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El 2010 descubrimiento El hecho de que los primeros humanos y los neandertales se cruzaran en algún momento fue una bomba científica: la revelación de un legado genético que desde entonces se ha descubierto que desempeña un papel en la vida de las personas modernas, influyendo ritmos circadianos, sistema inmunitario función y la forma en que algunos sienten dolor.
Sin embargo, a los científicos les ha resultado sorprendentemente difícil reconstruir el flujo genético en la dirección opuesta: cómo la mezcla entre los dos grupos pudo haber dado forma a los neandertales, que se extinguieron hace unos 40.000 años. Con la ayuda de nuevas técnicas, un nuevo estudio ofrece un panorama más claro.
El analisis, publicado el 12 de julio en la revista Sciencedemostró que los dos grupos intercambiaron ADN en múltiples puntos durante los últimos 250.000 años, arrojando luz sobre cómo desaparecieron los neandertales y potencialmente reescribiendo la historia de cómo y cuándo nuestros ancestros Homo sapiens abandonaron África.
“Hasta la fecha, la mayoría de los datos genéticos sugieren que los humanos modernos evolucionaron en África hace 250.000 años, permanecieron allí durante los siguientes 200.000 años y luego decidieron dispersarse fuera de África hace 50.000 años y poblar el resto del mundo”, dijo Joshua Akey, profesor del Instituto Lewis-Sigler de la Universidad de Princeton y autor principal del estudio.
«Pero la genética es esencialmente ciega a todo aquello que no deje ascendencia hasta las poblaciones actuales. Lo que creo que es interesante de este artículo es que proporciona información genética sobre estas dispersiones fuera de África que antes no podíamos ver», dijo Akey.
Los hallazgos sugieren que la historia humana muy temprana fue compleja y que los humanos modernos probablemente interactuaron con los neandertales y otros tipos de humanos arcaicos, incluidos los Denisovanos enigmáticos —mucho más frecuentemente de lo que se reconocía previamente desde nuestro surgimiento como especie hace unos 250.000 a 300.000 años.
Múltiples episodios de apareamiento
Al comparar secuencias de ADN en bases de datos, los científicos pueden reconstruir relaciones entre diferentes poblaciones o especies, y debido a que los cambios genéticos ocurren a un ritmo constante durante el curso de una generación, los genetistas pueden calcular el tiempo transcurrido entre el momento en que dos grupos intercambiaron ADN, como los tictac de un reloj molecular.
El estudio encontró que los humanos abandonaron África, se encontraron y se cruzaron con los neandertales en tres oleadas: una hace unos 200.000 a 250.000 años, poco después de que aparecieran los primeros fósiles de Homo sapiens en África; otra hace 100.000 años; y la última hace unos 50.000 a 60.000 años.
El episodio más reciente es ampliamente reconocido y fue identificado por primera vez en 2010, cuando el genetista ganador del Premio Nobel Svante Pääbo secuenció el primer genoma neandertal. Sin embargo, la nueva investigación mostró que las dos primeras oleadas diferían significativamente de la tercera, una migración radical que finalmente llevó a los humanos modernos a residir en todos los rincones del planeta.
Los científicos descubrieron que el porcentaje de ADN del Homo sapiens en el genoma del neandertal puede haber sido tan alto como el 10% hace más de 200.000 años y disminuyó con el tiempo; en promedio, fue del 2,5% al 3,7%.
Un estudio similar publicado el año pasado había identificado rastros genéticos de un encuentro entre los dos grupos hace unos 250.000 años, pero la contribución del ADN del Homo sapiens a los neandertales hace unos 100.000 años es un hallazgo novedoso, dijo Laurits Skov, genetista e investigador postdoctoral de la Universidad de California en Berkeley, que no participó en el estudio.
“Lo que parece cierto, sin embargo, es que la historia humana y la de los neandertales están mucho más entrelazadas de lo que habíamos pensado anteriormente”, dijo por correo electrónico.
Trabajo de detective genético
Durante las dos olas anteriores de mestizaje, la población neandertal absorbió genes humanos y la descendencia permaneció dentro de los grupos neandertales, según el nuevo estudio.
Estos primeros episodios de apareamiento, resultado de pequeños grupos de Homo sapiens pioneros que migraron —pero no establecieron una base sólida— fuera de África, dejaron poco registro en el acervo genético de las poblaciones humanas modernas, pero sí tuvieron un gran impacto en el genoma neandertal, dijo Akey.
“Creo que la explicación más simple es que esto refleja cambios en el tamaño de la población a lo largo del tiempo”, añadió.
“Al principio, los humanos modernos (tempranos) estaban saliendo de África, y las poblaciones neandertales eran lo suficientemente grandes como para poder absorber esencialmente estas dispersiones iniciales de humanos y sus genes en la población neandertal”, explicó Akey.
Sin embargo, cuando el Homo sapiens abandonó África hace unos 60.000 años en una migración duradera alrededor del mundo, la descendencia resultante de los encuentros entre el Homo sapiens y los neandertales creció dentro de las poblaciones humanas modernas y su firma genética permaneció dentro del acervo genético humano, influyendo en nuestras vidas actuales, añadió.
En el estudio, el equipo utilizó técnicas de aprendizaje automático para decodificar y secuenciar genomas de los restos de tres neandertales, que datan de hace entre 50.000 y 80.000 años y fueron encontrados en tres lugares diferentes: Vindija, Croacia, y las cuevas Denisova y Chagyrskaya en las montañas de Altai. Luego, los investigadores compararon esos datos con los genomas de 2.000 humanos actuales.
“Desarrollamos un marco para determinar si se produjo un flujo genético entre humanos y neandertales, estimar cuánta secuencia humana moderna hay en los genomas neandertales e identificar los lugares específicos en el genoma neandertal que contienen… secuencias humanas modernas”, dijo Akey.
El misterio de la desaparición de los neandertales
Hay un puñado de fósiles de Homo sapiens que pueden reflejar los primeros y menos exitosos viajes de la especie desde África hacia Medio Oriente y Europa, dijo Chris Stringer, líder de investigación en evolución humana en el Museo de Historia Natural de Londres, que no participó en el estudio.
Estas reliquias incluyen un fósil de Homo sapiens encontrado en Cueva de Apidima en el sur de Grecia Se remonta a hace 210.000 años y se encontraron restos en sitios israelíes. Skhul (esclavitud) y QafzehLos fósiles encontrados en Israel tenían “rasgos primitivos”, como cejas más grandes, cráneos más planos y barbillas variables.
«He interpretado que estos rasgos fueron conservados de ancestros no neandertales más primitivos, pero también podrían ser signos de flujo genético de los neandertales, y tal vez esas características deberían volver a examinarse ahora, a la luz de este nuevo trabajo», dijo Stringer.
La dinámica poblacional identificada en esta investigación podría ser una de las principales razones por las que los neandertales desaparecieron hace 40.000 años, señaló Akey. El análisis de los investigadores sugiere que el tamaño de la población neandertal en ese momento era un 20% menor de lo que se creía anteriormente.
“Las poblaciones humanas eran más grandes y, como las olas que se estrellan en la playa, eventualmente erosionaron a los neandertales”, y el acervo genético neandertal probablemente fue absorbido por la población humana en la última ola de mestizaje, dijo Akey.
“La extinción es complicada, así que creo que dudaría en decir que es la única explicación… pero creo que la absorción de los neandertales en las poblaciones humanas probablemente explica en gran medida por qué desaparecieron los neandertales”, añadió.
Stringer dijo que estaba de acuerdo en que la última fase del mestizaje puede haber contribuido a la extinción de los neandertales, ya que la población neandertal se volvió aún más pequeña y menos diversa a medida que el ADN neandertal ingresaba al acervo genético humano más grande.
“Creo que es un punto importante”, dijo Stringer. “Si se excluye el aumento de la diversidad genética de los neandertales a partir del mestizaje con los sapiens, también se reduce significativamente el tamaño efectivo de su población, lo que añade más pruebas de que los neandertales tardíos podrían haber sido ya una especie en peligro de extinción incluso sin la competencia de una población en expansión de Homo sapiens”.
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