El descubrimiento en 2010 de que los primeros humanos y los neandertales se cruzaron alguna vez fue una sorpresa científica, revelando un legado genético que ha influido en varios aspectos de la vida moderna, incluyendo los ritmos circadianos, la función del sistema inmunológico y la percepción del dolor. Sin embargo, los científicos han encontrado sorprendentemente difícil desentrañar cómo este flujo genético en dirección opuesta pudo haber moldeado a los neandertales, quienes se extinguieron hace unos 40,000 años. Con la ayuda de nuevas técnicas, un estudio reciente está ofreciendo una imagen más clara de esta interacción.
La Historia de Dos Especies entre Mezcladas
El análisis, publicado el 12 de julio en la revista Science, mostró que los humanos y los neandertales intercambiaron ADN en múltiples ocasiones durante los últimos 250,000 años, arrojando luz sobre cómo desaparecieron los neandertales y reescribiendo potencialmente la historia de cómo y cuándo nuestros antepasados Homo sapiens salieron de África.
Según Joshua Akey, profesor en el Instituto Lewis-Sigler de la Universidad de Princeton y autor principal del estudio, «Hasta la fecha, la mayoría de los datos genéticos sugieren que los humanos modernos evolucionaron en África hace 250,000 años, se quedaron allí durante los siguientes 200,000 años y luego decidieron dispersarse fuera de África hace 50,000 años y poblar el resto del mundo». Sin embargo, la genética es esencialmente ciega a cualquier cosa que no deje descendencia en las poblaciones actuales. «Lo que creo que es interesante de este estudio es que proporciona conocimientos genéticos sobre estas dispersiones fuera de África que antes no podíamos ver», añadió Akey.
Episodios Múltiples de Apareamiento
El estudio encontró que los humanos dejaron África y se encontraron con los neandertales en tres olas distintas: 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 Svante Pääbo secuenció el primer genoma neandertal, ganando un premio Nobel por su trabajo. Sin embargo, la nueva investigación mostró que las dos primeras olas eran significativamente diferentes de la tercera, una migración que llevó a los humanos modernos a residir en cada rincón del globo.
Los científicos descubrieron que el porcentaje de ADN de Homo sapiens en el genoma neandertal podía ser tan alto como 10% hace más de 200,000 años y disminuyó con el tiempo; en promedio, era de 2.5% a 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 de Homo sapiens a los neandertales hace unos 100,000 años es un hallazgo novedoso, dijo Laurits Skov, genetista e investigador postdoctoral en la Universidad de California Berkeley, quien no participó en el estudio.
«Lo que parece seguro, sin embargo, es que la historia entre humanos y neandertales está mucho más entrelazada de lo que habíamos pensado anteriormente», comentó Skov por correo electrónico.
Trabajo de Detectives Genéticos
Durante las dos primeras olas de mestizaje, la población neandertal absorbió genes humanos y la descendencia se mantuvo dentro de los grupos neandertales, según el nuevo estudio. Estos primeros episodios de apareamiento, resultado de pequeños grupos de pioneros Homo sapiens migrando, pero sin establecer una base sólida fuera de África, dejaron poco rastro en el acervo genético de las poblaciones humanas modernas, pero tuvieron un gran impacto en el genoma neandertal, explicó Akey.
«Creo que la explicación más simple es que esto refleja cambios en el tamaño de las poblaciones a lo largo del tiempo», añadió Akey. «Al principio, los humanos modernos estaban saliendo de África en pequeñas cantidades, y las poblaciones neandertales eran lo suficientemente grandes como para absorber estas primeras dispersiónes de humanos y sus genes en la población neandertal».
Sin embargo, cuando Homo sapiens dejó África hace unos 60,000 años en una migración duradera alrededor del mundo, la descendencia resultante de los encuentros entre Homo sapiens y neandertales creció dentro de las poblaciones humanas modernas y su firma genética permaneció en el acervo genético humano, influyendo en nuestras vidas hoy en día, agregó Akey.
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 50,000 a 80,000 años y fueron encontrados en tres ubicaciones diferentes: Vindija en Croacia, y las cuevas de Denisova y Chagyrskaya en las montañas de Altái. Luego compararon esos datos con los genomas de 2,000 humanos actuales.
«Desarrollamos un marco para determinar si ocurrió flujo genético de humanos a neandertales, estimar cuánto ADN de humanos modernos hay en los genomas neandertales e identificar los lugares específicos en el genoma neandertal que llevan secuencias modernas humanas», explicó Akey.
El Misterio de la Desaparición de los Neandertales
Existen algunos fósiles de Homo sapiens que pueden reflejar los primeros, menos exitosos, viajes fuera de África hacia el Medio Oriente y Europa, dijo Chris Stringer, líder de investigación en evolución humana en el Museo de Historia Natural de Londres, quien no participó en el estudio. Estos restos incluyen un fósil de Homo sapiens encontrado en la cueva Apidima en el sur de Grecia que data de hace 210,000 años y restos encontrados en los sitios israelíes de Skhūl y Qafzeh. Los fósiles encontrados en Israel tenían «rasgos primitivos», como cejas más grandes, cráneos más planos y barbillas variables.
«He interpretado estos rasgos como retenidos de ancestros más primitivos no neandertales, pero alternativamente podrían ser signos de flujo genético de neandertales, y tal vez esas características deberían ser revisadas ahora, a la luz de este nuevo trabajo», dijo Stringer.
Las dinámicas poblacionales identificadas en esta investigación podrían ser una razón importante por la cual 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% más pequeño de lo que se pensaba anteriormente.
«Las poblaciones humanas eran más grandes, y como olas chocando en la playa, eventualmente erosionaron a los neandertales», con el acervo genético neandertal probablemente absorbido en la población humana en la última ola de mestizaje, dijo Akey. «La extinción es complicada, por lo que creo que sería prudente no decir que es la única explicación… pero creo que la absorción de los neandertales en las poblaciones humanas probablemente explica una cantidad significativa de por qué los neandertales desaparecieron», añadió.
Stringer dijo que estaba de acuerdo en que la última fase de mestizaje puede haber contribuido a la extinción de los neandertales, con la población neandertal haciéndose aún más pequeña y menos diversa a medida que el ADN neandertal entró en el acervo genético humano más grande.
«Creo que ese es un punto importante», comentó Stringer. «Descontar el aumento en la diversidad genética neandertal por el mestizaje con sapiens también reduce significativamente su tamaño poblacional efectivo, lo que añade más evidencia de que los neandertales tardíos ya podrían haber sido una especie en peligro incluso sin la competencia de una población de Homo sapiens en expansión».
Este estudio no solo redefine la historia de nuestra especie y su relación con los neandertales, sino que también subraya la complejidad de la evolución humana y cómo las interacciones entre diferentes grupos han dejado una marca duradera en nuestro patrimonio genético.
