000 anys.

Lligams:

- The child who lived: Down syndrome among Neanderthals?. Mercedes Conde-Valverde, Amara Quirós-Sánchez, Julia Diez-Valero, Nieves Mata-Castro, Alfredo García-Fernández, Rolf Quam, José Miguel Carretero, Rebeca García-González, Laura Rodríguez, Ángeles Sánchez-Andrés, Juan Luis Arsuaga, Ignacio Martínez, Valentín Villaverde. Science Advances (2024).