UNA VENTANA AL MUNDO DE LA PASIÓN CIENTÍFICA

¿Qué es lo que todavía nos hace neandertales?


Texto escrito por Diana Grajales

El Homo neanderthalensis (H neanderthalensis)., descubrierto por primera vez en 1856 en el Valle de Neander (Alemania), fue considerado como “tonto” y “bruto”, pero lo cierto es que eran capaces de fabricar herramientas, enterraban a sus muertos, cuidaban a sus enfermos y controlaban el fuego, cualidades similares a las de los humanos modernos.

Como nos contaba Fernando en su artículo Hibridación de linajes humanos desconocidos, la evolución humana ha sido más compleja de lo que se pensaba y, en momentos en los que coexistieron diferentes especies de homínidos, se dieron hibridaciones entre linajes que fueron clave en el desarrollo del Homo sapiens (H. sapiens). La evidencia genética nos ha demostrado que los neandertales se cruzaron con los humanos modernos, y que los humanos de hoy (excepto los africanos), somos el producto de esta mezcla.

Durante años los científicos debatieron sobre el origen de los humanos modernos. Si bien al principio la hipótesis que se barajó se basaba en que los H. sapiens reemplazarían a otras especies humanas arcaicas al salir de África, (hipótesis soportada por la investigación del genoma mitocondrial), gracias a los estudios genómicos hoy sabemos que, cuando el H. sapiens dejó África, en vez de simplemente reemplazar a otras especies humanas arcaicas en otras partes del mundo, tuvo contacto con ellas y fue capaz de hibridar con ellas, dando como resultado la transferencia de información genética de una especie a otra.

Las dos hibridaciones conocidas tuvieron lugar hace respectivamente 80.000 y 40.000 años. La primera de ellas tuvo lugar entre el H. neanderthalensis y el H. sapiens después de la divergencia entre africanos y no africanos de este último, mientras que la segunda de ellas tuvo lugar entre los homínidos de Denisova y los papuanos. Una tercera hibridación, que todavía está siendo investigada, podría habría tenido lugar entre los neandertales y los homínidos de Denisova.

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El intercambio genético entre los neandertales y los humanos modernos habría ocurrido antes de la divergencia de europeos, asiáticos del este y papuanos. Este escenario sería compatible con el registro arqueológico, que muestra que los humanos modernos aparecieron en Oriente Medio hace 100.000 años, mientras que los neandertales estuvieron en esa misma región hasta hace 30.000 años. Figura adaptada de New Scientist

Las primeras evidencias de la hibridación entre el H. sapiens y el H. neanderthalensis surgieron cuando el equipo de Erik Trinhaus, profesor de Antropología Física de la Universidad de Washington, encontró en 1999 (y posteriormente en 2006) cráneos que combinaban rasgos de neandertales y humanos modernos. Fue entonces cuando los investigadores ambicionaron secuenciar el genoma de neandertal, reto conseguido por el equipo del reconocido antropólogo sueco Svante Päabo a partir de tres muestras óseas en 2010.

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Figuras. Los descubrimientos del esqueleto de Abrigo do Lagar Velho (Portugal) en 1999 (izquierda) y del cráneo de la cueva de Muierii (Rumanía) en 2006 (derecha) permitieron observar por primera vez mosaicos morfológicos que combinaban caracterísiticas del neandertal y del humano moderno.

Gracias a los avances moleculares y tecnológicos de las últimas décadas, fue posible secuenciar el genoma de neandertal y estimar la divergencia por base de DNA entre el genoma de neandertal y el del humano moderno. Así es como determinaron que entre el 1 y el 4.5% de nuestro genoma es de herencia neandertal. Dado que la hibridación ocurrió fuera de África, ello explicaría por qué los africanos son Homo sapiens puros”, es decir, que su genoma es 100% Homo sapiens.

Pero vayamos a lo que nos interesa. Una vez se confirmó la hipótesis del intercambio genético entre el H. sapiens y el H. neanderthalensis, el siguiente paso fue inferir las regiones genómicas derivadas de neandertal. Para ello, los investigadores analizaron SNPs (mutaciones de un único nucleótido) y regiones que estaban presentes en los no africanos de hoy y en los neandertales, y ausentes en los africanos (recordemos que son H.sapiens puros).

¿Qué es lo interesante de estas investigaciones? Pues en primer lugar, el descubrimiento de los alelos derivados de herencia neandertal, como por ejemplo alelos de la proteína queratina, que se encuentra en el pelo y la piel, y que presumiblemente nos habría ayudado a adaptarnos a ambientes más fríos al salir de África, pero también algunos alelos asociados a enfermedades como el lupus, la cirrosis biliar o la diabetes de tipo II, además de alelos un tanto “curiosos”, como alelos asociados al vicio de fumar.

Además, también descubrieron alelos ausentes en los neandertales y que pertenecerían únicamente a la especie de H. sapiens, como los alelos asociados a las enfermedades del Síndrome de Down o la esquizofrenia, pero también alelos que codifican para proteínas del axonema, la estructura responsable del movimiento flagelar del esperma, o también alelos que codifican para proteínas implicadas en la cicatrización de las heridas. ¿Serían estos alelos clave en el éxito del Homo sapiens como especie dominante a partir de entonces?

Lo que sí parece claro es que la hibridación con el H. neanderthalensis y el intercambio genético se habría visto condicionado por una selección positiva que habría actuado sobre aquellos alelos neandertales ventajosos, lo que habría permitido que el H. sapiens adquiriera alelos que le ayudasen a adaptarse a nuevas áreas geográficas y distinta climatología, muy diferentes a las del África donde surgieron, y que todavía hoy conservamos.

Fuentes

  1. A draft sequence of the Neanderthal genome. Richard E. Green, et al. DOI: 10.1126/science.1188021. Science 328, 710 (2010);
  2. The genomic landscape of Neanderthal ancestry in present-day humans. Sankararaman et al. doi:10.1038/nature12961
  3. The early Upper Paleolithic human skeleton from the Abrigo do Lagar Velho (Portugal) and modern human emergence in Ibera. Duarte et. Al. 1999.Proc. Nat. Acad. Scie. USA. Vol. 966, pp. 7604-7609.
  4. Early modern humans from the Pestera Muierii, Baia de Fier, Romania. Trinkhaus et al. 17196-17201. PNAS. Vol. 103. no.46

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