Un nuevo e inesperado capítulo en la historia de los neandertales

El hueso maxilar de una niña neandertal de la cueva de Scladina, Bélgica. Crédito: © J. Eloy, AWEM, Archéologie andennaise

A medida que la capacidad para estudiar ADN antiguo avanza, los científicos que tratan de comprender la evolución humana se llevan sorpresa tras sorpresa. Y esta vez, lo inesperado ha venido de la mano de los neandertales, ya saben, la "otra especie" de humanos inteligentes que compartió Europa con nuestros antepasados directos.

Sabemos, por ejemplo, que cuando los primeros hombres modernos (nosotros), llegaron al viejo continente, se encontraron con esta otra especie humana, los auténticos primeros europeos, que llevaban ahí varios cientos de miles de años y cuyas poblaciones se extendían desde la Península Ibérica hasta Siberia. Pero hace 40.000 años, poco después de "nuestra" llegada, los neandertales desaparecieron por completo. 

Los detallados análisis genéticos llevados a cabo durante los últimos años han revelado que "ellos" tuvieron descendencia cruzándose con "nosotros" en Asia hace unos 60.000 años, mucho antes de nuestra migración a tierras europeas. Del mismo modo, tanto neandertales como hombres modernos se cruzaron, también, con los denisovanos, una población aparte de la que la que no sabríamos nada sin la genética, ya que sus fósiles son muy escasos. 

Pero del pasado y origen de los neandertales apenas tenemos noticias. ¿La razón? Resulta extraordinariamente difícil encontrar ADN viable en fósiles de más de 100.000 años de antiguëdad. Y las pocas muestras que logran atravesar ese océano de tiempo se topan con una tecnología de análisis que a duras penas consigue obtener datos fiables de materiales tan antiguos.

El fémur de un neandertal masculino de la cueva Hohlenstein-Stadel, Alemania. Crédito: © Oleg Kuchar, Museo Ulm.

Una gran sorpresa

A pesar de ello, un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania, acaba de conseguir ADN viable de dos neandertales europeos de hace 120.000 años. Y se han llevado una gran sorpresa al comprobar que esos dos especímenes se parecen más (genéticamente hablando), a los últimos neandertales que vivieron en Europa 80.000 años más tarde (hace 40.000) que a otro neandertal de edad similar a la suya hallado en Siberia. El hallazgo se acaba de publicar en la revista Science advances.

Gracias a este descubrimiento, ha sido posible empezar a desentrañar la historia temprana de los neandertales. Y ahora sabemos que esta otra especie inteligente tuvo en Europa una continuidad y estabilidad que duró, por lo menos, 80.000 años (los que van desde hace 120.000 a 40.000). Pero el trabajo también sugiere que ese grupo pudo haber migrado hacia el este y haber reemplazado allí a algunas poblaciones neandertales siberianas.

Cueva de Scladina. Crédito: D. Bonjean, © Archéologie andennaise

Migración a Siberia

Tanto los restos óseos como la evidencia genética nos han enseñado que los últimos neandertales que vivieron en Europa y Asia Central hace 40.000 años pertenecían a un único grupo. Es decir, que procedían de un ancestro común que vivió hace unos 97.000 años. Sin embargo, resulta que un neandertal de hace 90.000 años hallado en la cueva de Denisova, en Siberia, está más relacionado con los neandertales tardíos que con el llamado Neandertal Altai, encontrado en la misma cueva, pero cuya antigüedad es de 120.000 años. Y eso sugiere que hubo una migración temprana de neandertales hacia Siberia, seguida de una migración posterior desde Europa que reemplazó a la población anterior.

¿Qué fue realmente lo que pasó? Para aclararlo, Stéphane Peyrégne y sus colegas del Instituto Max Planck obtuvieron muestras de ADN nuclear de neandertales que vivieron en Europa occidental hace aproximadamente 120.000 años, uno en la cueva Scladina, en Bélgica, y el otro de la cueva de Hohlenstein-Stadel, en Alemania.

Los investigadores utilizaron técnicas avanzadas que descartaran en las muestras la contaminación microbiana o de ADN humano actual, y hallaron que los dos individuos eran miembros de la población europea que dio origen a todos los neandertales identificados hasta ahora, excepto el neandertal de Altai. Lo cual parece sugerir que la población a la que los dos individuos analizados pertenecían vivieron en Europa al mismo tiempo que la población de Altai vivía en Siberia, y que más tarde sus descendientes emigraron hacia el este para reemplazarlos.

Foto: Falange de un dedo del pie de una mujer neandertal hallado en Denisova en 2010, y la ubicación de muestras neandertales de las que se disponen datos de todo el genoma.

Un grupo misterioso

Pero no fue esa la única sorpresa. Los investigadores, en efecto, tambièn encontraron ADN mitocondrial (que no está en los núcleos de las células, sino en las mitocondrias y que solo se transmite por vía materna) que era "altamente divergente" en el ejemplar de Hohlenstein-Stadel. Y eso significa que existió otra población que aún no ha sido identificada. Una historia, pues, mucho más compleja y que necesitará de mucha más investigación para aclararse.

Fuentes: abc.es| archaeologynewsnetwork.blogspot.com| 27 de junio de 2019

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Comentario por Guillermo Caso de los Cobos el junio 28, 2019 a las 4:40pm

El ADN antiguo añade nuevos giros a la historia de la migración neandertal

En 1856, unos restos curiosos aparecieron en una cantera de piedra caliza en el valle de Neander, en Alemania. Aunque el fragmento del cráneo y los huesos se parecían ligeramente a los de los humanos modernos, la frente era demasiado robusta y los huesos, demasiado pesados. Los científicos tardaron ocho años en reconocer que los fósiles eran las primeras pruebas de otra especie de humano antiguo, el Homo neanderthalensis.

Desde entonces, otros hallazgos han revelado mucho más sobre los neandertales: dónde vivían, cómo cuidaban de los más pequeños y quizá incluso su arte. Ahora, gracias al ADN antiguo extraído de un par de neandertales europeos, los científicos se han hecho una idea más detallada del viaje de la especie por nuestro planeta prehistórico.

Es probable que los predecesores de los neandertales se dividieran de los ancestros de los humanos modernos hace al menos 500.000 años y que se propagaran por Europa y Asia sudoccidental y central. El nuevo estudio, publicado en la revista Science Advances, sugiere que estos dos homínidos antiguos, que vivieron hace 120.000 años, tenían rasgos genéticos sorprendentemente similares a neandertales muy posteriores. Es más, una de las muestras estudiadas poseía ADN insólito que apuntaba a interacciones con otro grupo de homínidos aún sin identificar.

Según el autor del estudio, Kay Prüfer (izquierda) del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Alemania, estos descubrimientos añaden más matices a la historia de la migración neandertal y de las interacciones de la especie con nuestros ancestros, algo posibilitado por los avances en el análisis de ADN antiguo.

«Une piezas de una historia que no sabíamos cómo unir de otro modo», afirma.

Un rompecabezas neandertal

Investigaciones anteriores habían sugerido que los neandertales parecían tener una gran diversidad genética y que se habían cruzado por toda Europa y Asia. Sin embargo, los datos que apuntan a esta similitud genética se limitaban en gran medida a la época en que los neandertales desaparecieron, hace unos 40 000 años.

Otras curiosidades hicieron que el equipo se preguntase qué se habría pasado por alto más atrás en el tiempo. Por ejemplo, se descubrió un neandertal de 120.000 años en la cueva de Denisova, en Siberia, lugar epónimo donde se encontró los denisovanos, los parientes de dientes grandes de los neandertales. El genoma de aquel individuo, denominado neandertal de Altái, difería mucho de los genomas de los neandertales europeos posteriores.

Fragmento de un cráneo de un niño neandertal, procedente del Cáucaso ruso. Foto: M. Hajdinjak

Su genética también difería de la neandertal híbrida hallada en la misma cueva, hija de una madre neandertal y un padre denisovano, que habría vivido hace unos 90 000 años. Los genes de la madre se parecían más a los de los neandertales posteriores. Todo esto sugiere que, en algún momento, la población neandertal de esta región fue sustituida por otro grupo de la misma especie. Pero ¿de dónde venían estos sucesores? Y ¿se limitó el cambio a la zona oriental del área que ocupaban?

Para desvelar este misterio, el equipo recurrió a un fémur de 120.000 años hallado en la cueva Hohlenstein-Stadel, en Alemania, así como a una mandíbula de antigüedad similar de la cueva Scladina, en Bélgica. A continuación, extrajeron el ADN mitocondrial, que es una fracción genética transmitida de madres a hijos, y el ADN nuclear, que se transmite de ambos progenitores y, por consiguiente, puede contar una historia mucho más amplia.

A partir de ahí, el análisis genético no es precisamente sencillo. Las delicadas hélices del ADN se descomponen rápidamente con el paso del tiempo y las muestras pueden contaminarse con facilidad.

«Tuvimos que echar mano de la astucia para que esto funcionara», cuenta Prüfer, que añade que emplearon varias técnicas para garantizar que la contaminación no afectara a los resultados.

Lo que descubrieron les desconcertó: los dos neandertales europeos de 120.000 años guardaban un parentesco más estrecho con los neandertales que atravesaron Europa decenas de miles de años después que con el neandertal siberiano de Altái, de antigüedad similar. Pero los individuos más antiguos también presentaban una similitud genética asombrosa con la madre neandertal de la chica híbrida.

La similitud genética entre los neandertales europeos y la chica híbrida medio neandertal supone un indicio de que estos individuos podrían formar parte del mismo grupo que remplazó a los primeros residentes de la cueva de Denisova. Y como la pareja tiene una antigüedad similar al neandertal de Altái, el remplazo demográfico podría haberse puesto en marcha hace ya 120.000 años, según afirma el biólogo computacional Adam Siepel (izquierda), del Centro Simons de Biología Cuantitativa, del Laboratorio Cold Spring Harbor.

«Estos dos individuos parecen estar cerca de la “raíz” de esta población de remplazo, habiendo vivido en la época aproximada en la que se produjo el remplazo», explica por email.

Jason Treat, NGM STAFF. Fuentes: Lee Berger, Universidad de Witwatersrand (WITS); John Hawks, Universidad de Wisconsin-Madison; Florent Détroit, Armand Salvador Mijares y otros. Nature 2019

Raíces enmarañadas

Aunque el análisis completa unos cuantos capítulos de la historia neandertal, aún quedan tramas abiertas. Por ejemplo, Stéphane Peyrégne, que llevó a cabo este trabajo dentro de su investigación doctoral en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, afirma que, pese a la similitud del ADN nuclear neandertal a través del espacio y el tiempo, el ADN mitocondrial del fémur de Hohlenstein-Stadel no se parece al de ningún otro neandertal estudiado.

El misterioso ADN mitocondrial se indicó anteriormente en un estudio de 2017 publicado en Nature. Para esta última investigación, el equipo confirmó la precisión de dicho análisis y empleó pruebas numéricas que demostraron que la variación genética no es una cuestión de azar. Pero aún no pueden explicar cómo se produjo.

Quizá se originó en otro grupo de neandertales antiguos que se separó del resto de la población hace mucho tiempo. O quizá, según proponen los investigadores, los ancestros de los humanos antiguos tuvieron algo que ver en la genética neandertal. Aunque los miembros de este largo linaje europeo de neandertales desaparecieron hace ya tiempo, sabemos que se cruzaron con humanos modernos que abandonaron África hace 55.000 años, dejando tras de sí hasta un dos por ciento de ADN neandertal en pueblos modernos sin ascendencia africana.

Pero quizá se produjo lo contrario y un grupo de humanos modernos transmitió ADN a los neandertales. Prüfer explica que, en este caso, los humanos modernos habrían transmitido al menos dos tipos distintos de mitocondrias a los neandertales. Uno se convirtió en la secuencia hallada en el fémur de Hohlenstein-Stadel, mientras que el otro produjo el resto de las secuencias mitocondriales neandertales halladas hasta la fecha.

Qiaomei Fu (izquierda), especialista en ADN antiguo de la Academia China de las Ciencias en Pekín, que no participó en el estudio, añade que esta discrepancia en los resultados entre el ADN nuclear y mitocondrial es sorprendente, pero quizá no debería serlo.

«Como esto también ocurrió en los denisovanos, con más pruebas como estas, creo que [aprendemos] cada vez más que la mezcla de la historia de los homínidos es bastante compleja y podría haberse producido con frecuencia», explica por email.

Pese a los misterios persistentes, el hallazgo más reciente sigue mejorando la historia de un antiguo pariente humano que aún estamos empezando a conocer, pero que con cada descubrimiento nos resulta más familiar.

«Creo que comprender que había un pariente que podría no haber sido muy diferente a nosotros y que habitó las mismas regiones en las que vivimos ahora cambia nuestra perfección hasta cierto punto», afirma Püfer.

Fuente: nationalgeographic.es | 27 de junio de 2019

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