Desde su descubrimiento en 1990, La Sima de los Huesos, una cueva subterránea en las montañas de Atapuerca, en el norte de España, ha producido más de 6, 000 fósiles de 28 ancestros humanos antiguos individuales, convirtiéndolo en el sitio más importante de Europa para el estudio de humanos antiguos. Pero a pesar de años de análisis, la edad exacta e incluso la especie a la que pertenecían estos individuos ha estado en duda.
Ahora, sin embargo, un grupo internacional de científicos ha extraído y secuenciado ADN del fémur fosilizado de uno de estos individuos por primera vez. Los datos resultantes, que representan el material genético más antiguo secuenciado de un homínido o ancestro humano antiguo, finalmente nos dan una idea de la edad y el linaje de estos misteriosos individuos, y no es lo que muchos científicos esperaban.
El hueso fosilizado probado, un fémur, tiene aproximadamente 400, 000 años. Pero la gran sorpresa es que, aunque los científicos habían creído previamente que los fósiles pertenecían a los neandertales debido a su apariencia anatómica, el análisis de ADN en realidad muestra que están más estrechamente relacionados con los denisovanos, un tercer linaje de antepasados humanos recientemente descubierto conocido solo por el ADN aislado de algunos fósiles encontrados en Siberia en 2010. Los hallazgos, publicados hoy en Nature, obligarán a los antropólogos a reconsiderar aún más cómo los denisovanos, los neandertales y los ancestros directos de los humanos modernos se unen en un complicado árbol genealógico.
El fémur del que se extrajo el ADN para su análisis. Foto de Javier Trueba, Madrid Scientific Films.
El análisis fue posible gracias a los avances recientes en los métodos para recuperar fragmentos de ADN antiguos desarrollados en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Alemania, utilizados anteriormente para analizar el ADN de un fósil de oso cavernario encontrado en la misma cueva. "Esto no hubiera sido posible hace solo dos años", dice Juan Luis Arsuaga, paleontólogo de la Universidad de Madrid que dirigió las excavaciones iniciales de la cueva y colaboró en el nuevo estudio. "E incluso con estos nuevos métodos, todavía no esperábamos que estos huesos conservaran el ADN, porque son muy viejos, diez veces más viejos que algunos de los neandertales más antiguos de quienes hemos tomado ADN".
Después de extraer dos gramos de hueso triturado del fémur, un grupo de científicos liderados por Matthias Meyer aisló el ADN mitocondrial (ADNmt), un conjunto de material genético que es distinto del ADN en los cromosomas ubicados en los núcleos de nuestras células. En cambio, este ADNmt vive en las mitocondrias de nuestras células (orgánulos microscópicos responsables de la respiración celular) y tiene una longitud mucho más corta que el ADN nuclear.
Hay otra peculiaridad del ADNmt que lo hace especialmente valioso como un medio para estudiar la evolución de los humanos antiguos: a diferencia de su ADN nuclear, que es una mezcla de ADN de ambos padres, su ADNmt proviene exclusivamente de su madre, porque la mayoría de los espermatozoides Las mitocondrias se encuentran en su cola, que se desprende después de la fertilización. Como resultado, el ADNmt es casi idéntico de generación en generación, y se ha observado un número limitado de secuencias distintas de ADNmt (llamadas haplogrupos) tanto en humanos modernos como en ancestros humanos antiguos. A diferencia de las características anatómicas y el ADN nuclear, que pueden variar dentro de un grupo y hacer que sea difícil distinguir con seguridad uno de otro, el ADNmt es generalmente consistente, lo que facilita la vinculación de una muestra particular con un linaje.
Es por eso que, cuando los investigadores compararon el ADNmt del fémur con muestras secuenciadas previamente de Neanderthals, de un hueso y diente de Denisovan encontrado en Siberia y de muchos humanos modernos diferentes, encontraron tan sorprendente que se parecía más a los Denisovans. "Esto fue realmente inesperado", dice Arsuaga. "Tuvimos que pensar mucho para encontrar algunos escenarios que pudieran explicar esto".
Los antropólogos ya sabían que los tres linajes (humanos, neandertales y denisovanos) compartían un antepasado común, pero está lejos de ser claro cómo encajan los tres grupos, y la imagen se ve aún más nublada por el hecho de que el cruce puede haber ocurrido entre ellos después de que divergido Ayudar, al comparar el ADNmt del fémur con el Neanderthal, Denisovan y las muestras humanas modernas, permitió a los investigadores estimar su edad, basándose en las tasas conocidas de mutación de ADNmt, las edades previamente establecidas de las otras muestras y el grado de diferencia entre ellas, lo que llevó a la cifra de 400, 000 años.
Para explicar cómo un individuo de aspecto neandertal podría llegar a tener ADNmt Denisovan durante este período de tiempo, los científicos presentan varios escenarios hipotéticos diferentes. Es posible, por ejemplo, que el fósil en cuestión pertenezca a un linaje que sirvió como antepasados tanto de los neandertales como de los denisovanos, o más probablemente, uno que surgió después de la división entre los dos grupos (hace aproximadamente un millón de años) y estaba estrechamente relacionado con este último pero no con el primero. También es posible que el fémur pertenezca a un tercer grupo diferente, y que sus similitudes con el ADNmt de Denisovan se expliquen ya sea por entrecruzamiento con los Denisovanos o por la existencia de otro linaje de homínidos que se crió tanto con los Denisovanos como con La Sima de los Huesos. población e introdujo el mismo ADNmt en ambos grupos.
Si esto te parece un árbol genealógico complicado, no estás solo. Este análisis, junto con trabajos anteriores, agrega más misterio a una situación ya desconcertante. Las pruebas iniciales en el hueso del dedo Denisovan encontrado en Siberia, por ejemplo, descubrieron que compartía ADNmt con humanos modernos que viven en Nueva Guinea, pero en ningún otro lugar. Mientras tanto, anteriormente se pensaba que los neandertales se habían establecido en Europa y los denisovanos más al este, al otro lado de los Montes Urales. El nuevo análisis complica esa idea.
Por ahora, los investigadores creen que el escenario más plausible (ilustrado a continuación) es que el fémur pertenece a un linaje que se separó de los denisovanos en algún momento después de que se separaron del ancestro común de los neandertales y los humanos modernos. Pero quizás la conclusión más emocionante de este trabajo es que demuestra que el material genético puede sobrevivir durante al menos 400, 000 años, y puede analizarse incluso después de esa cantidad de degradación. Armados con este conocimiento y las nuevas técnicas, los antropólogos ahora pueden intentar estudiar genéticamente muchos otros especímenes antiguos con la esperanza de comprender mejor nuestro árbol genealógico.
Imagen vía Nature / Meyer et. Alabama.
