Los científicos logran secuenciar ADN nuclear de los fósiles de Atapuerca

Excavaciones en la Sima de los Huesos, un lugar de difícil acceso - David Trueba

Fuente: EL PAIS.com | Alicia Rivera | 13 de septiembre de 2015

Unas minúsculas muestras de ADN tomadas de un fémur y de un diente, apenas unos pocos gramos, de la colección de fósiles rescatados de la Sima de los Huesos (en Atapuerca, Burgos), han permitido dar un gran salto adelante en las investigaciones del material genético de organismos remotos. El pasado viernes se ha anunciado en Londres que se ha logrado secuenciar el ADN (es decir, deletrear las unidades química) del núcleo de la célula de esas muestras. Y se ha empezado a leer la información genética.

El estudio completo está todavía en una fase preliminar y es difícil sacar conclusiones, pero de momento el ADN nuclear de la Sima ya es el más antiguo que se ha logrado recuperar de una especie humana, señala Ann Gibbons (izquierda) en una información de la revista Science. Estos fósiles -más de 6.500 se han extraído del yacimiento hasta ahora- tiene unos 430.000 años.

Ha sido el experto en técnicas genéticas avanzadas aplicadas a ADN antiguo Matthias Meyer (derecha), del prestigioso Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Alemania), quien ha avanzado ahora los resultados de esta investigación sobre el ADN nuclear de los fósiles de la Sima en el congreso de la Sociedad Europea para el Estudio de la Evolución Humana, que se celebra en Londres.


Un logro de la técnica genética

Los científicos ya habían logrado secuenciar el ADN de la mitocondria (un orgánulo de la célula que está fuera del núcleo y que se hereda exclusivamente por vía materna) de los fósiles de la Sima. Fue hace un par de años y los resultados fueron desconcertantes, ya que emparentaba esta población de la península ibérica con los denisovanos, una especie de hace unos 40.000 años, de la que se han descubierto muy pocos fósiles en un yacimiento de Siberia.

Los paleontólogos, atendiendo a la morfología de los huesos de la Sima, siempre los han considerado claramente preneandertales, a la vista de determinados rasgos característicos como dientes, cavidad nasal y mandíbula. Las incógnitas y las interpretaciones quedaron abiertas con aquel estudio de 2013, pendientes del siguiente objetivo de la vía de la genética: lograr secuenciar el ADN del núcleo celular, mucho más rico en información.

Poco antes, para no dar pasos arriesgados con los valiosos fósiles de la Sima, los científicos intentaron y lograron obtener ADN de los huesos de oso que aparecen mezclados con los restos humanos en ese yacimiento de Atapuerca y cuyo estudios genético conlleva menos riesgo de contaminación con ADN humano actual. Para estas investigaciones hay que hacer minúsculas punciones en los fósiles y extraer unos gramos de material.

Matthias Meyer en el laboratorio del Max Planck Institute. MPI Evo


Relación con los neandertales

“Para completar la investigación del ADN nuclear, interpretar los resultados y sacar conclusiones queda todavía mucho trabajo por hacer”, ha comentado por teléfono desde Londres Juan Luis Arsuaga (izquierda), codirector de las excavaciones de Atapuerca, a EL PAÍS. “Pero los datos avanzados por Meyer ahora confirman lo que los huesos nos decían: que son preneandertales”, añade el paleoantropólogo español. En el proyecto científico colaboran los investigadores del Instituto de Evolución y Comportamiento Humano (ISIII-UCM) con los del Instituto Max Planck.

Cuando el ADN mitocondrial de la Sima apuntó a la población de Denisova, los expertos consideraron varias hipótesis para explicar esa confluencia genética entre ambas especies. Una posibilidad es que hubiera habido algún cruce entre ellas; otra apuntaría hacia un ancestro común remoto de Neandertales, denisovanos y humanos de la Sima de los Huesos, pero entonces habría que explicar la mayor afinidad genética de los dos últimos. Ahora el ADN nuclear indica que los de Atapuerca son “primitivos neandertales o están relacionados con primitivos neandertales”, ha explicado Meyer en Londres, según informa Gibbons, explicando, además, que el anuncio de los resultados ha causado sensación en el congreso. Y la idea del cruce esporádico entre los humanos de la Sima y los de Denisova gana peso.

Ilustración de un grupo de homínidos de la Sima de los Huesos. / JAVIER TRUEBA (SCIENTIFIC FILMS)

"La información no será tan completa como la obtenida del ADN de los neandertales", advierte Arsuaga

Habrá que esperar para conocer el estudio profundo y detallado de estos nuevos datos genéticos y sus implicaciones en el conocimiento de la evolución humana en los últimos centenares de miles de años. “Pero la información que nos va a dar este ADN nuclear no será como el que proporciona el muy completo genoma de los neandertales [que logró el equipo del instituto Max Planck liderado por el experto Svante Pääbo]…. nada de información sobre el color del pelo, la piel, etcétera”, advierte Arsuaga.

El problema es que el ADN tan antiguo recuperado de los fósiles de la Sima de los Huesos está muy degradado, muy fraccionado, y ya es todo un reto tecnológico el que ha logrado Meyer extrayendo alguna información de esas muestras. De momento, eso sí, es el récord absoluto de antigüedad de secuenciación de material genético humano del núcleo de la célula.

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Como ampliación del artículo de Ann Gibbons, traducimos los siguientes párrafos:

La estrecha afinidad [de los restos de la Sima de los Huesos] con los Neandertales, pero no con los Denisovanos o con los humanos modernos, sugiere que el linaje que conduce a los Neandertales se separó de otros seres humanos arcaicos antes de lo que la mayoría de los investigadores habían pensado. Eso significa que los ancestros de los humanos modernos también tuvieron que separarse antes de lo esperado de la población que dio origen a los Neandertales y Denisovanos, los cuales estaban más estrechamente relacionados entre sí de lo que estaban con los humanos modernos (aunque los tres grupos se cruzaron en niveles bajos de intensidad, después sus caminos evolutivos divergieron y tal mestizaje puede haber sido la fuente del ADN mitocondrial denisovano hallado en el ADN del primer fósil secuenciado de la Sima de los Huesos). De hecho, Meyer sugirió en su discurso que los antepasados ​​del Homo sapiens pudieron haber divergido de la rama que conduce a los Neandertales y Denisovanos tan pronto como hace 550.000 a 765.000 años, aunque estos resultados dependen de diferentes tasas de mutación en los seres humanos y son aún inéditas.

Eso significa que los antepasados ​​de los seres humanos ya estaban vagando por un camino solitario, al margen de otros tipos de humanos arcaicos, en el planeta entre 100.000 y 400.000 años antes de lo esperado. "Ello resuelve una controversia: que los Homo sapiens estaban en el clado Neandertal", dice Chris Stringer (izquierda) paleoantropólogo del Museo de Historia Natural de Londres. "Pero no todo son buenas noticias: desde mi punto de vista, se empuja hacia atrás el origen del Homo sapiens, de los Neandertales y de los Denisovanos". La posibilidad de que los Homo sapiens fueran un grupo distinto tan temprano sacude el árbol genealógico humano, prometiendo llevarlo a un nuevo debate acerca de cuándo y dónde encajan las distintas ramas.

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Comentario por Guillermo Caso de los Cobos el septiembre 18, 2015 a las 1:58am

El ADN nuclear más antiguo y la identidad europea

Fuente: quo.es | 17 de septiembre de 2015

Por quinto año consecutivo, la Sociedad Europea para el Estudio de la Evolución Humana (ESHE, según sus siglas en inglés) ha reunido a sus miembros para presentar las investigaciones en curso, intercambiar ideas, formalizar grupos de trabajo interdisciplinares, etc.

La ESHE nació con la idea de que Europa tuviera su propia sociedad para el estudio de la evolución humana. Estados Unidos tiene una sociedad similar desde hace nada menos que 84 años, aunque enfocada sobre todo a la antropología física de las poblaciones recientes. Su prehistoria no tiene más de 16.000 años. Sin embargo, había que cruzar el charco y gastar una considerable cantidad de dinero para presentar nuestras investigaciones sobre los fósiles encontrados en Europa. La sociedad de EEUU es tan grande y sus congresos tan mastodónticos que los trabajos pasaban casi inadvertidos. Era el momento de que Europa creara su propia sociedad y su congreso anual ¡¡Tanto nos cuesta pensar en la unidad europea!! Hasta para las cuestiones científicas tenemos que recurrir a la sociedad americana. ¡!!Pero si nuestro continente fue colonizado hace un millón y medio de años!!!

Espero y deseo que la ESHE tenga un recorrido al menos tan longevo como el de la sociedad de EEUU. Este año nuestro congreso ha tenido lugar en Londres entre  el 10 y el 12 de septiembre. Buen lugar para una reunión de la ESHE. Las jornadas de trabajo se han celebrado en el “British Museum” y la cena de clausura en el “Natural History Museum” ¿Dónde encontrar lugares tan emblemáticos en EEUU? Para broche final, una visita a “Down House”, la casa donde Charles Darwin pensó sobre la teoría de la evolución y donde escribió su famoso libro “El Origen de las Especies”. También hubo una visita a cierto lugar en una terraza del Támesis, donde en 1935 apareció el primer resto de uno de los fósiles más antiguos del Reino Unido: el cráneo de Swanscombe.

Equipo de Antropología Dental del proyecto Atapuerca, ubicado en el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana de Burgos y en la “University College” de Londres. La foto está tomada el 12 de septiembre delante del Museo de Historia Natural de Londres. De izquierda a derecha: Cecilia García, Mario Modesto, Marina Martínez de Pinillos, José María Bermúdez de Castro, María Martinón y Laura Martín-Francés.

La ESHE cuenta ya con unos 400 miembros y sigue creciendo. Para una ciencia minoritaria como la nuestra ese número es importante. Es más, la ESHE atrae a varios colegas de EEUU, que presentan sus trabajos en Europa. Sobre la reunión de este año me gustaría destacar dos cuestiones. En primer lugar, el crecimiento de las investigaciones sobre el ADN antiguo, que han ocupado casi el 10% de las presentaciones orales. Es evidente que las facilidades para conseguir ADN han mejorado mucho, a pesar del coste tan elevado que supone tener una instalación científica dedicada a esta línea de trabajo. Algunos países se lo pueden permitir, sabiendo que el éxito de sus investigaciones está asegurado en la mejores revistas científicas. Uno de las presentaciones estaba dedicada a los primeros resultados  sobre el ADN nuclear de los fósiles de la Sima de los Huesos de la sierra de Atapuerca.

Recordemos que en 2014 la revista Nature anunció el hallazgo del ADN mitocondrial (ADNm) en un fémur de la Sima de los Huesos (Fémur XIII). Se trataba del ADN más antiguo recuperado hasta el momento en el registro fósil (430.000 años). El ADNm ha vuelto a obtenerse en cuatro de los cerca de 7.000 ejemplares recuperados en la Sima de los Huesos y los resultados siguen siendo muy similares. Este hecho sugiere una relación muy estrecha (quizá de parentesco) entre los humanos de la Sima de los Huesos, como vienen anunciado los resultados sobre la morfología de los dientes y de los huesos desde hace años.

Sin embargo, el ADNm no resuelve ni el origen ni la descendencia de los humanos de la Sima de los Huesos. La relación de estos humanos con los denisovanos (conclusión de 2014) es interesante, pero no concluyente. Así que no queda más remedio que intentar obtener ADN nuclear. Mathias Meyer, alumno aventajado de Svante Pääbo, es el responsable de lograr esta proeza. El ADN nuclear obtenido por el momento es relativamente escaso. Pero los resultados preliminares (comunicados en la ESHE) concuerdan con las investigaciones sobre la morfología de todas las regiones anatómicas. Los humanos de la Sima de los Huesos están emparentados con los neandertales, quizá en línea directa. Quedan muchos flecos y mucha investigación por delante para concluir sobre el origen de esta población. Pero el paso adelante es gigantesco. Seguramente llegarán más y mejores resultados sobre el ADN nuclear y un nombre definitivo para la especie representada en la inmensa colección de la Sima de los Huesos de Atapuerca.

La segunda sorpresa de la ESHE fue conocer en directo la noticia de la propuesta de una nueva especie del género Homo (Homo nadeli) en Sudáfrica. El tema es tan interesante y peculiar, que merece su propio post. Por último, un detalle importante: el próximo congreso de la ESHE se celebrará en Madrid en 2016.

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