Una nueva investigación sugiere que los neandertales y los denisovanos pueden haberse separado hace 600.000 años.
En 1856, un grupo de mineros que trabajaba en una cueva del valle de Neander, en el oeste de Alemania, descubrió extraños huesos de apariencia humana. Pertenecían a un espécimen que sería etiquetado como Neanderthal-1, el primero reconocido como perteneciente a una especie cercana a la nuestra. Desde entonces, la ciencia trata de recomponer el recorrido del Homo neanderthalensis hasta su desaparición, hace unos 40.000 años.
Para ello, los investigadores se han basado en los huesos y herramientas de piedra que dejaron atrás, desde la península ibérica hasta el macizo de Altai, pero también en la paleogenética -el análisis de ADN antiguo-, que en estos últimos años está aportando una nueva mirada a los orígenes de los diferentes linajes humanos.
En ocasiones, los modelos genómicos y las pruebas fósiles caen en contradicciones difíciles de explicar. En 2016, un análisis elaborado por investigadores del Instituto Max Planck a partir de ADN, concluía que neandertales y denisovanos se separaron como especie, después de evolucionar a partir de un ancestro común, hace unos 400.000 años. El problema es que esa cifra no coincidía con fósiles como los hallados en la Sima de los Huesos, en Atapuerca, muy anteriores a ese periodo y que ya apuntan la existencia de un linaje neandertal. La cronología no encajaba.
Este jueves, la revista Science Advances publica los detalles de un nuevo modelo que resuelve el problema, ya que sus resultados hacen retroceder la división entre especies hasta hace 600.000 años. Esa separación más temprana es importante porque puede variar la interpretación de muchos fósiles, como los del Homo heidelbergensis y el Homo antecessor.
"Esa divergencia entre neandertales y denisovanos en torno a los 600.000 años es compatible con que los hallazgos de la Sima de los Huesos (datados en torno a los 430.000 años) pertenezcan al linaje neandertal, como ya sugería la morfología de los fósiles y el ADN", comenta la paleantropólóga María Martinón-Torres (izquierda), directora del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH).
Pero el nuevo estudio revela, además, que antepasados comunes de neandertales y denisovanos compartieron descendencia con miembros de otra población homínida superarcaica, que se había separado del resto de homínidos hace dos millones de años. Esta hibridación constituye el episodio documentado más antiguo de intercambio genético entre grupos humanos distintos.
Los análisis permiten augurar que esa población remota era numerosa, en base a su diversidad genética, con un tamaño efectivo de entre 20.000 y 50.000 individuos, pero se dispone de muy pocos datos más sobre ellos. "Es verdad que podría tratarse del Homo erectus, pero lo cierto es que también podría ser 'Homo antecessor', o algún taxón que aún no ha sido nombrado", explica Alan Rogers (derecha), antropólogo de la Universidad de Utah y responsable de la investigación.
"Es interesante que, en este estudio, Rogers y su equipo retrasen la divergencia entre el linaje de los 'sapiens' y el que dio lugar a neandertales y denisovanos hasta los 700.000 años", apunta Martinón-Torres.
Esa fecha apoyaría la idea de que el Homo antecessor pudo ser un antepasado común de ambos linajes, una hipótesis avanzada en 1997 y que había sido rechazada por algunos especialistas, alegando que su antigüedad -en torno a 860.000 años- parecía contradecir las estimaciones genéticas. "Ahora no podemos descartar que esa población arcaica que hibridó con los neandersovanos (antepasados de los neandertales y los denisovanos) sea nuestro querido 'Homo antecessor' o esté muy estrechamente relacionada con él", agrega.
Trabajos anteriores ya habían establecido que los europeos y asiáticos modernos tienen en su ADN herencia de neandertales y denisovanos. Entre el 2% y el 4% de los genes de las poblaciones no africanas actuales son producto de cruces esporádicos entre sapiens y neandertal; en el caso de los denisovanos -de los que apenas existen fósiles- se sabe que legaron entre el 4% y el 6% del material genético a poblaciones autóctonas actuales de Papúa Nueva Guinea, Australia y Melanesia.
En este nuevo modelo, los autores han analizado la frecuencia con la que se comparten las mutaciones, tanto en el genoma de africanos y europeos modernos, como en el de los antiguos neandertales y denisovanos. "Para ello, hemos utilizado secuencias del genoma humano moderno, obtenidas del Proyecto de Diversidad del Genoma de Simons y secuencias del genoma antiguo del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva", explica Rogers. "Una de sus principales novedades es que se puede aplicar con independencia de las fluctuaciones genéticas de un grupo, que a menudo interfieren con los esfuerzos por estudiar el pasado más remoto. Al ignorar estos cambios, el modelo se vuelve más simple y el pasado se 've' más fácilmente".
A partir de los resultados obtenidos, los investigadores norteamericanos también proponen que hubo tres grandes oleadas de migración hacia Europa y Asia: la primera hace dos millones de años, momento en el que llegó esa primera población superarcaica y prosperó hasta formar una masa de población; la segunda, hace 700.000 años, con los ancestros neandertales/denisovanos; por último los humanos modernos, que salieron de África hace unos 50.000 años. Esos tres grandes movimientos de población impulsaron a su vez cinco grandes episodios de hibridación. El último de ellos, coincidiendo con la llegada de los sapiens modernos.
Esta reconstrucción de la compleja historia de los neandertales repite un patrón similar a lo que algunos descubrimientos recientes están revelando sobre las primeras poblaciones de sapiens anatómicamente modernos, y sobre cómo se extendieron por Europa y Asia. Hace unos 50.000 años, poblaciones de sapiens partieron de África, experimentaron un período de cuello de botella demográfico en el que su población descendió notablemente, y luego se escindieron en poblaciones regionales a lo largo de los dos continentes.
Estas fluctuaciones dejan una huella en la diversidad genética. "Y parece que lo mismo ocurrió hace 600.000 o 700.000 años con los neandertales y los denisovanos", explicó Rogers. "Hubo otra diáspora de 'fuera de África' que nadie había imaginado antes".
"Creo que los súper arcaicos estaban en la primera ola de homínidos que abandonaron África", dice Rogers. “Permanecieron en Eurasia, en gran parte aislados de los africanos, hasta hace 700.000 años cuando los neandersovanos dejaron África y se cruzaron con ellos.
Sin embargo, este último punto genera dudas en otros especialistas. "No estoy de acuerdo con que el origen tenga que ser africano, no es una hipótesis derivada del análisis genético", opina Martinón-Torres. La directora del CENIEH apunta a un origen euroasiático para el linaje neandertal.
"Una vez se produjo esa primera expansión, documentada hace al menos 1,8 millones de años en Dmanisi (Georgia), los homínidos ya pueden moverse hacia este y oeste sin necesidad de invocar una nueva dispersión africana. De hecho, nuestro análisis de la mandíbula de 1,2 millones de años de Sima del Elefante (Atapuerca) y los fósiles de 'Homo antecessor' de la Gran Dolina (860.000 años) apuntan a esa posibilidad".
Fuentes: elmundo.es | sciencemag.org | thesun.co.uk| publico.pt | 20 de febrero de 2020
Jose MT
Pero hablando de cruces con humanos "superarcaicos", otra nota más en El País refiere que una publicación reciente en Nature ha dado pábulo a investigadores que ahora especulan en un posible cruce entre... Homo erectus y sapiens en Indonesia. Esto, debido a un nuevo fechamiento --entre 108 y 117 mil años atrás-- del contexto edafológico donde se localizaron, en los años 30 del S. XX, los restos del "hombre de Java" (Ngandong).
4 Mar 2020
Guillermo Caso de los Cobos
Efectivamente, amigo José de Teresa, en el post que hemos publicado con el título "Los humanos sobrevivieron a la inmensa erupción en Toba (Sumatra, Indonesia) de hace 74.000 años" ya se daba cuenta de que en la India habría Homo sapiens con dicha antigüedad.
Saludos
4 Mar 2020
Guillermo Caso de los Cobos
Los primeros cruzamientos entre humanos de Europa sucedieron hace unos 600.000 años entre los ancestros de neandertales y denisovanos y homíninos superarcaicos
Excavación en la cueva de Denísova. Foto: cortesía de Max Planck, Institute For Evolutionary Anthropology
Los seres humanos, animales de la especie Homo sapiens, durante siglos nos creímos muy distintos al resto de los seres vivos. En 1859, con la publicación de El origen de las especies, de Charles Darwin, empezó a ser cada vez más aceptado que éramos un animal más y que estábamos emparentados con el resto de la vida de la Tierra. Aun así, por mucho tiempo se pensó que los Homo sapiens eran muy distintos a otras especies de humanos que conquistaron Europa tras salir de África, como los neandertales (Homo neanderthalensis) y los denisovanos (aún hay controversia sobre si son una especie o una subespecie), tanto que la idea de que pudieran cruzarse era impensada.
Pero con el avance de la ciencia se logró algo imposible hace apenas unas décadas: recuperar y secuenciar ADN de restos de neandertales. Y al compararlo con el ADN de los humanos actuales, bingo: se encontró que genes neandertales aún circulan en gran parte de la población europea. Eso no sólo quiere decir que sapiens y neandertales tuvieron sexo entre sí, sino también que tuvieron descendencia viable.
Luego, nuevos aportes de investigadores hicieron patente que el sexo entre especies del género Homo, al menos en Europa, era bastante frecuente: también se encontraron genes de neandertales en denisovanos así como genes de denisovanos en humanos actuales, principalmente en Asia y Oceanía. Europa era una fiesta. Y el portero era mucho más abierto que algunos patovicas de boliches montevideanos.
Una nueva investigación, publicada recientemente, analiza genes de neandertales, denisovanos y europeos actuales, y, mediante la selección de modelos que mejor explican el flujo genético, aporta información sobre las migraciones humanas desde África, el poblamiento de Europa, los cruzamientos entre los distintas especies del género Homo.
Armando un puzle
“Este proyecto comenzó con un rompecabezas” dicen los autores del artículo "Los ancestros de Neandertales-Denisovanos se entrecruzaron con un antepasado homínino distante", publicado por la revista Science Advances a fines de febrero. El equipo de investigadores, liderado por Alan Rogers, de la Universidad de Utah, Estados Unidos, hace referencia al problema que generó un trabajo anterior, publicado por ellos mismos en 2017, en el que hacían un modelo del poblamiento de Europa que postulaba que “los neandertales se separaron de los denisovanos hace alrededor de 381.000 años”. ¿Cuál era el rompecabezas que creó su modelo? Que en el sitio arqueológico Sima de los Huesos, en Atapuerca, España, se han encontrado fósiles de neandertales que tienen una antigüedad cercana a los 600.000 años. Verificado que efectivamente los restos de Sima de los Huesos pertenecen a neandertales y que están correctamente datados, el modelo propuesto por Rogers y sus colegas hacía agua. ¿La solución? Seguir investigando.
En el artículo proponen un nuevo modelo, esta vez basado en datos genéticos obtenidos de “africanos y europeos modernos y de dos poblaciones arcaicas, neandertales y denisovanos”, con el objetivo de arrojar luz “sobre la primera parte del Pleistoceno medio, hace aproximadamente 600.000 años, cuando aparecen homínidos de cerebro grande en el registro fósil de Europa junto con herramientas de piedra Achelense”. Estas poblaciones humanas europeas son explicadas de distinta forma: “Algunos las ven como los ancestros comunes de los humanos modernos y los neandertales, otros como un callejón sin salida evolutivo, luego reemplazadas por inmigrantes de África, y otros como primeros representantes del linaje neandertal”.
Tras el análisis de las secuencias genéticas y los modelos matemáticos que mejor las explican, los investigadores afirman que sus estimaciones “son más consistentes” con la idea de pensar que esos humanos de hace 600.000 años ya eran neandertales, “un linaje distinto, separado no sólo del linaje moderno sino también de los denisovanos”. Al tronco común que dio origen a neandertales y denisovanos estos investigadores lo llaman “neandersovanos”, un grupo de Homo que se separó del linaje que llevaría a los humanos actuales hace unos 750.000 años y que salieron de África hacia Europa hace 700.000 años.
El asunto es que cuando los neandersovanos llegaron a Europa, se encontraron, según el modelo presentado, con humanos “superarcaicos” que habrían partido de África hace unos 1,9 millones de años.
En el trabajo los autores señalan que sus nuevas estimaciones, que consideraron ocho modelos con varias combinaciones genéticas posibles, resultado del cruzamiento entre los homíninos tempranos, permiten una explicación más simple que las existentes sobre las olas migratorias de grupos de homíninos del continente africano al europeo: “Una expansión del Homo temprano hace aproximadamente 1,9 millones de años, una expansión de neandersovanos hace aproximadamente 700.000 años, y una expansión de los humanos modernos hace unos 50.000 años”. Esto quiere decir que cuando los neandersovanos llegaron a Europa se encontraron con un continente que ya estaba habitado por los humanos superarcaicos.
El trabajo publicado es el primero en afirmar que en aquel entonces ambas especies de Homo tuvieron sexo e intercambiaron material genético, mostrando entonces que los cruzamientos interespecie entre Homo sapiens y Homo neanderthalensis, entre Homo sapiens y denisovanos e incluso entre neandertales y denisovanos era ya una tradición europea de más de medio millón de años.
“Nuestros resultados indican que los neandersovanos se cruzaron con superarcaicos a principios del Pleistoceno medio, poco después de expandirse a Eurasia” dicen en el artículo y agregan que “esta es la primera mezcla conocida entre las poblaciones de homínidos”. Esta reunión sexual entre dos grupos de humanos es además particular: son las dos poblaciones de humanos que se cruzan que estaban alejadas por más tiempo. “Según nuestras estimaciones, los neandersovanos y los superarcaicos habían estado separados durante aproximadamente 1,2 millones de años”.
Pero la cosa no termina ahí. Los superarcaicos luego anduvieron de aventuras con los denisovanos, que se separaron de los neandertales hace unos 600.000 años. Y luego, sí, la historia que ya se conocía: neandertales y humanos modernos tuvieron sus correrías, así como neandertales con denisovanos y los denisovanos con los humanos modernos. “Los neandertales y los denisovanos que se cruzaron con los humanos modernos habían estado separados por menos de 0,7 millones de años”, dicen los autores.
Sobre los superarcaicos, el modelo presentado también arroja datos interesantes. “Parece probable que los superarcaicos desciendan del asentamiento humano inicial de Eurasia” sostienen. Esto estaría en concordancia con los restos arqueológicos euroasiáticos más antiguos, los de Dmanisi, en Georgia, que datan de 1,85 millones de años. Por otro lado, agregan que “el gran tamaño efectivo de la población superarcaica indica que comprende al menos dos subpoblaciones profundamente divididas, una de las cuales se mezcla con neandersovanos y otra con denisovanos”. Según sus estimaciones, "la población superarcaica tenía un tamaño efectivo de entre 20.000 y 50.000 individuos”. Con tantos pobladores, el cruce entre los arcaicos y los neandersovanos era más que probable.
Siguiendo con los resultados de sus modelos, los investigadores sugieren que “hace aproximadamente 700.000 años los neandersovanos se expandieron desde África a Eurasia, soportaron un cuello de botella en el tamaño de la población, se cruzaron con eurasiáticos indígenas, los reemplazaron en gran medida y se separaron en subpoblaciones orientales y occidentales: denisovanos y neandertales”. La historia luego volvería a repetirse varias decenas de miles de años después, cuando los Homo sapiens decidieron salir de África: “Estos mismos eventos se desarrollaron una vez más hace alrededor de 50.000 años, cuando los humanos modernos se expandieron fuera de África hacia Eurasia, reemplazando en gran medida a los neandertales y denisovanos”.
Una aventura sin fin
El modelo planteado por Rogers y sus colegas puede ser mejorado y seguramente será puesto bajo el escrutinio de arqueólogos y antropólogos. De hecho, el nuevo modelo propuesto es la corrección de uno planteado por los mimos autores en 2017, que proponía que la separación entre neandertales y denisovanos se había dado unos 300.000 años después de lo que ahora señalan.
Nuevas y mejores herramientas genéticas y computacionales, más hallazgos arqueológicos que suministren material genético y dataciones concretas, así como ajustes de los relojes moleculares (el de los autores “supone una tasa de mutación bastante baja de 0,38 × 10−9 por sitio de nucleótidos por año”) irán aportando más datos para aclarar el panorama. Lo que está claro es que el flujo genético entre distintas especies de humanos ahora no sólo es innegable, sino que sucedió no sólo cuando los Homo sapiens salieron de África y se encontraron con neandertales y denisovanos, sino también cientos de miles de años antes, cuando los antepasados de neandertales y denisovanos, los neandersovanos, llegaron a Eurasia y se encontraron con otros primates que habían abandonado la cuna de la humanidad hace casi dos millones de años y que, a pesar de todo ese tiempo, al mirarse a los ojos ambos reconocieron que no era tan mala idea intimar.
Artículo: “Neanderthal-Denisovan ancestors interbred with a distantly related hominin”.
Publicación: Science Advances (febrero de 2020).
Autores: Alan Rogers, Nathan Harris, Alan Achenbach.
Glosario y cronología
Los años de expansión desde África así como los cruzamientos son los propuestos por los investigadores en el artículo de acuerdo a su modelo de flujo genético.
Humanos superarcaicos: antepasados del género Homo que se expandieron desde África hacia Europa hace 1,9 millones años.
Neandersovanos: antepasados de neandertales y denisovanos. Se separaron del linaje que llevó a los humanos actuales hace unos 750.000 años y se expandieron desde África hacia Europa hace 700.00 años.
Neandertal: humanos de la especie Homo neanderthalensis que se separaron del tronco común de los neandersovanos hace unos 600.000 años. Se estima que entre 1,8% y 2,6% del ADN de los humanos actuales (exceptuando a los africanos y algunas otras regiones) proviene de ADN neandertal.
Denisovano: humanos que se separaron del tronco común de los neandersovanos hace unos 600.000 años. Son menos conocidos popularmente porque se dieron a conocer recién en 2010 a partir de restos encontrados en la cueva de Denísova, Siberia.
Humano moderno: refiere a la especie Homo sapiens, la única del género Homo que sigue viva en la actualidad y que desarrolló la capacidad, entre otras cosas, de leer y escribir artículos de divulgación científica. Se expandieron desde África hacia Europa hace unos 50.000 años.
Fuente: ciencia.ladiaria.com | 4 de marzo de 2020
6 Mar 2020