¿Habrá parte final?

Historia con final abierto…

El hallazgo de nuevas especies del género Homo en Israel y en China obliga a replantear la evolución humana

En Israel se han encontrado restos del cráneo de un hombre de ascendencia neandertal que apuntan a la diversificación de esta especie fuera de Europa. Paralelamente, en China se ha identificado al Homo longi, una nueva especie que podría ser nuestro pariente más cercano.

Cráneo de Harbin

Foto: Publicada en Cell

Dos noticias han sacudido contemporáneamente el estudio de la evolución humana, cuestionando la visión tradicional de este proceso como algo lineal en el que las diversas especies siguieron caminos independientes. 

En Israel se han encontrado fragmentos del cráneo de un individuo de ascendencia neandertal, que demuestran una alternancia temporal entre poblaciones de esta especie y de Homo sapiens. Por otra parte, en China se ha anunciado el descubrimiento del cráneo con las características más similares a los humanos modernos que se conocen hasta la fecha, y que ha sido bautizado con el nombre de Homo longi.

Un corredor para los antiguos humanos

El paleoantropólogo español Juan Luis Arsuaga, director científico del Museo de la Evolución Humana de Burgos y que ha participado en el descubrimiento del cráneo en Nesher Ramla (Israel), opina que el hallazgo es “un paso muy importante porque clarifica parte de la evolución humana” puesto que “hay una alternancia de poblaciones de linaje neandertal (existente hace entre 230.000 y 40.000 años) y sapiens, lo que implica intercambio genético, relaciones sexuales entre ambos”.

La importancia del descubrimiento es, precisamente, que cuestiona la idea según la cual las distintas especies del género Homo habían seguido caminos separados. “Los neandertales en Europa y Eurasia y los sapiens en África y Asia se veían como evoluciones paralelas pero independientes. Este trabajo nos lleva a pensar que no han sido tan independientes, sino que ha habido intercambio de genes.” 

Esta alternancia, según él, “significa que la zona de Israel es un corredor que conecta África con Eurasia y en ese corredor se han encontrado y convivido o reemplazado unos y otros, aunque de estar los dos juntos a la par no hay pruebas concluyentes aún”. Además, señala que los neandertales no fueron una especie propia de Europa sino que ocuparon un área mucho más extensa de lo que se pensaba hasta ahora.

Cráneo de Nesher Ramla

Foto: Yossi Zaidner

¿Nuestro pariente más cercano?

Una noticia igual de impactante ha sido el anuncio, por parte de investigadores chinos, de un cráneo en excepcional estado de conservación en la ciudad de Harbin que, por sus características, han atribuido a una especie nueva a la que han bautizado como Homo longi, “hombre dragón”. El cráneo presenta unas grandes cuencas oculares, amplias crestas de las cejas, una boca ancha, dientes de gran tamaño y, como característica más notable, un cráneo de grandes dimensiones que podría haber albergado un cerebro de un tamaño comparable al de los humanos modernos.

Pero el anuncio más impactante es que, según el profesor Xijun Ni de la Academia China de Ciencias, “el nuevo linaje que hemos identificado y que incluye al Homo longi es el verdadero grupo hermano del sapiens”, algo que desbancara a los neandertales del puesto de parientes más cercanos de los humanos modernos pero que ha sido recibido con prudencia por otros investigadores. Lo que sí parece claro es que estas especies diversas coexistieron e influyen las unas en las otras, y que el cuadro de la evolución humana esconde una mayor interconexión de la que se pensaba.

X neandertal, Y sapiens: la hibridación de dos especies humanas

El estudio del cromosoma Y de 3 hombres de Neandertal y 2 denisovanos revela antiguas hibridaciones entre neandertales y sapiens. También que los neandertales estaban más emparentados con nuestra especie que con los denisovanos.

Tribu de cazadores recolectores

Foto: iStock

En uno de los primeros estudios para analizar exhaustivamente los cromosomas Y de dos de los parientes más cercanos de los actuales seres humanos, los denisovanos y los neandertales, investigadores informan lo que ya venían sugiriendo algunas hipótesis: Sapiens y Neandertales no sólo coincidieron en el tiempo y en el espacio, si no que se mezclaron y aparearon entre ellos dando lugar a individuos híbridos entre las 2 dos especies.

Para narrar la historia de esta unión, los científicos se han valido del análisis de la secuencia genética de los cromosomas sexuales masculinos extraídas de los fósiles de 3 hombres de neandertal de Bélgica, España y Rusia que vivieron hace unos 38.000 a 53.000 años, y dos denisovanos varones, primos cercanos de los neandertales que vivieron en la cueva Denisova de Siberia hace entre 46.000 y 130.000 años. Los resultados del estudio, llevado a cabo por un equipo internacional de científicos y el cual ha contado con la participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas -CSIC- se publican esta semana en la revista Science bajo el artículo titulado The evolutionary history of Neandertal and Denisovan Y chromosomes.

La borrosa historia de 3 linajes humanos

Los denisovanos representan a un tipo de humanos que habitaron la Tierra entre hace 50.000 y un millón de años y que se encuentran estrechamente relacionados evolutivamente con los neandertales. De hecho, el análisis genético de un espécimen fósil de 50.000 años bautizado como Denny, ya reveló a mediados del 2018 que estos restos hallados en una cueva en Asia pertenecieron a una niña de unos 13 años de madre neandertal y padre denisovano.“Hace unos 100.000 años había varias especies diferentes de humanos, incluidos los humanos modernos, los neandertales y los denisovanos”, explica Antonio Rosas, investigador del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC). “Y este estudio del genoma ha confirmado que los neandertales eran el grupo humano hermano de la especie humana actual, es decir los Homo sapiens”, añade.

Hace unos 100.000 años había varias especies diferentes de humanos, incluidos los humanos modernos, los neandertales y los denisovanos.

En la actualidad, el análisis del ADN fósil, un factor clave en el estudio del nuestro árbol evolutivo, ha cambiado nuestra manera de entender, tanto la historia evolutiva humana como la existencia de flujos genéticos entre diferentes especies humanas, incluidas las existentes entre neandertales y humanos modernos. Es de este modo que a través de dicho análisis ha saltado la sorpresa, ya que lo que han encontrado los científicos en el reciente estudio que citamos con anterioridad, es que el cromosoma Y de los Neandertales analizados se asemeja mucho más al de los Homo sapiens modernos que al de sus supuestos parientes más cercanos, los denisovanos.

De hecho, un número creciente de estudios de ADN antiguo en neandertales, denisovanos y sapiens sugieren historias evolutivas y poblacionales entrelazadas, incluidos varios eventos de mezcla entre los humanos modernos y arcaicos tempranos.

Denny era de sexo femenino y tenía una madre neandertal y un padre denisovano.

Los científicos ya sabían que neandertales y denisovanos tuvieron hijos ocasionales, pero un fragmento óseo hallado en una cueva de Siberia es la primera evidencia directa de un individuo de madre neandertal y padre denisovano; ambos grupos de homínidos se relacionan frecuentemente.

Denisova 11

El fragmento óseo Denisova 11, hallado en la Galería Este de la cueva de Denísova, en el sur de Siberia. Perteneció a un individuo de sexo femenino de madre neandertal y padre denisovano.

Foto: Thomas Higham, University of Oxford

Cueva siberiana

Vista de la entrada de la cueva de Denísova, en el sur de Siberia.

Foto: Bence Viola, Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

Aquí vivieron los denisovanos

Panorámica del valle y las montañas desde lo alto de la cueva de Denísova, en Rusia.

Foto: Bence Viola, Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

Interior de la cueva

Labores de excavación en la Galería Este de la cueva de Denísova, donde fue hallado el fragmento Denisova 11.

Foto: Bence Viola, Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology.

Equipo de investigadores

Richard (Bert) Roberts, Vladimir Ulianov y Maxim Kozlikin (en el sentido de las agujas del reloj y desde arriba) en la Galería Este de la cueva de Denísova.

Foto: IAET SB RAS, Sergei Zelensky

En el laboratorio

Matthias Meyer, coautor del estudio, trabajando en el laboratorio del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva.

Foto: Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

Autor principal

Svante Pääbo, el principal autor del estudio y director del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig (Alemania), junto a una réplica de un esqueleto de neandertal.

Foto: Karsten Möbius

Denisova 11 es el nombre que ha recibido un fragmento de un hueso de un brazo o de una pierna, de unos 2,5 centímetros de longitud, que fue hallado hace unos años junto a miles de fragmentos óseos en la Galería Este de la cueva de Denísova, en el sur de Siberia

En el fragmento óseo Denisova 11 se detectaron restos de ácido y otras marcas superficiales, que “podrían ser el resultado de haber pasado a través del sistema digestivo de un carnívoro”, según un estudio publicado en Scientific Reports en 2016, quizá a través de los ácidos del estómago de una hiena.

El fragmento perteneció a un individuo de sexo femenino que tenía, al menos, 13 años de edad cuando murió, hace más de 50.000 años, según la datación por radiocarbono, y probablemente hace unos 90.000 años, según el investigador sueco Svante Pääbo. 

Este especialista en genética evolutiva es, junto con Viviane Slon, el principal autor de un estudio sobre el fragmento óseo Denisova 11, publicado esta semana en Nature y de gran repercusión mundial. El genoma de este individuo ha podido ser secuenciado en el laboratorio, revelando que tenía una madre neandertal y un padre denisovano. “Sabíamos por estudios previos que neandertales y denisovanos debieron de tener hijos de forma ocasional, pero nunca creí que seríamos tan afortunados de encontrar un hijo real de ambos grupos”, expresa Slon en un comunicado del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva.

El fragmento perteneció a un individuo de sexo femenino y de más de 13 años de edad.

Tanto neandertales como denisovanos son grupos extintos de homínidos que se separaron unos de otros hace más de 390.000 años, según el estudio publicado en Nature, y que habitaron Eurasia (Europa y Asia) hasta hace unos 40.000 años, cuando los humanos anatómicamente modernos (los seres humanos modernos) llegaron a Europa y colonizaron el continente, procedentes de Asia Central y de Oriente Medio. 

Los investigadores han podido comprobar que la madre de Denny, el individuo femenino del fragmento óseo Denisova 11, era genéticamente más cercana a los neandertales que vivieron en el oeste de Europa que a un individuo neandertal que vivió antes en la cueva de Denísova, lo que demuestra que los neandertales migraron entre el oeste y el este de Eurasia en algún momento después de hace 120.000 años y antes de su desaparición. 

El análisis del genoma también ha revelado que el padre denisovano tenía, al menos, un antepasado neandertal muy anterior en su árbol familiar.

“A partir de este genoma individual hemos podido detectar múltiples casos de interacción entre neandertales y denisovanos”, dice Benjamin Vernot, coautor del estudio. “Neandertales y denisovanos puede que no tuvieran muchas oportunidades de encontrarse, pero cuando lo hicieron, debieron de mantener relaciones sexuales frecuentemente, más de lo que creíamos hasta ahora”, señala Pääbo. “Es posible que neandertales y denisovanos fueran, al menos parcialmente, absorbidos por las antiguas poblaciones de humanos modernos al mezclarse con ellas, dejando como legado los restos de ADN neandertal y denisovano que todavía encontramos en los genomas de algunas personas actuales. No podemos saber a través del ADN si las interacciones entre los diferentes grupos fueron pacíficas o agresivas, pero es una cuestión fascinante sobre la cual merece la pena reflexionar”, comenta Slon a National Geographic España.

Sin embargo, antiguas secuencias de ADN nuclear y mitocondrial (ADNmt) han revelado discrepancias filogenéticas entre los tres grupos que son difíciles de explicar. Así, por ejemplo, el análisis del ADN mitocondrial de los fósiles de la Sima de los Huesos de Atapuerca, de unos 400.000 años de antigüedad y antepasados directos de los neandertales, desveló algo que no cuadraba en el esquema. “El ADN mitocondrial encontrado, un pequeño cromosoma circular que se encuentra en un orgánulo de la célula denominado mitocondria, se asemeja más al de los denisovanos que al de los neandertales, a pesar de que neandertales y denisovanos compartan un antepasado que vivió mucho tiempo antes de que los linajes sapiens y neandertal se separaran”, indica el investigador del CSIC.

Un número creciente de estudios de ADN en neandertales, denisovanos y sapiens sugieren historias evolutivas y poblacionales entrelazadas de las 3 especies.

Este modelo se ha visto confirmado por el reciente estudio del cromosoma Y, en el que los investigadores han analizado las secuencias genéticas de dos homínidos denisovanos y tres neandertales, uno de ellos procedente del yacimiento de El Sidrón situado en Asturias. “Al igual que sucede con el ADN mitocondrial, el cromosoma Y de los denisovanos parece tener una raíz más antigua mientras que el cromosoma Y de los neandertales revela una mayor similitud entre el hombre de neandertal y el Homo sapiens, lo que indica que ambos están muy próximos genéticamente”, puntualiza Rosas.

Un híbrido Sapiens X Neandertal

Los científicos han propuesto que la mayor similitud del ADN de sapiens y neandertales, en comparación con los denisovanos, podría deberse a una hibridación entre ambos. El modelo plantea que hubo un encuentro entre ambas especies hace unos 300.000 años, cuando algunos homínidos relacionados con el linaje de Homo sapiens transfirieron ciertos genes a los neandertales en una fase antigua de su evolución. “En otras palabras, los neandertales más primitivos debieron portar originalmente un ADN mitocondrial similar al de los denisovanos y que posteriormente fue reemplazado a través de flujo génico desde un linaje relacionado con los sapiens”.

“Los neandertales más primitivos debieron portar originalmente un ADN mitocondrial similar al de los denisovanos y que posteriormente fue reemplazado a través de flujo génico desde un linaje relacionado con los sapiens” 

Este reemplazo de los linajes genéticos durante la evolución de los neandertales podría deberse a los efectos del azar en el seno de poblaciones pequeñas y aisladas, algo que confirma la observación de pequeñas anomalías esqueléticas con base genética, debido probablemente a la endogamia o al cruzamiento entre familiares próximos en la especie. “Es en un contexto de grupos con pocos individuos y dispersos en el territorio, en los que se suaviza mucho la selección purificadora, donde puede entenderse el proceso de sustitución del ADN mitocondrial y el cromosoma Y”, destaca Rosas.

El análisis de los linajes paternos es una de las pocas incógnitas sobre los neandertales que quedaban por resolver, “en parte porque la mayoría de muestras bien conservadas eran mujeres”, explica Carles Lalueza Fox, investigador del Instituto de Biología Evolutiva, mixto del CSIC y la Universidad Pompeu Fabra. “Con este estudio, no solo descubrimos una nueva migración de África a Europa hace unos 300.000 años, sino que podemos hacer una predicción: los cromosomas Y anteriores a esta fecha serán más parecidos a los de los denisovanos que a los de los propios neandertales”, concluye Lalueza Fox.

FUENTE: CIENCIA – Evoluciòn -NATIONAL GEOGRAPHIC

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