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Un fémur acerca los neandertales al hombre moderno

Un fémur acerca los neandertales al hombre moderno

El hombre moderno y el neandertal, aunque presentan un ancestro común, divergieron hace más de 550.000 años siguiendo líneas evolutivas distintas. Ambos homínidos, que compartieron hábitat, pudieron además relacionarse entre sí y compartir genes. El lugar y el momento en que esto ocurriera es ampliamente estudiado mediante los restos óseos del registro fósil. De entre ellos, un fémur, catalogado con el número 3.668 y excavado en 1937 en la cueva de Hohlenstein-Stadel, al suroeste de Alemania, es ahora objeto de estudio 80 años después.

Este hueso aún conserva su ADN mitocondrial antiguo, un tipo de material genético distinto al del núcleo y que se localiza en un orgánulo de la célula, la llamada mitocondria. El análisis del ADN mitocondrial de esta extremidad ósea ha desvelado que se produjo una migración de homínidos desde África que se entrecruzaron con los neandertales que se habían establecido en Europa.

Un equipo de científicos liderados por Cosimo Posth y Johannes Krause, del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana y la Universidad de Tübingen en Alemania, han encontrado en estos restos de ADN mitocondrial una explicación a la evolución de los neandertales.

Así, la línea que los originó pudo tener un antepasado común que los separara del hombre moderno hace 550.000-765.000 años. Este neandertal antiguo pudo a su vez haberse separado de los denisovanos (un homínido de Siberia que cohabitó con neandertales y humanos modernos) hace 473.000-381.000 años y posteriormente recibir un aporte de genes modernos de esos homínidos que migraron de África, lo que ocurrió hace 470.000-220.000 años.

Los resultados de esta investigación, que se publican este martes en la revista Nature Communications, indican que el ADN mitocondrial de los neandertales es más parecido al de los humanos modernos de lo que se pensaba. Esto indicaría que pudo existir un ancestro común más reciente al que comparten con el Hombre de Denisova. Por ello, este ancestro moderno que migró desde África pudo dejar su marca genética en los neandertales pero no en los denisovanos.

El análisis completo del ADN mitocondrial que aporta el equipo de Posth revela además que los neandertales más modernos ya no poseen el ADN mitocondrial que poseían sus ancestros. Éste ha sido reemplazado por el ADN mitocondrial que contiene esa marca que le vino de África, en un proceso que la ciencia ha bautizado con el nombre de introgresión genética. Se trata de un fenómeno se produce cuando los genes de una especie pasan a otra debido a los posibles cruzamientos que se pudieron originar cuando cohabitaron, en este caso durante el Pleistoceno Tardío.

“La introgresión que estamos describiendo desde homínidos de África a neandertales es responsable de la sustitución del ADN mitocondrial de neandertal, no sólo en el fémur estudiado, sino en toda la población de los neandertales”, ha afirmado Posth.

Este paso de material genético de una especie a otra no solo se aprecia en el ADN mitocondrial sino que afecta a todo su genoma en conjunto, incluyendo el ADN del núcleo. “Hasta ahora, sólo disponemos de una muestra de ADN nuclear de neandertal bien conservado. Y de hecho, ésta contiene marcas de ADN humano moderno temprano”, ha expresado.

Estas diferencias de ADN mitocondrial entre los propios neandertales indican que hubo una gran diversidad genética en la población de estos homínidos y sugiere que el tamaño de la población de los neandertales fue mayor que la que tuvieron al final de su existencia.

Sin embargo, la carencia de restos fósiles con ADN nuclear en todos ellos hace difícil despejar todas las dudas de cómo fueron las relaciones genéticas entre los neandertales, los denisovanos y los humanos modernos.

Neandertales de la Península Ibérica

Según este estudio ¿existió entonces un neandertal antiguo que fue reemplazado por uno moderno a partir de esta introgresión genética?

“Sí. El ADN neandertal de la Sima de los Huesos en Atapuerca, España, que data de hace 430.000 años, es el más antiguo de esta especie estudiado hasta la fecha. Este neandertal tiene un ADN mitocondrial completamente diferente. Pensamos que ese era el ADN mitocondrial original neandertal, que fue reemplazado por la nueva población que vino de África y que estaba más emparentada con los humanos modernos”, ha explicado Posth.

Parece por lo tanto que los neandertales eran más modernos de lo que creíamos. “Parcialmente sí”, ha indicado el científico. “Su ADN mitocondrial es más parecido al del humano moderno que el del tipo neandertal original”, ha añadido.

Para Carles Lalueza Fox, experto en ADN antiguo del Instituto de Biología Evolutiva del CSIC-Universidad Pompeu Fabra, una de los principales novedades que aporta el estudio es la de “explicar una discrepancia notoria en el análisis de los restos de la Sima de los Huesos, donde el ADN mitocondrial era de tipo denisovano y el nuclear de tipo neandertal”.

Según el investigador del SCIC las muestras que el equipo alemán ha analizado a partir del fémur es coherente con una migración que habría transformado los linajes mitocondriales con posterioridad a la Sima.

Lalueza ha destacado también la gran heterogeneidad genética que había entre las poblaciones de homínidos del pleistoceno medio, “lo cual sólo puede conseguirse con aislamiento geográfico y temporal. Después de esto, empezó la historia de hibridaciones y de sucesivas migraciones que fueron poniendo en contacto poblaciones antes aisladas”, ha aclarado.

A este respecto el español ha recordado las muestras de neandertal que encontraron en la cueva de El Sidrón en Asturias cuyo análisis de ADN mitocondrial realizado en 2005 ya apuntaba “una fecha de todos los mitocondriales neandertales cercana a los 250.000 años, lo que relacionábamos con los máximos glaciales”.

Estos análisis de El Sidrón han sido incluidos, junto al de la Sima de los Huesos, en el estudio de Posth sobre el fémur excavado en Alemania para establecer las relaciones evolutivas de las poblaciones de neandertales de las que se dispone ADN mitocondrial.

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