Más "Out of África-s" y más mestizaje en las poblaciones neandertales

Aprovecho que estoy poniéndome al día con el tema de la genética neandertal, para dedicar algo de tiempo al blog y tratar de explicar el complicado pero apasionante estado de la cuestión.

Imagen: Johnny Sampson, NYT

Estamos en un bardal, pero en un bardal fascinante.

En efecto, en la última década hemos pasado de modelos filogenéticos simplistas que explicaban todo con unos pocos razonamientos evolutivos y recurriendo a expansiones globales de las especies, a una situación en la que, gracias a un gigantesco salto en la tecnología del ADN antiguo, por así decirlo nos hemos "caído del guindo". El desarrollo en las técnicas para recuperar ADN de fósiles del Pleistoceno medio, y para estudiarlo, ha empezado a dar unos frutos increíbles (esto es, increíbles hace diez años) y nos va abriendo diminutas pero fascinantes ventanas a un pasado remoto en términos de la evolución de la humanidad.

El caso denisovano, eso tipos huidizos de las montañas Altai

Esta especie o población humana del Pleistoceno medio es uno de los casos más interesantes que tenemos en la actualidad. Es algo inaudito porque es una especie de la que se conoce bastante en términos de su ADN sin apenas tener información de cómo eran físicamente. Esto se debe a que los huesos estudiados para extraer el ADN son fragmentos o huesos diminutos (como el hueso de un meñique) de individuos de los que apenas se sabe nada desde la antropología física tradicional. Sin embargo, a través del estudio de su ADN (Krause et al., 2010; Sawyer et al., 2015) se ha podido saber que estos humanos descienden en último término de la misma rama común que los neandertales de Eurasia, y están por tanto más emparentados con ellos que con los llamados humanos modernos o humanos anatómicamente modernos, que descienden de poblaciones salidas de África hace mucho menos tiempo. Es decir que provienen de una población ancestral común que empieza a separarse hace más de 700.000 años.

El conundrum de Atapuerca: los ADNs que no casaban

Otro caso interesantísimo es el de los estudios del ADN de los fósiles de la sima de los Huesos en Atapuerca, donde los estudios de dos clases de material genético de los mismos fósiles nos han ofrecido historias evolutivas distintas. Una, la del ADN nuclear, que acerca el parentesco de los Homo heidelbergensis a los neandertales "clásicos" de época posterior (Meyer et al., 2016); y otra, la del ADN mitocondrial (Meyer et al., 2014), que por el contrario los emparenta con las poblaciones denisovanas. Paralelamente a esta cuestión, también se constató que el ADN mitocondrial de los neandertales "clásicos" se agrupaba mejor con el de los humanos modernos y se separaba del grupo denisovano.

 

Todo esto, aunque parezca extraño, es perfectamente posible porque el ADN mitocondrial se transmite por vía exclusivamente materna, mientras que el nuclear se recombina en la reproducción, de forma que pueden reflejar linajes relativamente distintos en los mismos individuos.

 

Otra salida de África más (por lo menos)

Aun así, es necesario explicar esa discrepancia, y para ello se han formulado varias posibilidades e hipótesis. De ellas, la que cada vez parece más solida y aceptada es la que propone un contacto genético entre poblaciones africanas y los antepasados de los neandertales clásicos, en algun momento entre hace 500.000 y 250.000 años. La cosa no es sencilla de entender, ni de explicar, pero allá vamos: sobre un sustrato genético mitocondrial que sería muy similar al denisovano, ese contacto habría aportado a los neandertales antiguos una nueva línea, que después se convertiría en la base mitocondrial de los neandertales "clásicos". Así, cuando los especialistas miran a las secuencias mitocondriales neandertales "clásicas" y las usan como referencia, están contemplando, en parte, una herencia transmitida por intercambios genéticos con poblaciones africanas. Los heidelbergensis de Atapuerca, sin embargo, serían anteriores a ese contacto y mantienen la línea mitocondrial ancestral, de tipo denisovano. Todo esto permite explicar porqué su ADN nuclear sí se agrupa con el de los neandertales posteriores, pero el mitocondrial no lo hace.

Más madera... err.. estudios.

Fig. 1 en Posth et. al 2017

Un trabajo muy reciente (Posth et al., 2017) confirma parcialmente estas ideas, a través de modelos estadísticos y aportando una nueva secuencia mitocondrial de un neandertal cuya antiguedad se estima en unos 130.000 años. En ese estudio se propone que la introgresión de genes africanos en la línea neandertal tuvo lugar en algún momento entre, aproximadamente, 400.000 BP y 250.000 BP. Por tanto estamos hablando de otra salida de África más, que se suma a las que ya se conocían o se consideraban hipotéticamente (unas cuantas: Homo habilis, Homo ergaster/erectus, humanos anatómicamente modernos...).

También los neandertales recientes se mezclaron, una vez más, con los humanos modernos... ¡la locura!

A este panorama de mezclas, mestizajes e intercambios genéticos del Pleistoceno medio, tenemos que añadir algo que hemos empezado a saber desde hace un par de años (Fu et al. , 2015): que los primeros humanos anatómicamente modernos en llegar a Europa hace unos 40.000 años también se cruzaron con los neandertales europeos. En concreto, al menos un individuo encontrado en la cueva de Pestera cu Oase, en Rumanía, tenía ascendencia neandertal: uno de sus antepasados, de entre 4 y 8 generaciones atrás, perteneció a esa población humana.
 

En conclusión

A nivel de paradigma general, está claro que debemos abandonar aquellas ideas del siglo pasado, y comienzos de este, que afirmaban que era imposible la interfertilidad y el intercambio genético entre poblaciones de distintos humanos del pasado (neandertales, modernos, denisovanos, etc.). El mestizaje no sólo sucedió, sino que era la norma antes que la excepción. Eso si, teniendo en cuenta que eran poblaciones muy pequeñas en términos globales, que ocupaban enormes extensiones de territorio con densidades demográficas ínfimas, y que estaban relativamente aisladas, por la geografía, unas de otras.

Referencias

Krause et al. (2010): The complete mitochondrial DNA genome of an unknown hominin from southern Siberia. Nature letter. Nature, 464.

Meyer et al. (2014): A mitochondrial genome sequence of a hominin from Sima de los Huesos. Nature letter. Nature, 505.

 

Fu et al. (2015): An early modern human from Romania with a recent Neanderthal ancestor. Nature letter. Nature, 542.

 

Sawyer et al. (2015): Nuclear and mitochondrial DNA sequences from two Denisovan individuals. PNAS, 112, 51.

Meyer et al. (2016): Nuclear DNA sequences from the Middle Pleistocene Sima de los Huesos hominins. Nature letter. Nature, 531.

Posth et al. (2017): Deeply divergent archaic mitochondrial genome provides lower time boundary for African gene flow into Neanderthals. Nature Communications, 16046.