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de Azevedo, Soledad
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González, M. F.
dc.contributor.author
Cintas, Celia
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Ramallo, Virginia
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Quinto Sanchez, Mirsha Emmanuel
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Marquez, Federico
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Hünemeier, Tábita
dc.contributor.author
Paschetta, Carolina Andrea
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dc.contributor.author
Ruderman, Anahí
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dc.contributor.author
Navarro, Jose Pablo
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dc.contributor.author
Pazos, Bruno Alfredo
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dc.contributor.author
Silva de Cerqueira, Caio Cesar
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dc.contributor.author
Velan, O.
dc.contributor.author
Ramírez Rozzi, F.
dc.contributor.author
Calvo, N.
dc.contributor.author
Castro, Hugo Guillermo
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dc.contributor.author
Paz, Rodrigo Rafael
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dc.contributor.author
González José, Rolando
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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
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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
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dc.subject.classification
Ciencias Biológicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.subject.classification
Otras Ciencias Biológicas
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Ciencias Biológicas
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CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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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
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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
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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
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