Retrato artístico de un rostro neandertal sobre la silueta de África / MATILDA LUK (PRINCETON UNIVERSITY)

Desde el siglo XIX, la relación entre el hombre moderno -nosotros- y los neandertales ha sido objeto de toda clase de discusiones e hipótesis. Hace sólo 20 años, la idea dominante era que nunca nos llegamos a cruzar con esta especie. Pero, cuanto más avanza la ciencia, más claro queda que la hibridación fue habitual. Incluso, según se acaba de descubrir, dejó su huella en África.

Un nuevo método para analizar y comparar el ADN ha desvelado que también la población africana, al contrario de lo que se creía, conserva una cantidad significativa de genes neandertales, a pesar de que esta especie extinta nunca habitó ese continente. De hecho, y según ha desvelado la misma investigación, todas las poblaciones modernas estudiadas conservan ascendencia neandertal en su genoma. Asiáticos y europeos, por su parte, han presentado niveles muy parecidos de herencia genética neandertal, superiores en ambos casos a los africanos.

"Es la primera vez que se ha detectado una auténtica señal de ascendencia neandertal en los africanos", explicó Lu Chen (izquierda), una de las autoras del estudio, realizado en la Universidad de Princeton y publicado en la revista Cell. Trabajos anteriores habían estimado que en África no había herencia genética del Homo neanderthalensis, y que ésta era mayor en algunas poblaciones asiáticas que en Europa.

Sin embargo, un nuevo método de análisis y comparación de las secuencias genéticas, denominado IBDMix, ha arrojado la sorprendente conclusión de que todos somos un poco neandertales. Los científicos creen que la hibridación africana se produjo gracias a movimientos migratorios de ida y vuelta entre continentes, antes del gran desplazamiento Out of Africa (Fuera de África) que dispersó al Homo sapiens por Europa, Asia y, eventualmente, todo el planeta. Es decir, el estudio no sólo ha cambiado nuestra perspectiva de sobre la herencia genética de los neandertales, sino también sobre los movimientos de nuestros ancestros en los albores de la humanidad.

"De hecho, parte de la ascendencia neandertal hallada en diversas poblaciones africanas se debe, en realidad, a ADN humano en el genoma neandertal proveniente de un cruzamiento anterior entre humanos y neandertales", explicó a EL MUNDO Aaron Wolf (derecha), principal autor del estudio desde la Universidad de Princeton. "Creemos que este caso temprano de cruzamiento involucró a un grupo humano que abandonó África antes de la principal migración", añadió Wolf.

"Antes del gran evento migratorio, entonces, ya debió haber 'sapiens' que salieron de África y se cruzaron con los neandertales. Pero la mayor parte de herencia neandertal que conservamos hoy se debe a otro evento de hibridación común que involucró a la población ancestral de todos los no africanos", explicó Joshua Akey (izquierda), catedrático en Princeton y también autor del estudio.

Los resultados sugieren que se han producido continuos movimientos de pequeños grupos humanos de vuelta a África durante los últimos 20.000 años. Estas migraciones extendieron la herencia neandertal que ahora, casi 40.000 después de la extinción de aquella especie, ha podido hallarse en varias poblaciones africanas. "La hibridación entre humanos y especies cercanas fue una situación frecuente en nuestra historia evolutiva", indicó Wolf.

"Me sorprende que, a menudo, pensamos la historia humana en términos demasiado simples. Por ejemplo, imaginamos que hubo una sola dispersión de humanos modernos desde África hace entre 60.000 y 80.000 años", comentó Akey. "Sin embargo, nuestros resultados muestran que esta historia es mucho más interesante y que hubo numerosas oleadas de dispersión desde África, algunas de las cuales llevaron a la mezcla genética entre humanos modernos y neandertales que hemos observado en todos los individuos vivos de hoy".

NUEVA TÉCNICA ESTADÍSTICA

La nueva técnica estadística usada para identificar los genes neandertales se basa en el principio de "identidad mediante descendencia (IBD)", explicó Wolf. "Una sección de ADN es idéntica en dos individuos porque esos individuos tuvieron alguna vez un ancestro común", detalló. La técnica IBDMix toma un par de genomas -en este caso, uno humano y otro de neandertal- y los analiza en busca de coincidencias.

El grupo de Princeton comparó el genoma neandertal con el de 2.504 individuos de diversas procedencias geográficas, lo que permitió establecer que la ascendencia neandertal de europeos, sudasiáticos y asiáticos del Este era muy similar, pese a que a que anteriores investigaciones habían encontrado más coincidencias entre los asiáticos del Este y la especie extinta. En el caso de los africanos, la herencia neandertal es menor, pero también significativa, en torno a un 0,3% del genoma.

A diferencia de otros métodos, la IBDMix no necesita una población de referencia para confirmar sus resultados. Un problema de anteriores estudios, según Wolf y sus colegas, es que tomaban como referencia, precisamente, a la población africana, dando por hecho que no tenía ancestros neandertales.

Por eso, la nueva investigación obligará a replantear varias suposiciones, tanto metodológicas como relativas a los orígenes de nuestra especie. "Apenas hemos empezado a explorar la compleja historia de migraciones y mezclas genéticas en el continente africano", concluyó Wolf. "La interacción entre estas poblaciones y las europeas es una complicación adicional que debemos rastrear".

Fuente: elmundo.es | 30 de enero de 2020

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Es posible que usted tenga más ADN de neandertal del que cree

Hace unos 60.000 años, una ola migratoria de humanos primitivos se aventuró fuera de África extendiéndose a todos los rincones del mundo. Estos viajeros se encontraron con un paisaje de homínidos muy diferentes de los que dejaron atrás.

Los neandertales deambulaban por las tierras de Europa y Oriente Medio. Su grupo hermano, los denisovanos, se extendía por Asia. Y cada vez que estos grupos se encontraron, parece que se aparearon.

Las huellas genéticas de esta mezcla siguen siendo evidentes en muchas poblaciones hoy en día. Aproximadamente el 2 por ciento de los genomas de los europeos y asiáticos provienen de los neandertales. Los asiáticos también llevan, adicionalmente, ADN de los denisovanos, hasta un 6 por ciento en los melanesios. Pero las poblaciones africanas parecían haberse quedado fuera de esta introgresión genética.

Sin embargo, ahora, un estudio, publicado esta semana en la revista Cell, presenta un hallazgo sorprendente: las poblaciones africanas modernas ostentan más fragmentos de ADN neandertal de lo que alguna vez se pensó, aproximadamente un tercio de la cantidad identificada para los europeos y asiáticos. Además, el modelo sugiere que la ascendencia neandertal en los europeos también se ha subestimado ligeramente.

El autor del estudio, Joshua Akey, genetista de la Universidad de Princeton, inicialmente se mostró incrédulo. "Bueno, eso no puede estar correcto", recuerda haber pensado en su momento. Pero, después de un año y medio de más de pruebas rigurosas, él y sus colegas están convencidos del hallazgo. Unos 17 millones de pares de bases de genomas africanos son neandertales, según revela el estudio, y probablemente provengan, en parte, de los antepasados de los europeos modernos que viajaron de regreso a África y llevaron fragmentos de ADN neandertal en sus genomas.

Al pensar en estas migraciones tempranas, Akey dice: "Existe la idea de que la gente dejó África y nunca más regresó". Pero estos nuevos resultados, junto con estudios anteriores (aquí y aquí), subrayan que ese no es el caso. "Claramente, no hubo un puente unidireccional en África".

"Es una nueva pieza realmente agradable del rompecabezas", dice Janet Kelso (izquierda), bióloga computacional del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Alemania, la cual no formó parte del equipo de estudio. "El nuevo modelo corrige las suposiciones previas sobre la mezcla de neandertales, revelando cuánta información probablemente todavía está al acecho dentro de nuestros genes", señala.

"La imagen emergente es que es todo realmente más complicado: no hubo un flujo de genes único, no hubo una migración única, sino mucho contacto", dice Kelso. "Y, aunque tal circunstancia es emocionante,  también presenta un desafío analítico. Por ello, reconocer las sinuosas raíces de la humanidad y desarrollar métodos que puedan trazar estos giros y vueltas es el único camino a seguir", agrega.

Parientes misteriosos

"Los científicos han especulado durante mucho tiempo sobre las relaciones de los neandertales con los humanos modernos. Las preguntas adecuadas al respecto han cambiado a lo largo de los años, dado que es un debate que se remonta al descubrimiento inicial de neandertales", dice John Hawks (derecha), un paleoantropólogo de la Universidad de Wisconsin-Madison que tampoco participó en el estudio.

En las últimas décadas la pregunta principal se refería a la posible hibridación de los neandertales con los humanos modernos. ¿Se habían cruzado estos dos homínidos? En 2010, con la primera publicación del genoma completo del neandertal, los científicos finalmente obtuvieron una respuesta: sí.

La comparación del ADN de los neandertales con cinco humanos vivos reveló que los europeos y asiáticos, pero no los africanos, llevaban vestigios de dicha hibridación. Desde entonces, los estudios han insinuado cierta ascendencia neandertal limitada en el norte de África, pero nadie ha rastreado por completo las ramas enredadas de nuestro árbol genealógico.

Para realizar una nueva mirada a esta mezcla genética, Akey y su equipo desarrollaron una novedosa forma de estudiar la dispersión del antiguo ADN de homínidos en los genomas modernos. Todos los modelos que abordan esta pregunta no solo deben identificar secuencias genéticas compartidas, sino que también tienen que descubrir qué lo hace similar, dado que no todo el código genético compartido es el resultado de la hibridación. Algún sector del ADN podría ser similar gracias a un ancestro homínido común.

Muchos modelos que rastrean el entrecruzamiento neandertal utilizan lo que se conoce como 'población de referencia': los genomas de un grupo, generalmente de África, en los que se supone que no tienen ADN de estos antiguos homínidos.

"Esa suposición nunca fue razonable", dice Hawks. "Al establecer un modelo de esta manera, los análisis ocultan la posible ancestralidad neandertal en las personas de ascendencia africana".

En su lugar, Akey y su laboratorio utilizaron grandes conjuntos de datos para examinar la probabilidad de que un lugar particular en el genoma fuera heredado de los neandertales o no. Probaron tal método con los genomas de 2.504 individuos de todo el mundo (asiáticos orientales, europeos, sudasiáticos, estadounidenses y en su mayoría africanos del norte) recopilados en el 'Proyecto 1000 Genomas'. Luego compararon este ADN con un genoma neandertal.

Agujas en el pajar

Los resultados sugieren que los africanos modernos tienen un promedio de 17 millones de pares de bases neandertales, que es aproximadamente un tercio de la cantidad que el equipo encontró en europeos y asiáticos. El resultado indica un orden de magnitud o de más ascendencia neandertal en África que la mayoría de las estimaciones anteriores.

"¡Hay muchas más agujas en el pajar (es decir, secuencias de neandertales en personas africanas) de lo que pensábamos antes!", dice por correo electrónico Marcia Ponce de León (izquierda), una paleoantropóloga de la Universidad de Zúrich.

Entonces, ¿cómo llegó el ADN neandertal a África? La respuesta directa sería que los neandertales se aventuraron en el continente. Sin embargo, si bien este escenario no se puede descartar por completo, dice Akey, tampoco hay evidencia convincente para apoyar este caso.

En cambio, los datos revelan una pista hacia una fuente diferente: las poblaciones africanas comparten la gran mayoría de su ADN neandertal con personas no africanas, particularmente europeas.

Es probable que los humanos modernos que se aventuraron a regresar a África llevaran ADN neandertal  en sus genomas. El modelo empleado en la investigación sugiere que solo un pequeño goteo del mismo, en los últimos 20.000 años, podría explicar su distribución actual en el continente africano, señala Akey. Es difícil precisar el momento: una pequeña parte de esta contribución genética probablemente también provenga de las invasiones más recientes acontencidas en África, incluido el Imperio Romano y la trata de esclavos en los últimos milenios.

Parte del ADN neandertal en África también provendría de la mezcla genética ocurrida en otro momento temporal. Aunque las poblaciones no africanas de hoy en día derivan de una ola de humanos que abandonaron África hace aproximadamente 60.000 años, no fueron los primeros en aventurarse fuera de dicho continente. Algunos podrían haber salido del mismo hace unos 200.000 años.

Estos primeros vagabundos salidos de África probablemente se cruzaron con los neandertales hace más de 100.000 años, dejando sus propias huellas genéticas en el genoma neandertal. Por lo tanto, una parte del ADN de los neandertales en las poblaciones africanas en realidad puede ser un rastro de este pasado compartido.

"El flujo de genes fue en ambas direcciones", dice Akey. "Algunas de las secuencias que calificamos de neandertal en humanos modernos son en realidad secuencias humanas modernas en el genoma de neandertal".

Curiosamente, el nuevo método también revela un poco más de ADN neandertal en los europeos modernos  que anteriormente se había pasado por alto, reduciendo la brecha desconcertante del 20 por ciento que alguna vez se pensó que existía de la ancestralidad neandertal entre los europeos y los asiáticos orientales.

El nuevo análisis sugiere que está más cerca del 8 por ciento o menos. "Esto dice que la mayor parte de la ascendencia neandertal que todos llevamos proviene de una historia compartida", dice Akey.

Conectando los relatos

Sin embargo, aún persisten muchas preguntas. Por un lado, ¿podría haber más ascendencia neandertal que hayamos pasado por alto?

Hawks responde rápidamente: "Absolutamente sí". El presente estudio utiliza un genoma tomado de un neandertal de una cueva siberiana. Pero esta no es la población que probablemente contribuyó a nuestro ADN neandertal, argumenta. Para Akey, si bien el nuevo método no es súper sensible a este tipo de diferencias de población, aún es posible que estos neandertales desconocidos hayan hecho una contribución ligeramente diferente.

El nuevo estudio presenta un caso convincente sobre el origen de la ascendencia neandertal en África, dice Adam Siepel (izquierda), un genetista de poblaciones en el Laboratorio de Cold Springs Harbor (New York). Sin embargo, a él le gustaría verlo aplicado a un número aún mayor de poblaciones africanas modernas, a fin de obtener una imagen más detallada de cómo esta ascendencia varía a través de las personas en todo el continente. Él y su equipo han visto indicios similares en el pueblo Mandinga de África occidental y en los San del sur de África, pero todavía no han verificado los resultados.

Tampoco queda claro cómo, o incluso si, tal ascendencia neandertal podría jugar un papel en la confusa combinación de características que se ven en muchos fósiles de homínidos africanos, señala Hawks. El registro fósil de homínidos africanos sigue siendo lamentablemente incompleto, compuesto de pequeños fragmentos de un tiempo del que no estamos del todo seguros cómo conectar. Pero este estudio, junto con otros análisis genéticos recientes, apuntan a mezclas y migraciones cada vez mayores, que exigen una reevaluación continua de nuestras historias del pasado.

"Esas morfologías, cada una de ellas, pueden estar contando una historia", dice Hawks. "Necesitamos apreciar las historias que estamos recibiendo, y no tratar de convertirlas en una visión lineal de los humanos modernos y su evolución".

Fuente: nationalgepgraphic.com | 30 de enero de 2020