La evidencia genética humana más antigua, realizada sobre 'Homo antecessor', aclara la disputa sobre nuestros antepasados

Restos de esqueleto de 'Homo antecessor' (Prof. José María Bermúdez de Castro)

Hace más de 25 años, los investigadores del yacimiento de Gran Dolina en la Sierra de Atapuerca (Burgos) dieron con unos fósiles que presentaban una combinación de características únicas hasta la fecha. Acababan de descubrir una nueva especie de homínido que cambiaría las teorías sobre la evolución humana: el Homo antecessor.

Foto: Gran Dolina preserva un registro a largo plazo de poblaciones de homínidos del Pleistoceno (Prof. José María Bermúdez de Castro).

Un cuarto de siglo después, los restos de esta especie reescriben su historia. Una novedosa técnica basada en el análisis de proteínas del esmalte ha logrado recuperar el material genético más antiguo hasta la fecha en una especie humana, datado de hace unos 800.000 años, lo que ha permitido determinar de forma muy precisa la posición del Homo antecessor en el árbol genealógico humano.

Los resultados obtenidos, publicados en Nature, llevan a situar a este homínido en un linaje hermano cercano al Homo sapiens, a los neandertales y a los denisovanos, pero ni perteneció al mismo grupo de sus parientes ni fue su antecesor, sino que se separó de ellos muchos años atrás.

Desde su descubrimiento, los paleoantropólogos habían tratado de situar a este grupo, que habitó Europa hace 900.000 años, en la línea evolutiva humana. Precisamente la antigüedad de los  restos de Homo antecessor limitaba su estudio al condicionar la obtención de datos a la forma y el tamaño de los fósiles.

“Cuando solo tienes medidas físicas de cráneos es muy difícil llegar a conclusiones solidas. Las herramientas moleculares nos permiten hacer un viaje al pasado. Y eso muchas veces es suficiente para desencajar las piezas del puzle”, afirma el coautor del estudio Tomás Marqués Bonet (izquierda), investigador ICREA y director del Instituto de Biología Evolutiva (IBE: UPF-CSIC).

De los más de 170 restos fósiles humanos recuperados hasta la fecha del nivel TD6 de Gran Dolina, los investigadores del reciente estudio, liderados por la Universidad de Copenhague (Dinamarca) y con la participación de instituciones españolas como el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) o el propio IBE, analizaron un molar de un individuo macho que vivió hace entre 772.000 y 949.000 años.

La técnica empleada para ello, denominada paleoproteómica, permite reconstruir proteínas muy antiguas a partir de cadenas de aminoácidos presentes en el esmalte de los dientes para poder compararlas con secuencias ya conocidas de estas macromoléculas. El fin último supone establecer su relación genética.

Reconstrucción digital del especímen ATD6-69 de la colección de Homo antecessor. / Laura Martín-Francés.

La paleoproteómica supera al análisis de ADN antiguo, el cual ha revolucionado la investigación y la comprensión de la historia humana en los últimos tiempos, pero ha mostrado un límite temporal  máximo de 400.000 años en el análisis de muestras de restos de humanos.

“Mucho de lo que sabemos hasta ahora se basa en los resultados del análisis de ADN antiguo o en observaciones de la forma y la estructura física de los fósiles. Debido a la degradación química del ADN a lo largo del tiempo, el material genético humano más antiguo recuperado hasta la fecha apenas supera los 400.000 años”, explica Enrico Cappellini (izquierda), profesor asociado del Globe Institute y responsable principal del grupo de investigación. “Ahora, el análisis de proteínas antiguas con espectrometría de masas, un enfoque comúnmente conocido como paleoproteómica, nos permite superar estos límites", añade.

Los autores del estudio compararon los conjuntos de datos de proteínas extraídos de la pieza dental de Homo antecessor, con datos de neandertales, denisovanos y Homo sapiens, así como con proteínas extraídas de un premolar humano actual.

"La relación genética hallada indica que este homínido no forma parte del mismo grupo que los otros tres, sino que es más antiguo y se separó antes del ancestro común que mantuvieron estas especies entre sí", explica Marqués Bonet.

Durante años, la relación exacta entre Homo antecessor y otros grupos humanos, como sapiens y neandertales, se ha discutido intensamente entre los expertos. “Los investigadores de Atapuerca abrieron un debate científico enorme sobre el papel de Homo antecessor y ahora lo hemos cerrado desde donde no se podía soñar en aquella época, desde la paleoproteómica. Esperamos que la misma técnica cierre muchos más debates en el futuro”, añade Carles Lalueza-Fox (derecha), investigador principal del Instituto de Biología Evolutiva (IBE-UPF) y coautor del artículo.

Este cambio de posición en el árbol genealógico humano implica también dar otra explicación a la evolución de la cara hacia los rasgos del humano moderno, los cuales ya presentaba el Homo antecessor. Si esta especie no formaba parte del mismo grupo que el Homo sapiens y había vivido antes, se puede asumir que el ancestro común de ambos ya tenía rasgos similares a los de los humanos modernos.

“Me alegro de que el estudio de proteínas proporcione evidencia sobre la posible relación entre 'Homo antecessor', el ancestro común de los neandertales, los humanos modernos y los denisovanos. Las características compartidas por la especie de TD6 con estos homínidos aparecieron claramente mucho antes de lo que se pensaba. Por lo tanto, podría ser una especie basal de la humanidad emergente que dio lugar a neandertales, denisovanos y humanos modernos”, declara José María Bermúdez de Castro (izquierda), del CENIEH y coautor del trabajo.

El estudio de la evolución humana por paleoproteómica continuará en los próximos años a través del proyecto iniciado recientemente Palaeoproteomics to Unleash Studies on Human History (PUSHH), financiado por la Unión Europea y al que pertenecen muchos de los coautores del artículo. "Realmente espero ver lo que la paleoproteómica revelará en el futuro”, señala Cappellini.

En este sentido María Martinón-Torres, directora del CENIEH y coautora de la investigación concluye: “Es emocionante ser pioneros en la aplicación de un campo tan innovador como el de la paleoproteómica al registro fósil humano. Los próximos años estarán llenos de sorpresas científicas”.

Fuentes: lavanguardia.comagenciasinc.es | 1 de abril de 2020

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Llevamos ADN de una tercera especie humana

Ya la conocíamos, pero no sabíamos que formaba parte de nuestro linaje. Una nueva investigación publicada este miércoles en la revista Nature demuestra que Homo antecessor, la misteriosa especie descubierta en 1994 en la sierra burgalesa de Atapuerca, no desapareció sin dejar rastro, sino que nos dejó un legado genético. Su ADN se encuentra presente en algún porcentaje en todos nosotros, como también lo está el de otros homínidos europeos extintos como los neandertales o los denisovanos. Lo ha revelado el análisis de un diente de 800.000 años de antigüedad, perteneciente a la colección de fósiles de esta especie encontrada en el yacimiento de la Gran Dolina, del que han podido recuperarse proteínas. El logro es de por sí impresionante, ya que se trata de uno de los conjuntos de datos genéticos más antiguos hallados hasta el momento, pero además confirma algunas sospechas y da otro giro a lo que sabemos sobre la evolución humana.

Restos de Homo antecessor.

Los resultados han sido obtenidos por científicos de la Universidad de Copenhague (Dinamarca) en colaboración con José María Bermúdez de Castro y María Martinón-Torres, del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH-ICTS) y otros prestigiosos paleoantropólogos españoles. «Llevamos esperando este trabajo cuatro años», asegura el codirector de Atapuerca, quien lamenta que las medidas de contención contra el coronavirus hayan impedido presentarlo como merecía.

Aún así, Bermúdez de Castro no esconde su entusiasmo. El equipo que dirigía junto a Juan Luis Arsuaga y Eudald Carbonell fue el que descubrió la especie Homo antecessor. En 1997 propusieron que los fósiles de Gran Dolina pertenecían a una nueva especie del género Homo, sugiriendo además que podía haber sido un ancestro común de neandertales y humanos modernos, una conclusión fundamentada en la morfología de los fósiles. Al fin y al cabo, la cara del chico de la Gran Dolina era idéntica a la nuestra. Su propuesta fue recibida con frialdad por sus colegas internacionales, que la consideraron «una osadía» de los investigadores españoles. ¿Un ancestro común en España y no en África? No podía ser.

Ahí se quedó la historia hasta que hace cuatro años un joven investigador italiano que trabajaba en Dinamarca, Enrico Capellini, se acercó a Bermúdez de Castro empeñado en buscar proteínas en los restos de Homo antecessor. «Le di un pequeño trozo de diente, pero no tenía ninguna esperanza de que pudiera sacar nada del esmalte porque los restos estaban muy fosilizados, parecían piedras», reconoce el paleontropólogo español. Cuando unos meses después Capellini le dio la noticia de su descubrimiento, «me pareció increíble, me quedé helado». Había conseguido determinar la secuencia de aminoácidos de los restos de proteínas del esmalte dental. Después, comparando esas secuencias con las que «leemos» en neandertales o sapiens, pudieron establecer su relación genética.

Reconstrucción del 'Homo antecessor'

En la base de la humanidad

Los resultados, obtenidos mediante una técnica vanguardista de espectrometría de masas, ofrecen la información molecular más antigua obtenida hasta la fecha, llegando mucho más atrás de lo que puede decirnos el ADN. Todo un hito, porque debido a su degradación química a lo largo del tiempo, el material genético humano más antiguo recuperado hasta ahora apenas supera los 400.000 años. Curiosamente, cómo una de las proteínas obtenidas en el análisis es AMELY, que se codifica en el cromosoma Y, podemos saber que el diente era de un individuo masculino.

Para Bermúdez de Castro, las consecuencias de este estudio son fundamentales desde el punto de vista de la evolución humana. «La identidad de Homo antecessor como especie diferenciada se fortalece mucho más. Es una especie con todas las de la ley», afirma. «Además, las proteínas del esmalte del diente nos dicen que estos antiguos homínidos de Atapuercason uno de nuestros ancestros, estaban en la base de una nueva humanidad emergente».

Parecido a nosotros

Homo antecessor se caracterizaba por tener una cara muy parecida a la del hombre anatómicamente moderno, con pómulos hundidos y un cráneo de más de 1.000 centímetros cúbicos, lo que se acerca al tamaño del nuestro. Eran altos, alcanzando el 1,65 o 1,70 metros. «Si los viéramos en el metro, vestidos con ropa actual, nos llamarían la atención por su cara extraña y sus cejas prominentes, pero no saldríamos corriendo», dice Bermúdez de Castro. Eran cazadores-recolectores y capturaban jabalíes y ciervos. También practicaban el canibalismo, probablemente por disputas por el territorio.

«Sabíamos que en nuestro genoma 'frankenstein' llevamos ADN de neandertales y denisovanos porque nos hibridamos con ellos, y ahora sabemos que también lo llevamos del Homo antecessor, que está en la base de la humanidad», señala el investigador. Otras especies humanas, como el Homo erectus o el Homo floresiensis se quedaron por el camino.

El estudio de la evolución humana por proteínas antiguas (paleoproteómica) continuará en los próximos años a través del proyecto PUSHH (Palaeoproteomics to Unleash Studies on Human History), al que pertenecen muchos coautores del estudio. «Es emocionante ser pioneros en la aplicación de un campo innovador. Los próximos años estarán llenos de sorpresas científicas», augura Martinon-Torres, directora del CENIEH. Como dice Bermúdez de Castro, «es el inicio del futuro».


Recreación del «Homo antecessor» llamado niño de la Gran Dolina - Archivo

Nuestra cara, hace casi un millón de años

POR MARÍA MARTINÓN-TORRES, Directora del CENIEH (Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana)

Hoy nos asomamos a una hazaña científica en nuestro país. La revista Nature publica un estudio en el que se analiza el material biológico humano más antiguo hasta la fecha. Con casi un millón de años de antigüedad, se trata de las proteínas conservadas en los fósiles de una especie humana descubierta hace un cuarto de siglo en la Sierra de Atapuerca y que los investigadores bautizaban entonces con un nombre de tintes proféticos, Homo antecessor, «el pionero».

Hoy, en el marco de una red europea de investigación molecular liderada por la Universidad de Copenhaguen, España es pionera en la aplicación de la paleoproteómica al estudio de los fósiles humanos. Este campo emergente tendrá sin duda un impacto significativo en la forma de investigar nuestros orígenes. El pasado se estudia ahora con las herramientas del futuro y en nuestra ansia por discurrir métodos con los que hacer hablar a los muertos, desarrollamos técnicas que hace 25 años hubiéramos calificado como de ciencia ficción.

Para algunos, la idea de progreso significa derribar y construir algo nuevo. La ciencia sin embargo edifica sobre los cimientos del pasado. Nunca, hasta cuando se descubre que se estaba equivocado, se vuelve al punto de partida, y todos avanzamos con los pasos que otros dieron abriendo caminos o cerrando vías muertas. Pero en este caso es reconfortante ver que la ciencia ratifica las hipótesis planteadas cuatro décadas atrás.

Los resultados de este estudio avalan la propuesta de que Homo antecessor está íntimamente relacionado con el origen de Homo sapiens y dos humanidades extintas con las que llegamos a tener descendencia, neandertales y denisovanos. En su conjunto, el análisis de las proteínas también apoya la interpretación de que nuestra cara, en contraposición con la cara más simiesca que hallamos en otros homininos, es en realidad una cara antigua, porque ya estaba presente en Homo antecessor. Este es el vértigo de los tiempos. Hay algo romántico en pensar que nuestro rostro, después de todo, es un diseño vintage que ya se estilaba en los humanos que nos precedieron hace casi un millón de años. Recuérdenlo al mirarse en el espejo.

Fuente: abc.es | 2 de abril de 2020

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Comentario por Guillermo Caso de los Cobos el abril 2, 2020 a las 7:48pm

Recuperado el material biológico más antiguo de un fósil humano

Por María Martinón-Torres es directora del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH)

Hace más de 25 años, un grupo de arqueólogos y paleontólogos españoles, con más vocación que medios, hallaba en Burgos los restos fósiles de una especie humana hasta entonces no descrita. Proclamaban haber encontrado a la madre de sapiens y neandertales y, sin tibieza, se atrevían a ponerle un nombre nuevo, Homo antecessor.

Un cuarto de siglo después, un equipo científico internacional con destacada participación española, en el que están algunos de aquellos osados excavadores, ha sido capaz de recuperar y analizar las proteínas de este homínido que, con cerca de un millón de años, se convierte en la evidencia molecular humana más antigua jamás analizada.

Además de la hazaña metodológica que supone extraer y descifrar proteínas de una antigüedad en la que el ADN ya no se conserva, el nuevo estudio avala la hipótesis, entonces temeraria, de que Homo antecessor estaba estrechamente relacionado con el origen de los humanos modernos, los neandertales y una tercera humanidad entonces desconocida, los denisovanos.

Acostumbrados siempre a empezar la narración de los hallazgos científicos con el manido “este estudio echa por tierra lo que pensábamos”, esta vez la ciencia del futuro se asoma para hacerle un guiño cómplice a aquellos investigadores españoles de los noventa que creyeron en sí mismos y en que los fósiles no mentían.

Dientes de Homo antecessor de hace 800.000 años. Una de ellas ha servido para obtener la evidencia genética más antigua - Crédito: José María Bermúdez de Castro.


La paleoproteómica representa un campo de investigación emergente que capitaneará muchas de las revoluciones en el estudio de nuestros orígenes en un horizonte cercano. España, a través del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) de Burgos y el Instituto de Biología Evolutiva (IBE) de Barcelona, y con Atapuerca como pionera, puede tener un protagonismo decisivo en los próximos años si nosotros, nuestras administraciones y nuestros políticos nos lo creemos con la misma intensidad con que creyó en sí mismo el núcleo duro del hoy tan conocido Equipo de Investigación de Atapuerca. Siempre, y más todavía en tiempos de incertidumbre como los que nos asolan con el coronavirus, la ciencia será la más fiable portadora de buenas nuevas y esperanza a todos los niveles. Y no menos importante, la ciencia nos devolverá el amor propio que hace falta para creer en nuestra propia capacidad.

En sus Reglas y Consejos sobre Investigación Científica, don Santiago Ramón y Cajal nos alertaba de otros virus: “Huyamos del pesimismo como virus mortal: quien espera morir acaba por morir”. Pero también advertía: “El soñado porvenir no vendrá por sí mismo, ni lo traerá la protección del extranjero o la ciega lotería del azar; la futura renovación será el galardón de nuestro trabajo, de nuestra ciencia, de nuestro conocimiento de la realidad”.

Cuando esta pandemia pase –que pasará– habrá que comprobar de qué está hecho el esqueleto que nos mantuvo en pie. Hay algo épico en descubrir que, allí donde algunos ven solo un puñado de huesos, están escritos nuestro nombre y nuestro lugar en el mundo. La ciencia nos permitirá descodificar lo que la historia y la prehistoria pueden enseñarle al ser humano de ahora. “Trabajad hoy más que nunca por la creación de ciencia original y castizamente española”, insiste don Santiago. Es posible, pero hay que creérselo. Un millón de años después, Homo antecessor asiente.

Fuente: elpais.com | 1 de abril de 2020

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