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dc.contributor.author
de Azevedo, Soledad  
dc.contributor.author
González, M. F.  
dc.contributor.author
Cintas, Celia  
dc.contributor.author
Ramallo, Virginia  
dc.contributor.author
Quinto Sanchez, Mirsha Emmanuel  
dc.contributor.author
Marquez, Federico  
dc.contributor.author
Hünemeier, Tábita  
dc.contributor.author
Paschetta, Carolina Andrea  
dc.contributor.author
Ruderman, Anahí  
dc.contributor.author
Navarro, Jose Pablo  
dc.contributor.author
Pazos, Bruno Alfredo  
dc.contributor.author
Silva de Cerqueira, Caio Cesar  
dc.contributor.author
Velan, O.  
dc.contributor.author
Ramírez Rozzi, F.  
dc.contributor.author
Calvo, N.  
dc.contributor.author
Castro, Hugo Guillermo  
dc.contributor.author
Paz, Rodrigo Rafael  
dc.contributor.author
González José, Rolando  
dc.date.available
2018-05-02T18:33:26Z  
dc.date.issued
2017-10  
dc.identifier.citation
de Azevedo, Soledad; González, M. F.; Cintas, Celia; Ramallo, Virginia; Quinto Sanchez, Mirsha Emmanuel; et al.; Nasal airflow simulations suggest convergent adaptation in Neanderthals and modern humans; National Academy of Sciences; Proceedings of the National Academy of Sciences of The United States of America; 114; 47; 10-2017; 12442-12447  
dc.identifier.issn
0027-8424  
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/43909  
dc.description.abstract
Both modern humans (MHs) and Neanderthals successfully settled across western Eurasian cold-climate landscapes. Among the many adaptations considered as essential to survival in such landscapes, changes in the nasal morphology and/or function aimed to humidify and warm the air before it reaches the lungs are of key importance. Unfortunately, the lack of soft-tissue evidence in the fossil record turns difficult any comparative study of respiratory performance. Here, we reconstruct the internal nasal cavity of a Neanderthal plus two representatives of climatically divergent MH populations (southwestern Europeans and northeastern Asians). The reconstruction includes mucosa distribution enabling a realistic simulation of the breathing cycle in different climatic conditions via computational fluid dynamics. Striking across-specimens differences in fluid residence times affecting humidification and warming performance at the anterior tract were found under cold/dry climate simulations. Specifically, the Asian model achieves a rapid air conditioning, followed by the Neanderthals, whereas the European model attains a proper conditioning only around the medium-posterior tract. In addition, quantitative-genetic evolutionary analyses of nasal morphology provided signals of stabilizing selection for MH populations, with the removal of Arctic populations turning covariation patterns compatible with evolution by genetic drift. Both results indicate that, departing from important craniofacial differences existing among Neanderthals and MHs, an advantageous species-specific respiratory performance in cold climates may have occurred in both species. Fluid dynamics and evolutionary biology independently provided evidence of nasal evolution, suggesting that adaptive explanations regarding complex functional phenotypes require interdisciplinary approaches aimed to quantify both performance and evolutionary signals on covariation patterns.  
dc.format
application/pdf  
dc.language.iso
eng  
dc.publisher
National Academy of Sciences  
dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess  
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/  
dc.subject
Nasal Morphology  
dc.subject
Computational Fluid Dynamics  
dc.subject
Quantitative Genetics  
dc.subject
Neanderthal  
dc.subject.classification
Otras Ciencias Biológicas  
dc.subject.classification
Ciencias Biológicas  
dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS  
dc.subject.classification
Otras Ciencias Biológicas  
dc.subject.classification
Ciencias Biológicas  
dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS  
dc.title
Nasal airflow simulations suggest convergent adaptation in Neanderthals and modern humans  
dc.type
info:eu-repo/semantics/article  
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo  
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion  
dc.date.updated
2018-03-28T18:13:48Z  
dc.journal.volume
114  
dc.journal.number
47  
dc.journal.pagination
12442-12447  
dc.journal.pais
Estados Unidos  
dc.journal.ciudad
Washington DC, USA  
dc.description.fil
Fil: de Azevedo, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: González, M. F.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Cintas, Celia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Ramallo, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Quinto Sanchez, Mirsha Emmanuel. Universidad Nacional Autónoma de México; México  
dc.description.fil
Fil: Marquez, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto de Biología de Organismos Marinos; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Hünemeier, Tábita. Universidade de Sao Paulo; Brasil  
dc.description.fil
Fil: Paschetta, Carolina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Ruderman, Anahí. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Navarro, Jose Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Pazos, Bruno Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Silva de Cerqueira, Caio Cesar. Superintendência da Polícia Técnico-Científica do Estado de São Paulo, Equipe de Perícias Criminalísticas de Ourinhos; Brasil  
dc.description.fil
Fil: Velan, O.. Hospital Italiano; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Ramírez Rozzi, F.. Anthropologie Moléculaire et Imagerie de Synthèse; Francia  
dc.description.fil
Fil: Calvo, N.. Universidad Nacional del Litoral; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Castro, Hugo Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Paz, Rodrigo Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Livermore Software Technology Corporation.; Estados Unidos  
dc.description.fil
Fil: González José, Rolando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas; Argentina  
dc.journal.title
Proceedings of the National Academy of Sciences of The United States of America  
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1703790114  
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.pnas.org/content/114/47/12442