Obtención del ADN neandertal de los sedimentos de Atapuerca sin necesidad de fósiles
2021/04/15 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
La Galería de los Estados no es muy conocida, pero es una cueva singular. Se llamó gracias a las enormes estalagmitas que se crearon allí durante un millón de años. Esta cueva fue utilizada por los neandertales. En aquella época la galería tenía acceso directo desde el exterior, pero luego fue cubriendo la entrada y la cueva quedó totalmente aislada. Cuando el Homo sapiens llegó a Atapuerca, no se podía meter en la cueva. Desde entonces, el yacimiento ha estado totalmente aislado, manteniendo estable la temperatura y la humedad, protegido de la atmósfera.
Ahora, analizando únicamente los sedimentos del yacimiento, los investigadores han obtenido el ADN neandertal sin necesidad de huesos. Se cree que puede ser un ADN expulsado por heces, orina y otros fluidos corporales. Así, han encontrado el ADN de varios neandertales. El mayor es un hombre que vivió hace 110.000 años. Comparando este ADN con los datos de otros neandertales europeos, el equipo de Juan Luis Arsuaga ha aclarado que podría pertenecer a un linaje de neandertales ramificados desde la línea principal de neandertales hace 135.000 años. Debido a las dataciones, se cree que esta bifurcación se produciría en el inicio del periodo cálido entre las dos últimas glaciaciones, cuando el clima estaba cambiando.
Pero también se han encontrado pistas de ADN más recientes, de cuatro mujeres de entre 80.000 y 105.000. Ellos creen que pertenecían al linaje de los neandertales clásicos, otro linaje neandertal ramificado hace 105.000 años. De hecho, los neandertales clásicos cambiaron el clima y se ramificaron al comienzo de la última glaciación.
Herramienta para completar la historia filogenética del ser humano
El investigador del equipo de Arsuaga, Asier Gómez Olivencia, considera histórica la nueva investigación. No sólo porque metodológicamente permite obtener y secuenciar el ADN humano sin ningún fósil, sino porque permite completar la historia filogenética de los neandertales. “En la mano de los datos, aclaramos que había dos momentos en los que se diversificaron los linajes neandertales. Hace 135.000 años hubo una diversificación. Posteriormente, la mayor parte de esta diversificación desapareció, de donde se mantuvo una línea. Y de esta línea, hace 105.000 años, se produjo una nueva diversificación. En Atapuerca hemos encontrado un individuo de la primera diversificación y cuatro de la segunda diversificación”, explica Gómez. Y con emoción ha añadido: “Los fósiles humanos normalmente son muy escasos. En un yacimiento encontrarás dos dientes, un pequeño hueso en otro yacimiento… Pero no suele ser suficiente para completar este tipo de historias. La obtención del ADN de los sedimentos nos ha permitido adquirir más piezas de este puzzle y construir una panorámica europea”.
En aquella época, en comparación con África, Europa era una tierra extraña para la vida humana. En los momentos glaciares muchas zonas estuvieron heladas y lo habitable, en el sur, era muy montañoso. Uno de los pocos lugares templados de la península ibérica en la costa. “En el momento interglaciar de hace 125.000 años, sin embargo, el clima en Europa era similar al actual, templado y sin hielo. De esta manera, los grupos podían estar más dispersos y producir microevoluciones locales, creando diferentes linajes. La diversificación tiene sentido en este contexto, se ve correlación desde un punto de vista ecológico”, afirma Gómez.
El cerebro más grande de la evolución humana
“Además, se adhiere a otra cuestión muy interesante que menciona Arsuaga: los neandertales aparecieron hace 200.000 años, pero los neandertales con más cerebro son sólo el último interglaciar y los futuros neandertales, los neandertales clásicos. Tenían más cerebro que nosotros, el mayor cerebro de la evolución humana. Y después del último interglaciar aparece otra cosa, tanto en los sapiens como en los neandertales: comienzan los enterramientos, auténticos enterramientos individuales. No sabemos exactamente qué pasó, pero sí que podía estar relacionado con el aumento del cerebro. En este nuevo trabajo hemos aclarado que en torno a este interglaciar existe una diversificación de neandertales y que luego se da una segunda diversificación. ¿Puede tener algo que ver con el aumento del cerebro de los neandertales?”. Gómez cree que habrá que unir las piezas del puzzle y testar estas hipótesis.
Para ir afinando la historia filogenética de los neandertales, la metodología de obtención del ADN humano puede ser clave sin necesidad de fósiles y a partir del simple sedimento. Esta metodología es fruto de la colaboración del equipo de Juan Luis Arsuaga con los investigadores del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva. El grupo alemán Matthias Meyer demostró en un trabajo anterior que los restos de ADN de los antiguos seres humanos se pueden obtener directamente de los sedimentos de las cuevas. Consiguieron entonces obtener el ADN mitocondrial de los sedimentos (informativo de la línea de la madre). En la Sima de los Huesos (Atapuerca) también se ha conseguido obtener el ADN nuclear, con una secuencia mucho más larga y que aporta toda la información genética que se transmite a través de la madre y del padre. Se ha podido aclarar el sexo de aquellos seres humanos.
Esta técnica no permite obtener muestras de cualquier yacimiento. El ADN se degrada a alta temperatura, por lo que sólo en yacimientos muy septentrionales se ha conseguido obtener ADN de los antiguos sedimentos (Siberia). La Galería de los Estados de Atapuerca, sin embargo, ha estado totalmente aislada desde los neandertales hasta la fecha, permaneciendo estable su temperatura y humedad durante 50.000 años. Los investigadores han tenido que excavar cuidadosamente la cueva, sin crear accesos directos, a pesar de que la llegada a la misma ha dificultado enormemente el trabajo diario en lugar de recorrer 18-20 metros desde la entrada, atravesando entre 400 y 500 metros por la cueva.
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