Los neandertales tenían mayor semejanza genética con los ‘Homo sapiens’ que con los denisovanos
Recreación de un Homo neanderthalensis (izquierda) y un Homo sapiens.
El análisis del ADN fósil ha cambiado nuestra manera de entender la historia evolutiva humana. La existencia de flujos genéticos entre diferentes especies humanas, incluidas las existentes entre neandertales y humanos modernos, se ha revelado como un factor clave para el estudio del árbol evolutivo humano.
“Hace unos 100.000 años había varias especies diferentes de humanos, incluidos los humanos modernos, los neandertales y los denisovanos”, explica Antonio Rosas (izquierda), investigador del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC). “El estudio del genoma confirmó que los neandertales eran el grupo humano hermano de la especie humana actual (H. sapiens)”, añade.
A su vez, el hallazgo de una nueva variante de ADN en los restos de la cueva de Denisova, en Siberia, desveló la existencia de un nuevo tipo humano, estrechamente relacionado evolutivamente con los neandertales, con quien compartieron su último antepasado hace unos 350.000 de años.
Sin embargo, el análisis del ADN mitocondrial de los fósiles de la Sima de los Huesos de Atapuerca, de unos 400.000 años de antigüedad y antepasados directos de los neandertales, reveló algo que no cuadraba en el esquema.
“El ADN mitocondrial encontrado en los restos de la Sima de los Huesos se asemeja más al de los denisovanos que al de los neandertales, a pesar de que neandertales y denisovanos compartan un antepasado que vivió mucho tiempo antes de que los linajes de 'Homo sapiens' y neandertal se separaran”, indica el investigador del CSIC.
Los neandertales y los denisovanos se originaron a partir de una población de origen común con antepasados africanos de los humanos modernos en algún momento entre 600 y 700.000 años atrás.
Este modelo ha sido confirmado ahora en un estudio, publicado en la revista Science, donde se ha estudiado el cromosoma Y (cromosoma sexual masculino). Los investigadores, con participación del MNCN-CSIC, la Universidad de Oviedo y el Instituto de Biología Evolutiva (IBE), centro mixto de la Universidad Pompeu Fabra y el CSIC, han analizado las secuencias genéticas de dos homínidos denisovanos y tres neandertales, uno de ellos procedente del yacimiento de El Sidrón situado en Asturias.
“Al igual que sucede con el ADN mitocondrial, el cromosoma Y revela una mayor similitud entre el hombre de neandertal y el 'Homo sapiens', lo que indica que ambos están muy próximos genéticamente, mientras que el cromosoma Y de los denisovanos parece tener una raíz más antigua”, añade Rosas. Los investigadores calcularon que el ancestro común más reciente de los cromosomas Y humanos modernos y neandertales vivió hace unos 370.000 años, mucho más recientemente de lo que se pensaba.
Molar superior de un neandertal masculino (Spy 94a) de Spy, Bélgica analizado en el estudio. © I. Crevecoeur.
Mayor hibridación entre neandertales y Homo sapiens
Los científicos han propuesto que la mayor similitud del ADN del Homo sapiens y los neandertales, en comparación con los denisovanos, podría deberse a una hibridación entre ambos. El modelo plantea que hubo un encuentro entre ambas especies hace unos 300.000 años, cuando algunos homínidos relacionados con el linaje del Homo sapiens trasfirieron ciertos genes a los neandertales en una fase antigua de su evolución.
En otras palabras, “los neandertales más primitivos debieron portar originalmente un ADN mitocondrial similar al de los denisovanos, el cual, posteriormente, fue reemplazado a través de flujo génico desde un linaje relacionado con el 'Homo sapiens'”, indica el experto.
Este reemplazo de los linajes genéticos durante la evolución de los neandertales podría deberse a los efectos del azar en el seno de poblaciones pequeñas y aisladas, algo que confirma la observación de pequeñas anomalías esqueléticas con base genética, debido probablemente a la endogamia o al cruzamiento entre familiares próximos.
“Es en un contexto de grupos con pocos individuos y dispersos en el territorio, en los que se suaviza mucho la selección purificadora, donde puede entenderse el proceso de sustitución del ADN mitocondrial y del cromosoma Y”, añade Rosas.
"El análisis de los linajes paternos es una de las pocas incógnitas sobre los neandertales que quedaban por resolver, en parte porque la mayoría de las muestras bien conservadas son de mujeres”, explica Carles Lalueza Fox (izquierda), investigador del IBE (UPF-CSIC).
“Con este estudio, no solo descubrimos una nueva migración de África a Europa hace unos 300.000 años, sino que podemos hacer una predicción: los cromosomas Y anteriores a esta fecha serán más parecidos a los de los denisovanos que a los de los propios neandertales”, concluye el científico.
Fuentes: agenciasinc.es | Max Planck Gesellschaft | 24 de septiembre de 2020
Guillermo Caso de los Cobos
Cómo los neandertales perdieron su cromosoma Y
Recreación de un hombre y una mujer neandertales
Los neandertales han sido vistos durante mucho tiempo como supermasculinos macizos, al menos en comparación con sus livianos primos Homo sapiens, con quienes competieron por la comida, el territorio y las mujeres. Pero un nuevo estudio ha encontrado que los hombres Homo sapiens castraron genéticamente a sus primos musculosos cuando se aparearon con mujeres neandertales hace más de 100.000 años. Esas uniones hicieron que los cromosomas Y de los humanos modernos se extendieran a través de las generaciones futuras de niños neandertales, reemplazando eventualmente los cromosomas Y de los neandertales masculinos.
Los investigadores analizaron los cromosomas Y fragmentarios de tres hombres neandertales de Bélgica, España y Rusia que vivieron hace entre 53.000 y 38.000 años, y de dos hombres denisovanos, primos cercanos de los neandertales que vivieron en la cueva Denisova de Siberia hace entre 130.000 y 46.000 años. Cuando los investigadores secuenciaron el ADN, se llevaron una sorpresa: "los cromosomas Y de los neandertales se parecen más a los de los humanos modernos que a los de los denisovanos", dice Kelso.
Esto era un puzle, dice Petr, ya que estudios anteriores mostraban que el resto del genoma nuclear de los neandertales es más parecido al de los denisovanos. Ello sugiere que estos dos grupos se separaron de los humanos modernos hace unos 600.000 años. Pero la aparición del inusual cromosoma Y en los neandertales es paralela también a otra adquisición genética: los restos de neandertales que datan de hace entre 100.000 y 38.000 años contienen ADN mitocondrial (ADNmt) heredado de la madre por vía de una mujer humana moderna, en lugar de ADNmt propiamente neandertal encontrado en fósiles anteriores. En ese caso, una de las primeras mujeres Homo sapiens probablemente se cruzó con un hombre neandertal hace más de 220.000 años y sus descendientes llevan, por tanto, ADNmt de mujeres Homo sapiens.
El mejor escenario para explicar el patrón de los cromosomas Y es que los primeros hombres Homo sapiens se aparearon con mujeres neandertales hace más de 100.000 años pero menos de 370.000 años, según los modelos computacionales del equipo. Sus hijos habrían portado cromosomas Y de los humanos modernos, los cuales se heredan por vía paterna. Los cromosomas Y modernos se extendieron rápidamente a través de la descendencia a las pequeñas poblaciones de neandertales de Europa y Asia, reemplazando a los cromosomas Y neandertales, informan los investigadores. Ahora bien, las parejas de los humanos modernos no son antepasados de los Homo sapiens de hoy en día, pues fueron probablemente parte de una población que emigró tempranamente de África y luego se extinguió. Los rastros de ADN neandertal en seres humanos actuales se heredaron a raíz de un evento de hibridación separado hace entre 70.000 y 50.000 años.
Los investigadores no están seguros exactamente de por qué ocurrió este reemplazo. La selección natural pudo haber favorecido el cromosoma Y de los Homo sapiens debido a que los neandertales tenían mutaciones más deletéreas en sus genomas, dice Kelso. Los neandertales tenían poblaciones más pequeñas que los humanos modernos, y las poblaciones pequeñas tienden a acumular mutaciones deletéreas, especialmente en los cromosomas sexuales X e Y. Los humanos modernos, con sus poblaciones ancestrales más grandes y más diversas genéticamente, pudieron haber tenido una ventaja genética.
“Especulamos que dado el importante papel del cromosoma Y en la reproducción y la fertilidad, la menor aptitud evolutiva de los cromosomas Y neandertales podría haber causado que la selección natural favoreciera los cromosomas Y de los primeros humanos modernos, lo que eventualmente condujo a su reemplazo”, dice Martin Petr.
No solo los neandertales les dieron a los humanos modernos parte de su ADN, sino que también los humanos modernos cambiaron el ADN de los neandertales de manera fundamental.
Fuente: sciencemag.org | Ann Gibbons | 24 de septiembre de 2020
25 Sep 2020