Svante Pääbo, especialista en genética evolutiva, líder del proyecto del genoma del neandertal y que también secuenció el genoma del homínido de Denisova. (c) Frank Vinken
En la última década, las técnicas de extracción de ADN y secuenciación genómica han avanzado hasta el punto de revolucionar nuestra comprensión del género Homo.
Ya no se trata de un estudio comparativo puramente anatómico sino que la arqueogenética ha cobrado una importancia y una precisión singulares. Ahora sabemos que el Homo sapiens se reprodujo con al menos tres diferentes especies de Homo (los neandertales, el hombre de Denisova y una especie todavía no determinada) cientos de miles de años después de su divergencia evolutiva.
El campo de la paleoantropología es de una gran complejidad. Vale la pena hacer una advertencia: se trata de un campo de estudio en cambio constante, los especialistas no se han puesto de acuerdo sobre la relación entre el H. ergaster y el H. erectus.
Algunos consideran al H. ergaster la variedad africana del H. erectus y se acepta que es el ancestro directo de homínidos posteriores como elH. heidelbergensis, a su vez el ancestro del H. sapiens y el H. neanderthalensis. Aunque cada vez menos, todavía hay algunos paleoantropólogos que niegan la hibridación con humanos arcaicos, basándose en enredadas teorías de deriva genética.
De hecho, nuestra misma especie, el H. sapiens, carece por el momento de una definición biológica satisfactoria.
Algunos consideran al H. ergaster la variedad africana del H. erectus y se acepta que es el ancestro directo de homínidos posteriores como elH. heidelbergensis, a su vez el ancestro del H. sapiens y el H. neanderthalensis. Aunque cada vez menos, todavía hay algunos paleoantropólogos que niegan la hibridación con humanos arcaicos, basándose en enredadas teorías de deriva genética.
De hecho, nuestra misma especie, el H. sapiens, carece por el momento de una definición biológica satisfactoria.
Gracias a múltiples estudios de arqueogenética en los últimos tres años, cada vez está más claro que nuestros antepasados (los humanos anatómicamente modernos o HAM) se reprodujeron con otras especies de humanos del género Homo, en un proceso llamado hibridación (admixture o hibridization, en inglés).
Y al parecer no se trató de casos aislados sino de eventos en diferentes continentes y en periodos lo suficientemente extensos como para provocar cambios culturales y poblacionales que los antropólogos siguen estudiando.
La hibridación de humanos arcaicos con el H. sapiens moderno dio lugar a un flujo genético que ha dejado su marca en el ADN de la población de casi todo el mundo y es un proceso sin el cual no es posible comprender la evolución humana.
Y al parecer no se trató de casos aislados sino de eventos en diferentes continentes y en periodos lo suficientemente extensos como para provocar cambios culturales y poblacionales que los antropólogos siguen estudiando.
La hibridación de humanos arcaicos con el H. sapiens moderno dio lugar a un flujo genético que ha dejado su marca en el ADN de la población de casi todo el mundo y es un proceso sin el cual no es posible comprender la evolución humana.
Muela de un homínido de Denisova. Fue encontrada en un área donde vivieron tanto neandertales como sapiens, aunque su forma y su ADN no pertenece a ninguno de ellos. (c) Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva
Nuestro registro actual de fósiles nos dice que los HAM aparecieron hace cerca de 200 mil años.
En aquel entonces, en el Paleolítico medio, varias especies de Homo habitaban el continente euroasiáticoafricano (aunque su origen remoto haya sido exclusivamente en África) y evolucionaron de forma paralela:
En Asia, predominaba todavía el H. erectus, quizás el Homo más exitoso antes de la aparición del HAM; en Europa y el Medio Oriente, el H. neanderthalensis, del que tenemos un registro fósil muy abundante; en África, de donde saldrían varias oleadas migratorias desde hace 125 mil años, el H. sapiens (del que se reconocen especies arcaicas, como el H. sapiens idaltu).
En Asia, predominaba todavía el H. erectus, quizás el Homo más exitoso antes de la aparición del HAM; en Europa y el Medio Oriente, el H. neanderthalensis, del que tenemos un registro fósil muy abundante; en África, de donde saldrían varias oleadas migratorias desde hace 125 mil años, el H. sapiens (del que se reconocen especies arcaicas, como el H. sapiens idaltu).
Otras especies de Homo que han sido descubiertas en los últimos diez años, y sobrevivieron incluso al neandertal, son: el H. floresiensis, en Indonesia; el homínido de Denisova, en Asia central; y el homínido de la cueva del Ciervo Rojo, en China, cuya ubicación taxonómica aún no se ha decidido.
Perspectiva cronológica (años antes de nuestra era)
5-7 millones de años: La divergencia de las líneas evolutivas de chimpancés y seres humanos (o sea, el último ancestro común de paninos y homininos).
400-600 mil años: La divergencia entre el sapiens y los neandertales y denisovanos.
195 mil años: Aparecen los humanos anatómicamente modernos (HAM).
125 mil años: La primera migración de sapiens desde África.
60 mil años: Los joisán (bosquimanos y hotentotes), grupo poblacional actual en el sur de África, fueron quizá la primera población humana que se diferenció del más reciente ancestro paterno del resto de los seres humanos.
41 mil años: Nace la niña denisovana cuyo ADN fue secuenciado a partir de un fragmento de falange.
30-40 mil años: Tiene lugar la mayor hibridación identificada hasta ahora entre el sapiens y grupos humanos arcaicos.
30-35 mil años: Los neandertales desaparecen del registro fósil.
14.5-11.5 mil años: Datación del homínido de la cueva del Venado Rojo.
12 mil años: El registro fósil y de utensilios del H. floresiensis se extiende de hace 38 mil años hasta esta fecha, aunque su leyenda permanece.
Hipótesis del antropólogo inglés Chris Stringer sobre el árbol genealógico del género Homo. (c) Nature, 2012
Como se ve en esta imagen, el probable ancestro común de los tres grupos (neandertales, denisovanos y HAM) es el H. heidelbergensis (también llamado H. rhodesiensis), aunque no divergieron en la misma línea temporal. El H. floresiensis, descubierto hace apenas diez años en la isla de Flores, Indonesia, es una especie de Homo cuyo origen se desconoce y que se separó de nuestra línea antes de la aparición del H. erectus.
Esto resulta extraordinario si consideramos que sobrevivió hasta hace tan solo 12 mil años y quizá más si ponemos atención al mito de Flores sobre la existencia de los Ebu Gogo, criaturas de 1.5 metros de altura, muy hábiles en la selva y con su propio lenguaje "de murmullos".
Una de las grandes dudas en el estudio de la evolución humana se presenta en la extinción de la rama del H. erectus. Además, nótese la hibridación en África del H. sapiens con una especie no nombrada en el extremo superior derecho del árbol.
Esto resulta extraordinario si consideramos que sobrevivió hasta hace tan solo 12 mil años y quizá más si ponemos atención al mito de Flores sobre la existencia de los Ebu Gogo, criaturas de 1.5 metros de altura, muy hábiles en la selva y con su propio lenguaje "de murmullos".
Una de las grandes dudas en el estudio de la evolución humana se presenta en la extinción de la rama del H. erectus. Además, nótese la hibridación en África del H. sapiens con una especie no nombrada en el extremo superior derecho del árbol.
Neandertales
En 1856 se descubrió en una cueva del valle del río Neander, en Alemania, el espécimen que sería conocido como Neandertal 1. Elproyecto del genoma del neandertal se completó en 2010 y en. El biólogo sueco Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, líder del proyecto y fundador de la paleogenética, hizo pública la secuencia completa hace dos meses, aunque ya desde su publicación parcial se abrieron las puertas a una ola de estudios sobre la hibridación entre sapiens y neandertales.
Hoy en día se estima que la mayoría de las poblaciones humanas cuenta con un 2-4% de información genética de origen neandertal.
El impacto de ese flujo genético apenas se ha comenzado a interpretar. Por ejemplo, se ha detectado que algunos genes relacionados con nuestro sistema inmune son de origen neandertal: El alelo HLA-C*0702, presente en los neandertales, es común en las poblaciones europeas y asiáticas modernas pero casi no se encuentra en las poblaciones africanas subsaharianas.
Es probable que haya sido adquirido por el sapiens (recién salido de África) de neandertales ya adaptados a patógenos de Europa.
Hoy en día se estima que la mayoría de las poblaciones humanas cuenta con un 2-4% de información genética de origen neandertal.
El impacto de ese flujo genético apenas se ha comenzado a interpretar. Por ejemplo, se ha detectado que algunos genes relacionados con nuestro sistema inmune son de origen neandertal: El alelo HLA-C*0702, presente en los neandertales, es común en las poblaciones europeas y asiáticas modernas pero casi no se encuentra en las poblaciones africanas subsaharianas.
Es probable que haya sido adquirido por el sapiens (recién salido de África) de neandertales ya adaptados a patógenos de Europa.
Comparación entre los cráneos de un sapiens moderno y un neandertal en el Museo de Historia Natural de Cleveland. (cc) hairmuseummatt en flickr
En marzo de este año, PLoS ONE publicó un nuevo estudio sobre la mandíbula de Mezzena, de un individuo del Paleolítico medio en el Véneto italiano. El estudio mezcló la morfología anatómica comparativa con un análisis de ADN mitocondrial, cuyos resultados fueron parciales dada la degradación natural del material genético.
Las conclusiones fueron sorprendentes: A pesar de haber sido encontrado en un asentamiento sapiens y de haber sido identificado anteriormente como la mandíbula de un sapiens, el ADN mitocondrial reveló un neandertal. Según los investigadores, podría tratarse de un híbrido de madre neandertal y padre sapiens.
Las conclusiones fueron sorprendentes: A pesar de haber sido encontrado en un asentamiento sapiens y de haber sido identificado anteriormente como la mandíbula de un sapiens, el ADN mitocondrial reveló un neandertal. Según los investigadores, podría tratarse de un híbrido de madre neandertal y padre sapiens.
Denisovanos
En marzo de 2010 fue anunciado el descubrimiento de una especie desconocida de Homo, el homínido de Denisova. Aunque los restos fósiles, encontrados en una remota cueva en Siberia, sólo consistían en un fragmento de falange de la mano y un molar, fue posible secuenciar su genoma mitocondrial completo a partir de 30 miligramos de hueso pulverizado.
Los resultados: se trataba de una niña de unos 7 años de edad que vivió hace 41 mil años y formaba parte de una especie nunca antes descrita.
Se calculó que la divergencia entre los denisovanos y los neandertales ocurrió hace 640 mil años, y que se separaron de la línea del H. sapiens hace unos 800 mil años. Después de que el mismo Pääbo publicara un estudio paleogenético sobre el homínido de Denisova, varios análisis descubrieron que hubo hibridación con H. sapiens.
Los melanesios, en la región de Indonesia, son el grupo humano actual con mayor porcentaje de genes de origen denisovano: entre el 4-6% (lo que, sumado al porcentaje de genes de origen neandertal, les da un total de 6-8% de genes arcaicos no sapiens). Otro grupo similar es el de los aborígenes australianos.
Los resultados: se trataba de una niña de unos 7 años de edad que vivió hace 41 mil años y formaba parte de una especie nunca antes descrita.
Se calculó que la divergencia entre los denisovanos y los neandertales ocurrió hace 640 mil años, y que se separaron de la línea del H. sapiens hace unos 800 mil años. Después de que el mismo Pääbo publicara un estudio paleogenético sobre el homínido de Denisova, varios análisis descubrieron que hubo hibridación con H. sapiens.
Los melanesios, en la región de Indonesia, son el grupo humano actual con mayor porcentaje de genes de origen denisovano: entre el 4-6% (lo que, sumado al porcentaje de genes de origen neandertal, les da un total de 6-8% de genes arcaicos no sapiens). Otro grupo similar es el de los aborígenes australianos.
Comparación entre una mano humana y una réplica de un hueso de la mano de una niña que vivió hace 41 mil años en la cueva de Denisova.
De este minúsculo fósil (la última falange del dedo meñique de la mano derecha) se secuenció el genoma del homínido de Denisova, que reveló su hibridación con el H. sapiens. (c) Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva
La cueva de Denisova en sí merece más atención. Localizada en el borde de la república rusa de Altái, a 30 metros del banco del río Anui, contiene una cámara central de 270 m2 y varias galerías laterales. A la fecha, se han distinguido 22 estratos, el más antiguo de los cuales data de hace 180 mil años. Dentro del complejo de cuevas se realizó el hallazgo de herramientas de diferentes complejos estilísticos.
Hoy se sabe que las cuevas fueron ocupadas por neandertales, sapiens y denisovanos en diferentes periodos. La cueva de Denisova permanece casi a lo largo de todo el año a cero grados centígrados, lo cual fue ideal en la preservación del material genético.
Hoy se sabe que las cuevas fueron ocupadas por neandertales, sapiens y denisovanos en diferentes periodos. La cueva de Denisova permanece casi a lo largo de todo el año a cero grados centígrados, lo cual fue ideal en la preservación del material genético.
¿Y las poblaciones del África subsahariana? Otro estudio reciente llevó a cabo simulaciones intensivas en modelos de evolución humana en busca de influencias externas de una población arcaica.
El análisis descartó la posibilidad de que no existiera mezcla y reveló una introgresión de al menos 2% de material genético que hace unos 35 mil años fluyó hacia el H. sapiens de una población arcaica separada de nuestros ancestros hace unos 700 mil años. La especie de Homo que contribuyó este material genético a la población de África central se desconoce por el momento...
El análisis descartó la posibilidad de que no existiera mezcla y reveló una introgresión de al menos 2% de material genético que hace unos 35 mil años fluyó hacia el H. sapiens de una población arcaica separada de nuestros ancestros hace unos 700 mil años. La especie de Homo que contribuyó este material genético a la población de África central se desconoce por el momento...
Nos parece indudable, entonces, que la evolución humana en los últimos 200 mil años haya sido un proceso elástico y no uno lineal; un proceso donde además del clima, la dieta y los microorganismos también intervinieron otras especies del género Homo para dar lugar al ser humano actual, con toda su heterogeneidad cultural, variaciones morfológicas y variabilidad genética. Ha empezado una etapa fascinante en la historia de la paleoantropología.
En los próximos años y décadas veremos la resolución definitiva de antiguos misterios y, tal vez, el surgimiento de otros nuevos. Será posible, por fin, superar uno de los grandes inconvenientes en el estudio de este campo:
el casi inexistente registro de fósiles de los ancestros de los chimpancés (aunque ya algunos biólogos, como Máximo Sandín, han sugerido que lo son algunos de los llamados australopitecinos gráciles). El único obstáculo que se nos ocurre por ahora es el deterioro natural del material genético, sobre todo en latitudes más meridionales.
En los próximos años y décadas veremos la resolución definitiva de antiguos misterios y, tal vez, el surgimiento de otros nuevos. Será posible, por fin, superar uno de los grandes inconvenientes en el estudio de este campo:
el casi inexistente registro de fósiles de los ancestros de los chimpancés (aunque ya algunos biólogos, como Máximo Sandín, han sugerido que lo son algunos de los llamados australopitecinos gráciles). El único obstáculo que se nos ocurre por ahora es el deterioro natural del material genético, sobre todo en latitudes más meridionales.
Cabe anotar que la novela La conquista del fuego, escrita por uno de los hermanos Rosny en 1911, predijo con exactitud la hibridación entre neandertales y sapiens, casi 100 años antes de que la ciencia lo demostrara.
Autor: IIEH
Fuentes y lecturas adicionales:
¿Posible hibridación en los neandertales tardíos de Italia? Nuevos datos de la mandíbula de Mezzena
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