Comentario por Guillermo Caso de los Cobos el diciembre 5, 2013 a las 12:09am

Fascinante. Atapuerca es un tesoro. No hay año que no proporcione alguna noticia de trascendencia paleontológica, pero ahora, con los avances en secuenciación genética sobre fósiles antiguos que se producen, a buen seguro asistiremos muy frecuentemente a interesantísimos hallazgos sobre la particular evolución de los distintos homínidos que popularon por el continente euroasiático.

Aunque Percha ya nos ha puesto los enlaces a las distintas informaciones que han dado los medios sobre esta sorprendente noticia, pongo, no obstante, a continuación el desarrollo que las mismas ofrecen, dado que en muchas ocasiones estos enlaces suelen averiarse o perderse, y conviene tener dicha información a mano cuando interese volver a recordarla.

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Secuencian el ADN humano más antiguo a partir de un fémur descubierto en Atapuerca

 

Fuente: EL MUNDO.es | Miguel G. Corral| 4 de diciembre de 2013

 

Apenas dos gramos -1,95- de hueso han sido suficientes para obtener el ADN de un homínido más antiguo que se conoce. Puede parecer una pequeña cantidad, pero taladrar un fémur fósil de cerca de 400.000 años de antigüedad hasta obtener dos gramos de material del que extraer ADN es una apuesta arriesgada. En esta ocasión ha salido bien. Investigadores del Instituto Max Planck para la Antropología Evolutiva (Alemania) y del yacimiento de Atapuerca acaban de publicar en la revista Nature uno de esos escasos trabajos que prometen revolucionar un campo de la ciencia en los próximos años: la secuencia de ADN más antigua que se haya obtenido nunca de un homínido.

 

Y el hallazgo se ha logrado a partir de restos fósiles encontrados en la Sima de los Huesos del yacimiento burgalés de Atapuerca, lo que sitúa a España en el ojo del huracán del estudio evolutivo de los parientes humanos más cercanos a escala global. «Las condiciones de conservación de la Sima de la Huesos son realmente extraordinarias», explica a EL MUNDO Matthias Meyer, investigador del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva y primer firmante de la investigación. «Va a ser difícil, y quizá sea imposible, encontrar otro lugar en todo el mundo donde los restos de homínidos muy muy antiguos hayan estado conservados en condiciones tan constantes de humedad y de baja temperatura», asegura Meyer.

 

Todos los investigadores involucrados en la investigación coinciden en señalar a la Sima de los Huesos como la verdadera joya mundial de la paleogenética. Y no es sencillo en un lugar como España, con un clima templado. Cualquiera hubiera pensado que sería más sencillo haber encontrado restos de material genético bien conservados en otros lugares helados, como en el permafrost de Siberia.

 

Foto: Esqueleto de un 'Homo heidelbergensis". Habría que tener el genoma completo para saber a qué especie pertenece el homínido.

Condiciones "increíbles" de conservación

Esta sima se encuentra en un pozo vertical de 13 metros de profundidad, situada 30 metros bajo la superficie terrestre y a más de 500 metros de la entrada más cercana de la cueva kárstica -caliza- en la que se encuentra. La humedad es siempre constante y muy cercana a la saturación -es decir la cantidad máxima de vapor de agua que puede contener un metro cúbico de aire o un 100% de humedad- y la temperatura lleva más de medio millón de años sin moverse de los 10,6ºC.

 

«Ojalá hubiera 40 simas de los huesos por el mundo, las condiciones son increíbles, y la cantidad de fósiles que hay allí realmente marea... Solemos dar la cifra de que se ha extraído el 1% de lo que hay, y ya me parece mucho», asegura José María Bermúdez de Castro, codirector de Atapuerca y uno de los autores del trabajo. A pesar del mínimo porcentaje de material extraído de Atapuerca, el yacimiento burgalés es el punto más importante del planeta para este tipo de fósiles de homínidos.

 

Sin embargo, la excelente preservación de los materiales fósiles de la Sima de los Huesos no impide que un ADN de cerca de medio millón de años de antigüedad se encuentre muy fragmentado en cadenas muy pequeñas. «En los fósiles de Atapuerca, prácticamente todos los fragmentos de material genético están rotos en pedazos de menos de 50 pares de bases», explica Meyer. Es útil poner esto en comparación con el tamaño de un genoma humano para tener una idea real de cuán enorme es el reto de los investigadores para recomponer una secuencia que pueda aportar algo de información sobre la especie o sobre la evolución de los antepasados humanos. La secuencia genética humana completa tiene alrededor de 3.200 millones de pares de bases, y los fragmentos con los que ha trabajado el equipo científico para este trabajo son de menos de 50 pares de bases, y muchos de ellos de menos de 30.

 

Una especie "híbrida"

Ese es el motivo por el que, de momento, sólo se ha obtenido el ADN mitocondrial, el que contiene un pequeño orgánulo de la célula humana responsable de la respiración a escala celular, llamado mitocondria. Este material genético, como no se encuentra en el núcleo celular [cuya información genética es 50% de papá y 50% de mamá] sino en el citoplasma (aportado en la formación del embrión por el óvulo materno), es transmitido en todo caso por vía materna.

 

El menor tamaño de este tipo de ADN comparado con el nuclear hace más sencilla la labor de reconstrucción del genoma. Pero también permite compararlo con otros materiales genéticos mitocondriales obtenidos de otras especies, o al menos de otros restos fósiles más recientes, como los neandertales o los denisovanos, una especie del género Homo identificada en Siberia casi exclusivamente gracias a restos de ADN.

 

De hecho, una de las conclusiones -más bien son aún hipótesis- principales del estudio es acerca del origen del homínido de la Sima de los Huesos, que aún no ha podido ser clasificado dentro de ninguna de las especies de homínidos conocidas hasta la fecha. «Si nunca se hubieran encontrado a los denisovanos estaríamos ahora convencidos de que se trata de una especie cercana a los neandertales», explica Bermúdez de Castro. Sin embargo, el análisis comparativo sitúa el ADN mitocondrial encontrado más cerca de los denisovanos que de los neandertales, mientras los rasgos morfológicos, el aspecto físico, es mucho más parecido al de neandertales.

 

La gran pregunta es ¿cómo pudo llegar el ADN mitocondrial de los denisovanos a un individuo mucho más parecido a los neandertales? El estudio lanza tres posibles hipótesis, pero el equipo español se inclina en mayor medida por una de ellas. La hibridación entre una madre denisovana y un padre neandertal que dio lugar al homínido encontrado en la Sima de los Huesos de Burgos.

 

«Este es un resultado inesperado para nosotros», dice Bermúdez de Castro. «Pero la evolución humana en Eurasia es complejísima. Hay cruces e hibridaciones que no se han tenido en cuenta. Es una historia de un millón de años y han pasado muchas cosas», concluye.

 

Los investigadores han logrado descifrar una parte de su ADN, pero para poder aclarar de qué especie se trata o cuál ha sido su historia evolutiva con mayor detalle, es necesario dar un enorme salto técnico y científico hasta lograr el genoma completo, el ADN nuclear.

 

«Necesitaríamos secuenciar al menos una parte del material genético nuclear para determinar con rigor su posición en el árbol evolutivo humano», dice Meyer. Para el equipo español que firma el artículo, liderado por los codirectores de Atapuerca Juan Luis Arsuaga, Bermúdez de Castro y Eudald Carbonell -con quien este diario no ha podido hablar porque se encuentra incomunicado en una excavación de Eritrea- el genoma completo puede albergar muchas de las respuestas más importantes. «Eso está fuera de nuestro alcance ahora. Pero estamos al principio de un gran proyecto científico con el equipo de Juan Luis Arsuaga para completar el puzle juntos. Es un momento excitante y todos estamos dedicados en cuerpo y alma, así que quién sabe lo que el futuro nos puede deparar...», concluye Meyer.

 

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El ADN humano más antiguo revela un parentesco inesperado

 

Fuente: ABC.es | José Manuel Nieves | 4 de diciembre de 2013

 

A veces, los mayores descubrimientos científicos pueden encontrarse en las pruebas más pequeñas, y la paleontología es un ejemplo constante. Así, el que bien pudiera ser uno de los mayores hallazgos científicos de este año, quizá de la década, nace a partir de apenas dos gramos de polvo de hueso, más o menos lo que cabe en una cucharadita de café enrasada. En efecto, con esta cantidad de material del fémur de un Homo heidelbergensis de hace 400.000 años hallado en la Sima de los Huesos de Atapuerca, un equipo de científicos españoles y alemanes ha logrado secuenciar el ADN humano más antiguo obtenido hasta ahora. Además de un logro técnico sin precedentes, los resultados sitúan de forma inesperada a estos homínidos como parientes de los denisovanos, una enigmática rama extinta de nuestra familia humana hallada hace cinco años en Siberia, y no de los neandertales, como se esperaba.

La Sima de los Huesos de la Sierra de Atapuerca, en Burgos, es el enclave más importante del mundo en fósiles humanos del Pleistoceno Medio, con al menos 28 esqueletos excavados y reconstruidos desde 1976. El yacimiento de Atapuerca, codirigido por los investigadores Juan Luis Arsuaga, José María Bermúdez de Castro y Eudald Carbonell, incluye otros enclaves donde se han encontrado restos de importancia científica mundial, como el Homo antecessor del Pleistoceno Temprano, que fue un ancestro de la línea evolutiva de Homo heidelbergensis y neandertal.

Pero vayamos por partes, ya que la técnica que ha permitido el análisis, hasta ahora imposible, de un material genético tan antiguo se desarrolló a partir de trabajos anteriores de los propios investigadores de Atapuerca.

Primero fue un oso

En 2006, en efecto, los investigadores de la Sima de los Huesos desenterraron los restos de un oso de las cavernas que vivió hace 430.000 años. A partir de los huesos del animal extrajeron pequeños fragmentos de su ADN mitocondrial, una cadena de ADN circular que no está incluida en los cromosomas, sino en múltiples copias en unos orgánulos de la célula que actúan como centrales de energía, y que se heredan solo por vía materna. El ADN estaba roto en pedazos muy pequeños, inferiores a los 50 pares de bases (las letras del ADN), pero gracias a la colaboración del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig (Alemania), el centro en el que se gestó la secuencia del genoma neandertal, los científicos lograron reconstruir y leer el genoma mitocondrial del oso. El trabajo se publicó en septiembre de 2013 en la revista PNAS.

Partiendo de esta proeza técnica, los investigadores de Atapuerca y del Max Planck se plantearon secuenciar el genoma mitocondrial de un Homo heidelbergensis de 400.000 años de antigüedad. Para ello se pulverizaron dos gramos del Fémur XIII, un hueso del muslo de uno de los esqueletos encontrados en la Sima de los Huesos. De este material se extrajo el ADN mitocondrial que, como en el caso del oso, solo contenía fragmentos de un tamaño máximo de 45 pares de bases. Pieza a pieza, los científicos consiguieron recomponer un puzle de 15.800 pares de bases, lo que corresponde al genoma mitocondrial casi completo de este antiguo homínido.

El fémur XIII, el hueso de Homo heidelbergensis del que se obtuvo el material para la extracción del ADN mitocondrial. JAVIER TRUEBA, MADRID SCIENTIFIC FILMS

 

El mensaje que encierra esta proeza técnica va dirigido, en palabras de Juan Luis Arsuaga, uno de los firmantes del artículo de Nature, a todos los científicos que se encuentran con pequeños fragmentos de ADN prehistórico: “El mensaje es, no tire usted sus fragmentos pequeños de ADN, porque los puede usar”.

Conexión con los denisovanos

La secuencia de este ADN mitocondrial y su interpretación se publican esta semana en la revista Nature. Sin embargo, y además del incuestionable avance técnico, los resultados ofrecen desconcertantes conclusiones que no encajan fácilmente con el perfil disponible hasta ahora del Homo heidelbergensis. Se suponía, en efecto, que esta especie del Pleistoceno Medio estaba en la línea evolutiva de los neandertales, tal y como indican sus características morfológicas. Sin embargo, la secuencia de ADN analizada sugiere que el homínido de la Sima de los Huesos compartió hace 700.000 años un ancestro común con los denisovanos, un grupo que vivió hace 40.000 años y que fue descubierto en 2008 en una cueva del sur de Siberia, sacudiendo los cimientos de la paleoantropología. “El hecho de que el ADN mitocondrial (ADNmt) del homínido de la Sima de los Huesos comparta un ancestro común con el ADNmt de los denisovanos, en lugar de los neandertales, es inesperado, ya que los restos de su esqueleto tienen rasgos derivados de los neandertales”, dice Matthias Meyer, el autor principal del estudio.

Los denisovanos ocupan una rama evolutiva paralela a la de los neandertales. Ambos compartieron un ancestro común hace unos 640.000 años, y este a su vez divergió de la línea del Homo sapiens hace unos 800.000 años. Se ha propuesto que los denisovanos proceden de un grupo que abandonó África en una migración más temprana que la que dio lugar a los neandertales y a los humanos modernos. El genoma de esta especie revela que tuvo descendencia común con neandertales y sapiens. Su huella genética hoy se conserva sobre todo en la etnia melanésica. Sin embargo, sus rasgos morfológicos son un misterio, ya que hasta ahora solo se han recuperado dientes y pequeños fragmentos de dedos.

“Fue todo un shock –asegura Arsuaga-, una sorpresa que no esperábamos y para la que aún no tenemos una explicación clara”. Es posible, asegura el codirector de Atapuerca, “que hace 400.000 años, aunque aquellos homínidos fueran incipientemente neandertales, conservaran por herencia materna un ADN mitocondrial arcaico que aún se transmitía. Es decir, quedaban linajes mitocondriales más antiguos en mujeres que ya morfológicamente eran parecidas a los neandertales. Andado el tiempo, esos rasgos se perdieron y solo quedó el ADN neandertal”.

Otra posible explicación sería, según Arsuaga, “que ese ADN mitocondrial no fuera suyo, y que se lo pasara una población arcaica que aún no conocemos y que se hibridara con los Homo heidelbergensis. Hay fósiles en varios yacimientos europeos que podrían ser los de esa población a la que me refiero. Serían los últimos supervivientes de Homo antecesor, de poblaciones residuales muy antiguas que vivían en Europa al mismo tiempo que los neandertales evolucionaban”…

“Nuestros resultados muestran que ahora podemos estudiar ADN de ancestros humanos de cientos de miles de años de edad”, destacaSvante Pääbo, director del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva. “Esto abre la perspectiva de estudiar los genes de los ancestros de neandertales y denisovanos. Es tremendamente emocionante”.

“Este resultado inesperado apunta a un complejo patrón evolutivo en el origen de los neadertales y los humanos modernos”, señala Arsuaga. “Solo hay progreso en el conocimiento cuando se encuentra lo inesperado. Todo apunta a una complejidad mayor de lo que se suponía en el Pleistoceno Medio. Esperemos que futuras investigaciones aclaren las relaciones entre los fósiles de la Sima, los neandertales y los denisovanos”. Los investigadores ahora confían en recuperar ADN mitocondrial de más individuos de la Sima, así como abordar la extracción de ADN nuclear, más compleja debido a que solo existe una copia por cada célula.

Reconstruyendo el puzle de la evolución humana

La secuenciación de genes antiguos se encuentra con el problema de la degradación que el tiempo y la intemperie ocasionan en las cadenas de ADN contenidas en los restos. Hasta ahora, el límite de antigüedad que permitía secuenciar moléculas de ADN con una integridad razonable estaba en unos 120.000 años. Por ejemplo, elgenoma neandertal publicado en 2010 por el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, con Svante Pääbo a la cabeza, tenía unos 38.000 años, aproximadamente los mismos que losgenomas de los denisovanos. Solo en casos de restos congelados en el permafrost, el suelo helado de las regiones frías, se había conseguido secuenciar muestras de ADN de cientos de miles de años, pero nunca humanas.

A la hora de recuperar el ADN mitocondrial del oso de las cavernas hallado en la Sima de los Huesos de Atapuerca, los investigadores se encontraron con un gran problema: los fragmentos presentes apenas superaban los 40 pares de bases, pero estos pedazos tan pequeños se perdían con los protocolos experimentales habitualmente utilizados para purificar el ADN. Los científicos se vieron obligados a poner a punto una nueva técnica de extracción de ADN que les permitió recuperar fragmentos de hasta 30 pares de bases, con los cuales pudieron recomponer la secuencia casi completa a partir de los extremos solapantes. La misma técnica se ha empleado para reconstruir y leer el ADN mitocondrial del Homo heidelbergensis de la Sima de los Huesos.

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¿Cruces entre antiguas estirpes humanas?

Fuente: ABC.es | Juan Luis Arsuaga | 4 de diciembre de 2013

Quienes nos apasionamos con la evolución humana estamos viviendo unos años inolvidables. No sólo se han encontrado fósiles magníficos e incluso especies desaparecidas de las que no teníamos la menor noticia, sino que ha hecho irrupción una nueva especialidad científica: el estudio del ADN antiguo, la paleontología de las moléculas.

En realidad, la biología molecular llevaba décadas revolucionando el estudio de la variabilidad humana y esclareciendo nuestras relaciones con los grandes simios. Fue en el laboratorio donde se descubrió que nuestra especie era muy reciente y que todos venimos de África. Pero disponemos también desde hace poco del ADN mitocondrial y nuclear de dos especies (o subespecies) humanas desaparecidas recientemente: los neandertales y los denisovanos.De los primeros conocemos bien su morfología, de los segundos prácticamente no sabemos nada.

Ahora se ha dado un nuevo paso adelante en la investigación genética -que es también un gran paso hacia atrás en el tiempo geológico- con la secuenciación del genoma mitocondrial casi completo de un humano que vivió en Atapuerca hace mucho tiempo. A los paleogenéticos les sale, con sus cálculos basados en mutaciones, que habitó la Sierra hace 400.000 años, aunque podría ser algo más antiguo según las dataciones paleontológicas y geocronológicas.

Este descubrimiento del ADN humano más viejo de la historia no habría sido posible hace un par de años. La historia es como sigue. En el año 2006 Cristina Valdiosera, una investigadora del equipo de Atapuerca, publicó que los osos de la Sima de los Huesos conservaban segmentos muy pequeños de ADN mitocondrial.

Más adelante, el equipo de Matthias Meyer del Laboratorio de Genética Evolutiva (que dirige el célebre investigador Svante Päabo) del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, desarrolló una nueva técnica para trabajar con segmentos ultracortos (menos de 50 pares de bases) de ADN, lográndose este mismo verano el genoma mitocondrial completo (unos 16.000 pares de bases) de un oso encontrado junto con los fósiles humanos. El camino para buscar ADN humano estaba ya abierto.

Finalmente hemos dado a conocer un genoma mitocondrial casi completo procedente de un fémur humano de la Sima de los Huesos. Para sorpresa de casi todos, este genoma se relaciona antes con los denisovanos asiáticos que con los neandertales europeos. Existen varias interpretaciones para este resultado. Quién sabe si los de Atapuerca y los antepasados de los denisovanos se cruzaron con unos humanos de estirpe antigua que también vivían en Eurasia. Tal vez el siguiente genoma mitocondrial de la Sima que se logre secuenciar (seamos optimistas) resulte más parecido al de los neandertales, lo que indicaría que había por aquel entonces cierta diversidad. En todo caso, el problema no se resolverá hasta que se recuperen otros genomas antiguos, en la Sima y fuera de ella. Esta es una de esas historias que terminan con la celebre palabra “continuará”.

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Descubierto en Atapuerca el ADN humano más antiguo del mundo

Fuente: La Vanguardia.com | Josep Corbella| 4 de diciembre de 2013

Un equipo internacional de científicos ha extraído la muestra de ADN humano más antigua del mundo de un fémur de 400.000 años de antigüedad hallado en la Sima de los Huesos de Atapuerca. 

Los resultados de la investigación, presentados en la revista Nature, han desconcertado a los científicos. Los antiguos habitantes de Atapuerca no parecen ser ancestros directos de los neandertales que después poblaron Europa, como se pensaba hasta ahora, y en cambio parecen estar más emparentados con humanos que vivieron en Denisova (Siberia) hace 40.000 años.

“Tenemos un problema para interpretar estos resultados”, reconoció el martes en entrevista telefónica Juan Luis Arsuaga, codirector de las excavaciones de Atapuerca y coautor de la investigación. “Siempre habíamos supuesto que los homínidos de la Sima eran neandertales primitivos”, porque sus fósiles son parecidos a los de los neandertales. “Ahora tenemos que buscar una explicación que aclare cómo podían ser anatómicamente parecidos y genéticamente más diferentes”.

La Sima de los Huesos es una cavidad en el fondo de una cueva en la que se han hallado unos 5.000 fósiles de por lo menos 28 individuos atribuidos a la especie Homo heidelbergensis. Aunque en otros yacimientos de Atapuerca se han encontrado fósiles más antiguos, como los del Homo antecessor en sedimentos de hace alrededor de un millón de años, los de la Sima de los Huesos destacan por ser los más abundantes y mejor conservados. La oscuridad y la estabilidad de temperatura del fondo de la cueva han favorecido que se haya podido recuperar ADN humano más antiguo que en cualquier otro yacimiento.

La investigación indica que los humanos de la Sima de los Huesos se separaron del linaje de los neandertales y de los Homo sapiens hace alrededor de un millón de años. La familia humana evolucionó a partir de ese momento en dos ramas, según los resultados del análisis genético. Una que llevó a los humanos de la Sima y a los de Denisova, que se separaron hace 730.000 años. Y otra que llevó a Homo sapiens y neandertales, que se separaron hace 500.000 años.

Pero estos resultados no serán la última palabra, advierte Arsuaga. Son una primera pieza de un rompecabezas que se podrá completar a medida que se hagan más análisis de ADN humano prehistórico.

Uno de los resultados más importantes de la investigación, precisamente, es que abre la vía a reconstruir secuencias genéticas humanas del pleistoceno. El propio equipo de Atapuerca tiene previsto analizar el ADN de más fósiles de la Sima de los Huesos para comprender mejor cómo evolucionó la humanidad hasta llegar al Homo sapiens. Para ello, se ha aliado con el equipo de Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva de Leipzig (Alemania), que es líder mundial en estudios de ADN antiguo.

Por ahora, la investigación se ha centrado en el llamado ADN mitocondrial de uno de los 28 individuos encontrados en la Sima de los Huesos. Este ADN representa una pequeña parte de todo el ADN de una célula. Es el que se encuentra en las mitocondrias –un compartimento de las células- y no incorpora ADN del padre sino únicamente de la madre. El ADN nuclear, en cambio, cambia de generación en generación porque combina ADN del padre y de la madre.

 

Para los especialistas en paleogenética, el ADN mitocondrial tiene la ventaja de que es más fácil de analizar que el nuclear. Esto ha permitido a los equipos de Atapuerca y del Max Planck reconstruir casi todo el genoma mitocondrial del fémur analizado. En el futuro, los investigadores tienen previsto intentar recuperar también fragmentos de ADN nuclear, informa Arsuaga.

Dado que el ADN mitocondrial sólo se transmite por vía materna, Arsuaga recuerda que pueden coexistir distintos linajes mitocondriales dentro de una misma población. Por lo tanto, sigue siendo posible que aquellos neandertales de los que se ha analizado el ADN desciendan, no directamente de los Homo heidelbergensis de Atapuerca, pero sí de un grupo similar. “Seguimos pensando –declara Arsuaga- que los de la Sima están emparentados con los neandertales”.

Comentario por Percha el diciembre 5, 2013 a las 9:38am

Gracias, Guillermo, probablemente tenga razón y sea mejor así. 

Saludos.

Comentario por Percha el diciembre 5, 2013 a las 9:46am

Más reacciones en vídeo:

Comentario por Percha el diciembre 5, 2013 a las 9:50am

Los pobladores de Atapuerca tenían antepasados euroasiáticos

• Los pobladores de Atapuerca tenían antepasados euroasiáticos

Comentario por Percha el diciembre 5, 2013 a las 9:56am

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Comentario por Percha el diciembre 5, 2013 a las 9:59am

Para saber cuán importante y complicado es el resultado de los investigadores es muy interesante el siguiente vídeo/audio realizado por la UNED:

Comentario por María // el diciembre 5, 2013 a las 2:39pm

Gracias a  los dos .Esto no ha hecho más que empezar y cada vez se complica más :-)

Comentario por Guillermo Caso de los Cobos el diciembre 5, 2013 a las 4:43pm

Sorpresa científica ante las primeras muestras de ADN del hombre de Atapuerca

 

Por José María Bermúdez de Castro (Codirector del Proyecto Atapuerca)

 

Fuente: reflexiones-de-un-primate.blogs.quo.es | 4 diciembre, 2013

 

Finalmente y después de muchos intentos fallidos, se ha conseguido aislar y secuenciar restos de ADN de los homininos del yacimiento de la Sima de los Huesos de la sierra de Atapuerca. De momento se trata de ADN mitocondrial, pero ahora ya no se puede descartar que pronto se pueda secuenciar el ADN nuclear. La noticia es fabulosa para las investigaciones de nuestros orígenes, puesto que se ha logrado superar en muchos miles de años las expectativas de los genetistas sobre la posibilidad de aislar y secuenciar ADN en regiones templadas del planeta. Si esas expectativas estaban en unos 100.000 años (según los más optimistas), ahora se trata de rebasar el listón de los más de 400.000 años de antigüedad del nivel que contiene los restos de homininos de la Sima de los Huesos.

 

Este yacimiento es muy especial, no solo por el espectacular número de restos humanos recuperados hasta el momento (más de 7.000, pertenecientes a un mínimo de 28 individuos), sino por la perfecta preservación de los fósiles. Las arcillas del nivel que contiene los restos humanos son tan puras, que podrían utilizarse en alfarería. La humedad y la temperatura han debido permanecer muy constantes durante miles de años en un lugar recóndito y aislado de las grandes cavidades de la sierra de Atapuerca. Puede que las condiciones de la Sima de los Huesos hayan sido excepcionales y tal vez únicas. Prefiero pensar que no es así, porque ahora se trata de intentarlo en otros yacimientos. Por supuesto, la genética del pasado (paleogenética) no es la panacea que podrá resolver todos los enigmas científicos de la evolución humana, pero se ha convertido en una fuente inestimable de conocimiento.

 

Los resultados obtenidos con las muestras de fósiles humanos de la Sima de los Huesos son inesperadas. Desde que comenzaron las investigaciones de los primeros restos encontrados en el yacimiento, allá por el año 1976, nadie dudó sobre la relación filogenética directa entre los homininos de la Sima de los Huesos y los Neandertales. Es más, en algún momento se planteó que el origen de los Neandertales se encontraba en la península Ibérica ¿Por qué no? Durante el 80 por ciento del último millón de años la mayor parte de Europa estuvo cubierto por un espeso manto de hielo. La vida de nuestros ancestros solo fue posible en la regiones mediterráneas.

 

Sin embargo, el ADN mitocondrial aislado en las muestras de los humanos de la Sima de los Huesos está más relacionado con los famosos Denisovanos, aquella población ancestral que vivió en las remotas regiones de Siberia hace unos 40.000 años, que con los Neandertales. Y digo remotas no solo desde nuestro punto de vista subjetivo, sino desde la distancia real entre el yacimiento de la Sima de los Huesos y la cueva de Denisova (unos 8.000 kilómetros en línea recta).

 

Según nos explican los genetistas, los Denisovanos representan a una población aislada en Eurasia, relacionada sin duda con los Neandertales, pero que también tuvo ancestros de aproximadamente un millón de años de antigüedad. Sin embargo, nada se había explicado sobre la posible relación de los Denisovanos con una población europea del Pleistoceno Medio. A la espera de que pueda aislarse el ADN nuclear y se añada un poco más de luz a estos resultados, habrá que buscar una explicación razonable para esta inesperada y extraña relación entre los Denisovanos y los humanos de Atapuerca. Y, sobre todo, habrá que explicar porqué el ADN mitocondrial de Miguelón y sus demás compañeros del osario de la Sima de los Huesos no se aproxima tanto al de los Neandertales, como todos hubiéramos esperado. ¿Podremos encontrar alguna explicación?

 

El estudio de los fósiles ya había arrojado algunas pistas sobre la relación entre los homininos del yacimiento de la Gran Dolina de la sierra de Atapuerca (Homo antecessor) y los homininos de la Sima de los Huesos (Homo heidelbergensis). Esa relación parece muy tenue desde el punto de vista de la morfología de los restos óseos y dentales, pero ya en 2003 propusimos que los humanos llegados a Europa hace unos 600.000 años pudieron haber hibridado con los residentes (Homo antecessor). De ser cierto, los nuevos inquilinos de Europa habrían incorporado un nuevo ADN a su patrimonio genético ¿Pudo ser éste ADN el que se ha detectado en los Denisovanos? Esta fue nuestra primera impresión cuando en 2010 leímos el trabajo en la revista Nature sobre la extracción del ADN en aquellos antiguos pobladores de Siberia, y escribimos sobre ello en una revista científica. Por descontado, no podíamos prever ni el hallazgo de ADN en los humanos de la Sima de los Huesos ni los resultados del trabajo que presentamos en la revista Nature.

 

Ahora podemos predecir que los Denisovanos heredaron su ADN mitocondrial de un ancestro europeo muy antiguo (¿Homo antecessor?), que más tarde llegó hasta los humanos que poblaron Europa durante el Pleistoceno Medio (Sima de los Huesos), que también llegó a formar parte del genoma de los Neandertales y que finalmente heredaron algunas poblaciones de Homo sapiens. Una historia mucho más complicada de lo que podíamos imaginar, y que tal vez nunca lleguemos a comprender en toda su magnitud. Extraer ADN de Homo antecessor parece ya ciencia ficción, puesto que sus restos están fosilizados casi al 100%. Sin embargo, el camino hacia el aislamiento de mayores cantidades de ADN de los humanos de la Sima de los Huesos y otros yacimientos está abierto. Con un poco de paciencia, quizá podamos avanzar en la reconstrucción de la compleja historia evolutiva de los humanos de nuestro continente.

 

Para terminar, quizá el hecho más inquietante de toda esta historia reside en que a los humanos actuales nos ha llegado el ADN por varias vías diferentes. El grueso nos llegó, por supuesto, a través de nuestros ancestros africanos; pero también heredamos algo de los Neandertales y de los Denisovanos. Si éstos heredaron su ADN de la Sima de los Huesos y, a su vez, éstos lo tomaron de Homo antecessor, nuestro genoma es una mezcla increíble de pequeñas dosis de ADN de muchos humanos del pasado.

Comentario por juan carlos campos el diciembre 5, 2013 a las 11:32pm

Se pone la cosa interesante..

En todo caso tengo un montón de dudas, no entiendo los titulares del tipo "Los pobladores de Atapuerca tenían antepasados euroasiáticos" ¿no tendría que ser al revés? Me refiero a que si los restos denisovanos están datados en 40.000 años y no se conoce otro fosil más antiguo de la especie, es más lógico considerar a estos como descendientes de  algún tipo de homínido emparentado también con los de la Sima de los Huesos. Y no sé porque este antepasado tiene que ser obligatoriamente euroasiático y no puede ser mediterráneo o centroeuropeo, por ejemplo.

No me es complicado imaginar un escenario glaciar  en el que la población humana  se refugiase en las zonas mediterráneas durante miles de años, para pasar a ocupar el centro y norte de Europa  a medida que se retiraban los hielos. Y así podríamos encontrar un fosil humano en Siberia que es considerado euroasiático pero que a lo mejor proviene de poblaciones mediterraneas a las que se le "fue la mano" persiguiendo a los renos.

Por otro lado es apasionante saber que los denisovanos hibridaron con sapiens y neandertales. Si esto pudieron hacerlo incluso al final de su evolución (y por tanto más alejados geneticamente de las otras poblaciones humanas), no parece ya tan descabellada la hipótesis de que las diferentes especies humanas en realidad nunca se separaron tanto como para no poder cruzarse y lograr tener descendencia fértil. A lo mejor homo Heildeberguensis no fue finiquitado por homo Neandertal, ni este último por los Sapiens. Quizá se produjera la lógica pugna y competencia al principio, pero una vez que hubo una "especie ganadora" la otra se fue asimilando hasta desaparecer, pero con tiempo a transmitir su genes.

Otra gran duda es que "pintaban" unos seres humanos en Siberia hace 40.000 años, en una época en la que en la península había mamuts. 

 

Comentario por Guillermo Caso de los Cobos el diciembre 6, 2013 a las 12:23am

En la imagen, la muestra de la que se ha extraído el ADN. / Madrid Scientific Films

El ADN humano más antiguo aparece en Atapuerca

 

Fuente: SINC | 4 de diciembre de 2013

 

Investigadores del Equipo de Atapuerca y el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva han secuenciado el genoma mitocondrial casi completo de un resto humano, el Fémur XIII de la Sima de los Huesos en Atapuerca (Burgos), datado en unos 400.000 años (Pleistoceno Medio).

 

El ADN mitocondrial se encuentra en múltiples copias en las mitocondrias de las células y se transmite exclusivamente por línea materna. Solo en el permafrost, o suelo helado, se ha recuperado ADN de esta antigüedad, pero no humano.

 

“Encontrar un genoma mitocondrial prácticamente completo de un fósil humano de hace más de 400.000 años es en sí mismo un éxito sin precedentes. El más antiguo hasta este tiene menos de 100.000 años. Supone un salto gigantesco”, declara a SINC el paleontólogo Juan Luis Arsuaga, director del Centro Mixto de Evolución y Comportamiento Humanos, director científico del Museo de la Evolución Humana de Burgos y coautor del estudio.

 

Para ello, ha sido necesario que los científicos desarrollaran una nueva y avanzada tecnología. Desde el punto de vista metodológico, esta técnica ha abierto la puerta a futuros descubrimientos.

 

“Hemos aplicado técnicas que antes nos parecían impensables. En concreto, esta nueva metodología permite trabajar con segmentos ultracortos de ADN, porque este material genético se degrada y las cadenas se van rompiendo. La Sima de los Huesos es un caso límite por su antigüedad, ya que los segmentos encontrados eran muy pequeños”, añade Arsuaga.

 

Esta metodología hace posible recuperar, investigar y ensamblar segmentos pequeñísimos para construir cadenas de ADN muy largas.

 

Parientes de los denisovanos de Siberia

El equipo de Matthias Meyer del Instituto Max Planck ya había secuenciado el genoma mitocondrial completo de un oso precedente del mismo yacimiento y encontrado junto con los fósiles humanos.

 

Los investigadores procedieron a continuación a comparar el genoma mitocondrial extraído del Fémur XIII de la Sima de los Huesos con el de las especies más cercanas, tanto vivas (humanos actuales y grandes simios) como fósiles: neandertales y denisovanos.

 

A partir de los datos genéticos, los investigadores calcularon una edad aproximada para el fósil de la Sima de los Huesos de unos 400.000 años, muy parecida a la estimada por el mismo procedimiento para el oso: 430.000 años.

 

La comparación de las secuencias del genoma mitocondrial ha revelado una mayor proximidad del fósil de la Sima con los denisovanos que con los neandertales, en contra de lo esperado.

 

“Hemos concluido que el pariente más cercano de esta especie de la Sima de los Huesos se encuentra en Siberia, pero eso no implica que se parezcan mucho, de hecho se calcula que llevarían evolucionando por separado 700.000 años. Son muy diferentes pero con un antepasado común que debía de ser una especie que vivió en Europa y en Asia en esa antigüedad de vértigo”, añade Arsuaga.

 

Los denisovanos se consideran unos parientes muy lejanos de los neandertales. Apenas se tiene información morfológica de estos individuos encontrados en la cueva Denisova, en Siberia meridional, por lo que no es posible establecer comparaciones anatómicas con los fósiles de la Sima de los Huesos.

 

Según el director del Museo de la Evolución Humana, posteriormente en Europa evolucionarían los neandertales, pero en esa época en la Sima de los Huesos su ADN mitocondrial todavía no estaba presente, o no lo tenían todos los individuos.

 

Como apunta Meyer, "no se esperaba que el ADN mitocondrial de la Sima de los Huesos compartiera un antepasado común con el de los denisovanos en lugar de con el de los neandertales, dado que los fósiles de la Sima muestran rasgos neandertales".

 

Un escenario de especies mucho más complejo

Teniendo en cuenta la antigüedad del yacimiento, un escenario posible es que los humanos de la Sima estén relacionados con la población ancestral a partir de la cual evolucionaron por separado neandertales y denisovanos.

 

Otra posibilidad, apuntan los investigadores, es que otros homininos distintos transmitieran el ADN mitocondrial de tipo denisovano a los homininos de la Sima, o a sus antepasados.

 

"Este trabajo muestra que ahora podemos estudiar el ADN de fósiles con varios cientos de miles de años de antigüedad, abriéndose la posibilidad de conocer genes de los antepasados de neandertales y denisovanos. Es tremendamente emocionante”, afirma Svante Päabo, director del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva.

 

El descubrimiento apunta a una complejidad mayor de lo que se suponía en el Pleistoceno medio. Hasta ahora se utilizaban esquemas muy simples en los que Europa evolucionaba hacia los neandertales y, efectivamente, a gran escala es lo que pasó.

 

“Cuando tienes la posibilidad de entrar en detalles se observa que cada población europea tiene su propia historia y que las diferentes líneas se entrecruzan, a veces se mezclan y otras se separan. Unas de ellas se extinguen y otras continúan. Digamos que los neandertales son la única línea superviviente que llega casi hasta nuestros días, de todo el conjunto de especies que había en la antigüedad”, añade el científico.

 

Los investigadores comienzan a asomarse a esa complejidad ahora que tienen disponible información genética. "Esperemos que futuras investigaciones aclaren las relaciones entre los fósiles de la Sima, los neandertales y los denisovanos".

 

El equipo conjunto se propone ahora secuenciar ADN mitocondrial de otros individuos de la Sima, e incluso recuperar algunas secuencias del ADN nuclear.

 

El yacimiento de la Sima

La Sima de los Huesos es el yacimiento que ha proporcionado, en un solo lugar, más fósiles de una especie fósil de hominino. Desde el año 1976 se trabaja en la recuperación de los restos óseos de por lo menos 28 individuos.

Los esqueletos están completos, pero sus huesos se encuentran muy fragmentados, dispersos y mezclados, lo que dificulta la reconstrucción de los mismos.

La especie representada en la Sima de los Huesos muestra una combinación de rasgos arcaicos junto con otros incipientemente neandertales, por lo que se la considera relacionada evolutivamente con estos últimos.

Las particulares condiciones del yacimiento, aislado desde hace cientos de miles de años en las profundidades de un sistema cárstico, han permitido una conservación excepcional de los huesos humanos.

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