por Manuel Ansede04 Diciembre 2013
Muestra de dos gramos de hueso
utilizada para estudiar el ADN heidelbergensis
Javier Trueba - Madrid Scientific Films
La lectura de una parte del genoma de un individuo que vivió hace 400.000 años en la actual España desvela un parentesco inesperado con un grupo humano siberiano desconocido hasta 2010 e inaugura una nueva era en el estudio de la evoluciónUn humano que vivió hace 400.000 años entre osos y leones en lo que hoy es la península Ibérica ha puesto patas arriba, una vez más, lo que se sabe sobre la evolución humana.
El análisis de dos gramos de su fémur, sepultado durante todos esos milenios en laSima de los Huesos de la sierra de Atapuerca (Burgos), muestra que su ADN está relacionado con los denisovanos, un nuevo grupo de humanos descubierto en 2010 a partir de un par de dientes y un minúsculo hueso del dedo meñique desenterrados en una cueva de Siberia (Rusia).
El hallazgo es una sorpresa monumental. Sería como encontrar fuera de contexto una persona negra con un apellido vasco, según el ejemplo del paleontólogo Ignacio Martínez, coautor de la investigación.
El grupo humano de la Sima de los Huesos, clasificado como Homo heidelbergensis, posee rasgos neandertales, así que se esperaba que su ADN estuviera relacionado con esta otra especie humana, extinguida hace unos 30.000 años en sus últimos reductos del sur de la península Ibérica.
Sin embargo, el ADN, el más antiguo leído hasta la fecha, muestra un parentesco inequívoco con los denisovanos, cuyos únicos restos se han encontrado a miles de kilómetros de España.
"Este estudio pone todo patas arriba", resume Martínez.
Los científicos ofrecen cuatro posibles escenarios para explicar la sorpresa.
El primero, que los humanos que hace 400.000 años vivieron en Atapuerca tuvieran un ancestro común con los denisovanos, y que ese ancestro común no fuera antepasado de los neandertales.
"Obviamente significa que los denisovanos, sean quienes sean, se encontraban en el Pleistoceno Medio ocupando una área geográfica vastísima, que iba del sudeste asiático hasta el oeste de Europa", opina el genetista Carles Lalueza-Fox, ajeno a esta investigación y especialista en genomas antiguos.
Según esta primera opción, un grupo humano desconocido hasta 2010, los denisovanos, se paseaba por toda Europa de punta a punta, llegando incluso hasta la actual Mongolia hace 400.000 años.
"Un tren que parte del Homo antecessor"
"Yo no estoy tan seguro", confiesa Martínez, del Centro de Investigación sobre la Evolución y Comportamiento Humanos de Madrid.
Su equipo en este estudio, dirigido por Svante Pääbo, padre también del genoma de los neandertales, plantea una segunda posibilidad:
que la población de la Sima esté estrechamente relacionada con los ancestros tanto de los neandertales como de los denisovanos.
"El ADN mitocondrial neandertal también estaría presente [en los humanos de la Sima de los Huesos], pero quizá en un grupo en otra cueva o en otros individuos de la misma cueva, lo sabremos en el futuro", sostiene Matthias Meyer, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, en Leipzig (Alemania).
"Es mi escenario preferido", afirma Meyer, primer firmante del estudio, admitiendo que de momento sólo es una 'especulación'.
Esqueleto de uno de los 'Homo heidelbergensis'
de la Sima de los Huesos
Javier Trueba - Madrid Scientific Films
Otro de los coautores del trabajo, el paleoantropólogo José María Bermúdez de Castro, apoya un tercer escenario:
que el Homo antecessor, una especie humana de 900.000 años también hallada en Atapuerca, a un kilómetro de la Sima de los Huesos, diera su ADN mitocondrial a los denisovanos.
"Imaginemos un tren que parte del Homo antecessor, hace una parada en la Sima de los Huesos y llega hasta los denisovanos", explica Bermúdez de Castro, codirector de los yacimientos de Atapuerca y consejero editorial de Materia.
"¿Dónde estarían en esa vía los neandertales? Pues no lo sabemos", admite. "De momento, yo no cambiaría los carteles del Museo de Evolución Humana", bromea.
Su colega Ignacio Martínez cree que la obtención de un ADN tan antiguo es un hito histórico, que inaugura,
"una nueva era en los estudios sobre la evolución humana".
Sin embargo, advierte de que el ADN obtenido a partir de los dos gramos de fémur de la Sima de los Huesos es mitocondrial, el que se hereda de la madre, por lo que es muy pronto para hacer aseveraciones.
"Si un indio sioux tiene un hijo con una mujer sueca, el ADN mitocondrial del niño nos dirá que viene de Suecia. Este tipo de ADN sólo nos muestra una parte de la historia", lamenta.
Los investigadores de Atapuerca trabajan ahora con los expertos del Max Planck alemán para intentar recuperar "al menos una pequeña parte del genoma nuclear" de los Homo heidelbergensis de la Sima de los Huesos, según adelanta Matthias Meyer.
En el núcleo de las células se encuentra la inmensa mayoría de los más de 25.000 genes de un humano, pero hay unos 40 genes fuera de él, en las mitocondrias, las centrales energéticas de las células.
Ese ADN mitocondrial que los humanos heredan de sus madres es el que se ha podido rescatar por el momento en los Homo heidelbergensis.
los neandertales y los denisovanos serían un mismo grupo con un antepasado común, mientras que los humanos de la Sima de los Huesos formarían parte de otro grupo diferente.
Esta opción es débil, porque implicaría que los rasgos neandertales surgieron en ambos grupos de manera independiente.
Hace un año, los investigadores de Atapuerca anunciaron que los Homo heidelbergensispodían hablar hace 400.000 años, tras constatar que el ancho de banda de su canal auditivo estaba preparado para escuchar sonidos emitidos por bocas actuales.
Ahora esperan que hable su ADN...
El ADN Aclara el...
Excavaciones en la
Sima de los Huesos de Atapuerca (Burgos).
J.T/MSF
Los 28 homínidos que yacen en la Sima de los Huesos
tenían un parentesco estrecho con los neandertales,
según el primer análisis de su material genético nuclear
Hace 430.000 años, al menos 28 niños y adultos de ambos sexos murieron y quedaron sepultados en una cueva de la Sierra de Atapuerca, en Burgos.
Cuando los paleoantropólogos los encontraron, bautizaron el sitio como la Sima de los Huesos, ya que de allí sacaron más de 6.700 restos fósiles humanos.
Aún no está claro si era una trampa mortal o una tumba con sentido religioso, pero, con el tiempo, la investigación sobre lo que allí sucedió se ha convertido en un referente mundial para el esclarecimiento de los capítulos más desconocidos de la evolución humana.
Ahora, por primera vez en la larga historia, se ha conseguido analizar ADN nuclear de dos de los individuos de la sima. Se trata de material genético extraído del núcleo celular, el más antiguo jamás analizado.
El simple hecho de haber conseguido rescatarlo a partir de unos pocos microgramos de hueso molido de un fémur, varios dientes y escápulas, es ya un logro histórico.
Pero lo más interesante es la historia que desvela.
Los homínidos de Atapuerca
serían neandertales arcaicos,
ancestros de los que habitaron Europa
y se cruzaron con los sapiens.
El equipo de paleoantropólogos que dirige las excavaciones de Atapuerca cree que los 28 humanos allí sepultados son neandertales arcaicos, ancestros de los miembros más modernos de esta especie que vivió en Europa hasta hace unos 40.000 años y con los que los sapiens tuvimos sexo e hijos.
Los resultados mostraron un inesperado parentesco con los denisovanos, otros homínidos que vivían en los remotos montes Altái de Siberia y cuyo descubrimiento se anunció en 2010.Ese parentesco era más estrecho que con los propios neandertales. Pero en aquella ocasión el tipo de ADN analizado era mitocondrial y por tanto solo ofrecía información de la línea materna.
El nuevo análisis aporta ahora la otra mitad de la historia, ya que el ADN nuclear lleva información tanto del linaje del padre como de la madre.
De esta forma, el ADN confirma que los homínidos de Atapuerca serían neandertales arcaicos, ancestros de los que después conquistaron Europa y se cruzaron con los sapiens.
Pero el estudio también reafirma que el ADN mitocondrial, el de la línea materna, sigue emparentando a sus portadores con los denisovanos.
Los neandertales posteriores tenían un ADN mitocondrial diferente, aunque aún no está claro el porqué.
Sexo por todos lados
"La Sima de los Huesos es actualmente el único yacimiento sin permafrost que nos permite estudiar secuencias de ADN del Pleistoceno Medio, el periodo anterior a hace 125.000 años", resalta Matthias Meyer, experto en secuenciación genética del Max Planck y primer autor del estudio.
El trabajo no hubiera sido posible si los paleoantropólogos que excavaron la sima no hubiesen tomado medidas excepcionales para preservar los huesos y evitar que queden contaminados con ADN de otros organismos.
"Durante muchos años esperamos que los avances en análisis molecular podrían algún día ayudarnos en la investigación de este yacimiento de fósiles único en el mundo", ha explicado Juan Luis Arsuaga, codirector de Atapuerca y firmante del nuevo estudio.
"Por eso extrajimos algunos de los especímenes con instrumentos limpios y los hemos dejado encapsulados en el barro circundante para minimizar alteraciones posteriores a la excavación", resalta.
Extraer ADN del núcleo celular, es decir, de células que murieron hace 430.000 años, es un enorme reto tecnológico, explica Carles Lalueza-Fox, investigador experto en ADN antiguo que no ha participado en este estudio.
El equipo comenzó,
"con unas 2.600 millones de secuencias" de ADN y fue descartando la inmensa mayoría hasta quedarse solo "con unas pocas posiciones comunes" que equivalen "a menos del 1% de todo el genoma humano", detalla.
Una de las conclusiones que extrae Lalueza-Fox de ese material es la aparición persistente de hibridaciones, sexo e hijos fértiles entre unas especies y otras.
"Tenemos media docena de datos de este tipo y en cada uno encontramos una hibridación", resalta.
Ante esta pieza que no encaja, algunos de los autores del estudio especulan que tal vez se deba a que una población de neandertales posterior habría llegado desde África a Europa, se habría cruzado con los grupos europeos y el ADN de sus mujeres habría acabado siendo dominante y diluyendo los restos aportados por los denisovanos.
"Estos resultados nos dan importantes puntos de referencia en la línea temporal de la evolución humana", ha explicado Svante Pääbo en un comunicado de prensa del Max Planck.
Los datos "son consistentes" con la hipótesis de que los sapiens nos separamos como especie de los otros "humanos arcaicos" hace entre 550.000 y 750.000 años, destaca.
Además, queda claro que la divergencia de neandertales y denisovanos a partir de un ancestro común sucedió antes de hace 430.000 años, la fecha de la Sima.
Como suele ser habitual, el análisis del ADN antiguo da otro revolcón a la versión clásica de la evolución humana.
"Por un lado simplifican la historia evolutiva de estos humanos y por otro la complica", reconoce José María Bermúdez de Castro, codirector de Atapuerca y uno de los responsables del estudio.
En 2014, el equipo decidió retirar a los homínidos de la sima su clasificación como especie Homo heidelbergensis, explica.
Desde entonces están en una especie de limbo científico, sin especie asignada, pero con unas similitudes morfológicas neandertales muy claras, una conexión que confirma ahora el ADN.
"La historia que ahora vemos es muy complicada, con una genealogía neandertal que tenía varias ramas, diferentes linajes" que ocupaban diferentes zonas y que podían reproducirse los unos con los otros, explica.
Ahora,
"lo que queda por determinar es si en la sima estamos ante una especie o una subespecie de neandertales", agrega Bermúdez de Castro.
El equipo cree que posiblemente se pueda extraer más ADN nuclear en el futuro, lo que desvelaría nuevos capítulos de la aún misteriosa historia que rodea a los 28 cadáveres de la Sima de los Huesos.
Uno, fundamental, es si eran todos miembros de una misma familia.
"Sinceramente, pensamos que se encontrarán pruebas de ello", concluye Bermúdez de Castro
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