Archivo por meses: Septiembre 2015

El ADN nuclear más antiguo y la identidad europea

Por quinto año consecutivo, la Sociedad Europea para el Estudio de la Evolución Humana (ESHE, según sus siglas en inglés) ha reunido a sus miembros para presentar las investigaciones en curso, intercambiar ideas, formalizar grupos de trabajo interdisciplinares, etc.

Equipo de Antropología Dental del proyecto Atapuerca, ubicado en el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana de Burgos y en la “University College” de Londres. La foto está tomada el 12 de septiembre delante del Museo de Historia Natural de Londres. De izquierda a derecha: Cecilia García, Mario Modesto, Marina Martínez de Pinillos, JMBC, María Martinón y Laura Martín-Francés.

Equipo de Antropología Dental del proyecto Atapuerca, ubicado en el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana de Burgos y en la “University College” de Londres. La foto está tomada el 12 de septiembre delante del Museo de Historia Natural de Londres. De izquierda a derecha: Cecilia García, Mario Modesto, Marina Martínez de Pinillos, JMBC, María Martinón y Laura Martín-Francés.

La ESHE nació con la idea de que Europa tuviera su propia sociedad para el estudio de la evolución humana. Estados Unidos tiene una sociedad similar desde hace nada menos que 84 años, aunque enfocada sobre todo a la antropología física de las poblaciones recientes. Su prehistoria no tiene más de 16.000 años. Sin embargo, había que cruzar el charco y gastar una considerable cantidad de dinero para presentar nuestras investigaciones sobre los fósiles encontrados en Europa. La sociedad de EEUU es tan grande y sus congresos tan mastodónticos que los trabajos pasaban casi inadvertidos. Era el momento de que Europa creara su propia sociedad y su congreso anual ¡¡Tanto nos cuesta pensar en la unidad europea!! Hasta para las cuestiones científicas tenemos que recurrir a la sociedad americana. ¡!!Pero si nuestro continente fue colonizado hace un millón y medio de años!!!

Espero y deseo que la ESHE tenga un recorrido al menos tan longevo como el de la sociedad de EEUU. Este año nuestro congreso ha tenido lugar en Londres entre  el 10 y el 12 de septiembre. Buen lugar para una reunión de la ESHE. Las jornadas de trabajo se han celebrado en el “British Museum” y la cena de clausura en el “Natural History Museum” ¿Dónde encontrar lugares tan emblemáticos en EEUU? Para broche final, una visita a “Down House”, la casa donde Charles Darwin pensó sobre la teoría de la evolución y donde escribió su famoso libro “El Origen de las Especies”. También hubo una visita a cierto lugar en una terraza del Támesis, donde en 1935 apareció el primer resto de uno de los fósiles más antiguos del Reino Unido: el cráneo de Swanscombe.

La ESHE cuenta ya con unos 400 miembros y sigue creciendo. Para una ciencia minoritaria como la nuestra ese número es importante. Es más, la ESHE atrae a varios colegas de EEUU, que presentan sus trabajos en Europa. Sobre la reunión de este año me gustaría destacar dos cuestiones. En primer lugar, el crecimiento de las investigaciones sobre el ADN antiguo, que han ocupado casi el 10% de las presentaciones orales. Es evidente que las facilidades para conseguir ADN han mejorado mucho, a pesar del coste tan elevado que supone tener una instalación científica dedicada a esta línea de trabajo. Algunos países se lo pueden permitir, sabiendo que el éxito de sus investigaciones está asegurado en la mejores revistas científicas. Uno de las presentaciones estaba dedicada a los primeros resultados  sobre el ADN nuclear de los fósiles de la Sima de los Huesos de la sierra de Atapuerca.

Recordemos que en 2014 la revista Nature anunció el hallazgo del ADN mitocondrial (ADNm) en un fémur de la Sima de los Huesos (Fémur XIII). Se trataba del ADN más antiguo recuperado hasta el momento en el registro fósil (430.000 años). El ADNm ha vuelto a obtenerse en cuatro de los cerca de 7.000 ejemplares recuperados en la Sima de los Huesos y los resultados siguen siendo muy similares. Este hecho sugiere una relación muy estrecha (quizá de parentesco) entre los humanos de la Sima de los Huesos, como vienen anunciado los resultados sobre la morfología de los dientes y de los huesos desde hace años. Sin embargo, el ADNm no resuelve ni el origen ni la descendencia de los humanos de la Sima de los Huesos. La relación de estos humanos con los denisovanos (conclusión de 2014) es interesante, pero no concluyente. Así que no queda más remedio que intentar obtener ADN nuclear. Mathias Meyer, alumno aventajado de Svante Pääbo, es el responsable de lograr esta proeza. El ADN nuclear obtenido por el momento es relativamente escaso. Pero los resultados preliminares (comunicados en la ESHE) concuerdan con las investigaciones sobre la morfología de todas las regiones anatómicas. Los humanos de la Sima de los Huesos están emparentados con los neandertales, quizá en línea directa. Quedan muchos flecos y mucha investigación por delante para concluir sobre el origen de esta población. Pero el paso adelante es gigantesco. Seguramente llegarán más y mejores resultados sobre el ADN nuclear y un nombre definitivo para la especie representada en la inmensa colección de la Sima de los Huesos de Atapuerca.

La segunda sorpresa de la ESHE fue conocer en directo la noticia de la propuesta de una nueva especie del género Homo (Homo nadeli) en Sudáfrica. El tema es tan interesante y peculiar, que merece su propio post. Por último, un detalle importante: el próximo congreso de la ESHE se celebrará en Madrid en 2016.

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El legado genético de los neandertales

El pasado 29 de julio, el divulgador científico Ewen Callaway revisaba en la revista Nature las posibles ventajas y desventajas de nuestra hibridación con los neandertales. Un número creciente de investigaciones están de acuerdo en admitir cruzamientos puntuales de nuestra especie con humanos de otras especies, una vez que Homo sapiens se expandió desde África y ocupó poco a poco toda Eurasia. Hace unos 100.000 años los neandertales se extendían por toda Europa y el sureste y centro de Asia. La presencia de este grupo humano llegó hasta el sur de Siberia, lo que da una idea de su éxito evolutivo durante miles de años. La separación de facto de los neandertales (Homo neanderthalensis) y de las poblaciones que dieron lugar a nuestra especie pudo suceder hace unos 400.000 años, tiempo insuficiente para evitar que la hibridación de las dos especies produjera descendientes fértiles.
neandertales
La expansión de Homo sapiens por el Corredor Levantino estuvo detenida durante más de 60.000 años, precisamente por la presencia de los neandertales. Este período de tiempo representa nada menos que unas 2.400 generaciones. Esta cifra nos puede dar una idea del tiempo de convivencia o coexistencia de los miembros de nuestra especie con Homo neanderthalensis. Gracias a ello las poblaciones actuales de Eurasia y Australia llevemos en nuestra dotación genética entre un 2 y un 5% de genes heredados de los neandertales ¿Qué significado ha tenido para nosotros esta herencia?

Varios estudios han enfatizado las desventajas de esta herencia, como ciertos trastornos de la piel, y la tendencia a la obesidad o la depresión. Bien es cierto que los genes de cualquier población se relacionan en cada momento histórico con unas condiciones ambientales diferentes. Lo que pudo ser bueno hace 100.000 años puede ser perjudicial en las circunstancias ambientales del siglo XXI.

Otras investigaciones, sin embargo, se han fijado en las posibles ventajas de la herencia genética transmitida por los neandertales. Como escribí en otra ocasión, es probable que los neandertales nos regalaran las “armas biológicas” que nos permitieron avanzar en sus territorios de caza y que, a la postre, terminó con nuestro predominio de Eurasia y mucho más tarde de las Américas. No es tan sencillo pensar que una población adaptada a la vida en África es capaz de llegar a latitudes elevadas sin más bagaje cultural que una cuantas herramientas de piedra o de madera, el uso del fuego o la posibilidad de utilizar pieles de animales. Si nos fijamos en un mapa de los continentes, la mayor parte de Eurasia está situado por encima del paralelo de 40º. Este hecho implica la necesidad de una adaptación progresiva de cualquier población de cazadores y recolectores proveniente  de África. Las bases genéticas de nuestro sistema inmunitario contienen genes heredados de los neandertales, que favorecieron nuestra dispersión por Eurasia. El gen EPAS1 encontrado en el genoma de los denisovanos, sugiere que los humanos modernos hibridamos con otros grupos humanos. Este gen, muy frecuente en los grupos tibetanos, mejora la capacidad de transporte de oxígeno hacia las células del cuerpo y ha favorecido la vida altitudes de unos 4.000 metros.

Si hacemos un balance del legado de nuestros ancestros es evidente que la diversidad genética proporcionada por las hibridaciones ha sido favorable y ha posibilitado la ocupación de territorios hostiles para los primeros sapiens africanos.

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El valle perdido

Finalizada la temporada de excavaciones se demuestra una vez más la dificultad para encontrar fósiles humanos en los yacimientos europeos. Un hallazgo importante, que solo ha tenido eco en los medios de Francia, nos ha mostrado de nuevo la presencia de poblaciones humanas en Europa hace algo más de medio millón de años. Entre la especie Homo antecessor de la sierra de Atapuerca (850.000 años) y las poblaciones de la segunda mitad del Pleistoceno Medio (hace unos 400.000 años) existe un vacío muy notable de fósiles humanos.

Valle de norte de los Pirineos, donde se ubica la cueva de Arago. Al fondo de la imagen se adivina la presencia del Canigó.

Valle de norte de los Pirineos, donde se ubica la cueva de Arago. Al fondo de la imagen se adivina la presencia del Canigó.

El yacimiento de la cueva de Arago (Tautavel, Francia) puede considerarse como uno de los más importantes de Europa. Después de 50 años de trabajo en este lugar, bajo la dirección del matrimonio Henry y Marie Antoinette de Lumley, se ha recuperado una colección extraordinaria de herramientas de piedra, fósiles de un gran número de vertebrados y más de 150 fósiles humanos. Durante buena parte del Pleistoceno Medio las poblaciones de homininos ocuparon un valle privilegiado y perdido del sur de Europa, situado a los pies de los Pirineos. La presencia de grupos humanos en esta cueva pudo ser continua durante todo el Pleistoceno Medio (780.000-120.000 años). Si fuera así, podría llenarse un vacío que se resiste a la búsqueda de lugares apropiados.

Incisivo central permanente de corona fuertemente gastada, hallado en julio de 2015 en niveles de 550.000 años de la cueva de Arago (Tautavel, Francia).

Incisivo central permanente de corona fuertemente gastada, hallado en julio de 2015 en niveles de 550.000 años de la cueva de Arago (Tautavel, Francia).

No parece sencillo apostar por la presencia de humanos en Europa durante el período que va de 600.000 a 800.000 años. En este lapso de tiempo se sucedieron varios períodos de frío muy intenso, que dejó congeladas la mayor parte de las tierras europeas. Las penínsulas del sur pudieron ser el único refugio para los humanos de entonces. Yo no apostaría por la desaparición completa de grupos humanos, aunque los registros arqueológico y paleoantropológico no juegan a favor de esta hipótesis. La llegada a tierra europeas de una nueva tecnología (achelense), ideada en África un millón de años antes, y la presencia cada vez más frecuente de yacimientos  demostrando la presencia de humanos diferentes tanto en su morfología como en comportamiento a Homo antecessor, abogan por una sustitución más que por la continuidad. Esto no significa que las poblaciones de Homo antecessor desparecieran por completo. Sin embargo, es muy probable que su número quedara drásticamente reducido por los fríos intensos de finales del Pleistoceno Medio.

La cueva de Arago podría darnos alguna respuesta. De momento, este verano se ha localizado un diente humano muy gastado en niveles de unos 550.000 años de antigüedad, que casi igualan la cifra de 600.000 años atribuida a la mandíbula de Mauer. Quizá estos dos fósiles pertenecieron a individuos de la población que sustituyó a Homo antecessor. Si los miembros de esta especie persistieron en refugios del sur de Europa nada se opone a pensar en que hibridaran con los recién llegados y su genoma quedara absorbido y diluido en la nueva población europea.
Después de 50 años de excavaciones, la cueva de Arago todavía tiene mucho que decir sobre estas cuestiones. Su privilegiada situación en un valle cerrado quizá pudo ser uno de los escasos refugios para la diversidad del Pleistoceno Medio de Europa durante la glaciaciones que asolaron Europa durante casi 200.000 años.

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