El ADN m¨¢s antiguo est¨¢ en Atapuerca

Los f¨®siles de Atapuerca vuelven a pulverizar las fronteras de la ciencia. Y esta vez de la mano de las m¨¢s avanzadas t¨¦cnicas gen¨¦ticas. Un equipo internacional formado por los paleont¨®logos de Atapuerca y los m¨¢ximos expertos mundiales en ADN antiguo, en Alemania, han logrado obtener ADN de un f¨®sil humano del yacimiento de la Sima de Los Huesos, de hace 400.000 a?os (Pleistoceno Medio), y obtener la secuencia casi completa de sus genes.

Se trata del ADN mitocondrial, un org¨¢nulo de la c¨¦lula que se hereda solo por v¨ªa materna con un ¨²nico cromosoma. Y ha proporcionado una gran sorpresa a los investigadores porque, al compararlo con los genomas de humanos modernos, neandertales, chimpanc¨¦s y bononos, han descubierto que los individuos de la sima est¨¢n emparentados, no con los neandertales, como esperaban por los rasgos que comparten, sino con una oscura poblaci¨®n de los montes Altai, en Siberia, de hace unos 40.000 a?os, los denisovanos, de los que se han encontrado muy pocos f¨®siles. Tan desconcertante es el resultado que los investigadores plantean cuatro hip¨®tesis para explicar esta relaci¨®n gen¨¦tica entre poblaciones tan distantes, los humanos de la sima y los denisovanos, un linaje hermanado con los neandertales pero del este eurasi¨¢tico.

Este logro supone retrasar la m¨¢s antigua secuencia gen¨¦tica humana m¨¢s de 200.000 a?os, se?ala la revista Nature, en la que los cient¨ªficos dan a conocer esta semana los resultados de su investigaci¨®n. Hasta ahora solo se hab¨ªa secuenciado ADN tan antiguo en animales, en concreto, de un caballo de hace 700.000 a?os, conservado en permafrost en Canad¨¢.

¡°Solo hay progreso en el conocimiento cuando se encuentra lo inesperado. Todo apunta a una complejidad mayor de lo que se supon¨ªa en el Pleistoceno Medio. Esperemos que futuras investigaciones aclaren las relaciones entre los f¨®siles de la sima, los neandertales y los denisovanos¡±, se?ala Juan Luis Arsuaga, codirector de Atapuerca y responsable de las excavaciones de la Sima de los Huesos. ¡°Este trabajo muestra que ahora podemos estudiar el ADN de f¨®siles con varios cientos de miles de a?os de antig¨¹edad, abri¨¦ndose la posibilidad de conocer genes de los antepasados de neandertales y denisovanos. Es tremendamente emocionante¡±, afirma. Svante P?abo, director del Instituto Max Planck de Antropolog¨ªa Evolutiva. Ignacio Mart¨ªnez, profesor de la Universidad de Alcal¨¢ de Henares y uno de los cient¨ªficos de Atapuerca lo sintetiza: ¡°Con esta investigaci¨®n unimos la grandiosa colecci¨®n de f¨®siles de la sima, la mejor del mundo de la paleontolog¨ªa, con el equipo de Svante P??bo, el mejor del mundo en ADN antiguo¡±.

Una investigaci¨®n de este tipo se va fraguando poco a poco, avanzando con mucha cautela cuando lo que uno tiene entre manos son unos valios¨ªsimos y fr¨¢giles f¨®siles de hace 400.000 a?os. Los investigadores primero probaron con hueso de oso, cuyos f¨®siles aparecen mezclados en la Sima de los Huesos con los de los hom¨ªnidos. Y la clave ha estado en aplicar una nueva t¨¦cnica de secuenciaci¨®n del ADN desarrollada por Matthias Meyer en el prestigioso laboratorio de P??bo, que ha logrado hacer, entre otros, el genoma del neandertal y de los individuos de Denisova. El ¨¦xito con el oso, dado a conocer este mismo a?o en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias estadounidenses, ya apuntaba claramente cu¨¢l ser¨ªa el siguiente paso: los humanos de la sima. Pero es mucho m¨¢s dif¨ªcil hacer la secuencia gen¨¦tica de los humanos, recalca Mart¨ªnez, porque es mayor el riesgo de contaminaci¨®n con ADN actual. Tomaron varias muestras de un f¨¦mur de la sima, en total 1,98 gramos, haciendo unas microsc¨®picas perforaciones en el f¨®sil, explican los investigadores en Nature. Y despu¨¦s, una vez obtenido el ADN mitocondrial, aplicaron la avanzada t¨¦cnica puesta a punto por Meyer que permite obtener buenos resultados con ADN antiguo deteriorado.

Los cient¨ªficos, desconcertados, barajan cuatro hip¨®tesis

El equipo de Arsuaga ha desenterrado hasta ahora m¨¢s de 6.500 f¨®siles en la sima, pertenecientes al menos a 28 individuos, con todas las piezas esquel¨¦ticas representadas, de distintas edades y de ambos sexos. Es una colecci¨®n ¨²nica, que permite, se?ala Mart¨ªnez, aplicar a su estudio las t¨¦cnicas m¨¢s refinadas, ahora y en el futuro.

En el desconcierto del triunfo con el ADN, los investigadores de Atapuerca apenas han tenido tiempo de elaborar una explicaci¨®n cient¨ªfica de los resultados que esbozan con varias hip¨®tesis en su compacto art¨ªculo, de tres p¨¢ginas y media incluidas las referencias. El problema es que los humanos de la Sima de los Huesos, clasificados oficialmente como Homo heidebergensis, una especie tal vez demasiado amplia para ser eficaz, muestran rasgos distintivos de los neandertales, por ejemplo en los dientes, las mand¨ªbulas y la morfolog¨ªa del cr¨¢neo, pese a ser muy anteriores a ellos.

As¨ª, se han considerado durante a?os como antepasados de los neandertales, esa poblaci¨®n t¨ªpica europea que desapareci¨® hace unos 30.000 a?os, sin que se haya encontrado una explicaci¨®n definitiva y contundente de ese callej¨®n sin salida evolutivo cuando la especie humana actual domin¨® el continente.

Sin embargo, la secuencia del ADN mitocondrial indica que el humano de la sima ¡°est¨¢ muy relacionado con el linaje del genoma de los denisovanos, un grupo hermano de los neandertales en el este Eurasi¨¢tico¡±, escriben los investigadores. Y aqu¨ª lanzan las cuatro hip¨®tesis para explicar esta extra?a relaci¨®n tan aparentemente lejana en el espacio (de Europa Occidental al sur de Siberia) y en el tiempo (los escasos restos denisovanos recuperados tienen unos 40.000 a?os, frente a los 400.000 de la sima).

La primera idea es que los ancestros de los humanos de la sima podr¨ªan estar relacionados con los de los denisovanos, pero Meyer, Arsuaga, P??bo, Mart¨ªnez y sus colegas consideran esta hip¨®tesis poco probable porque implicar¨ªa un solapamiento espacial en Europa Occidental de los antepasados de los siberianos con los de los neandertales y, entonces, habr¨ªa que explicar (dif¨ªcilmente) la divergencia gen¨¦tica posterior de las dos especies compartiendo territorio. Adem¨¢s, los humanos de la sima seguramente son anteriores a la separaci¨®n evolutiva entre denisovanos y sus primos los neandertales.

El segundo escenario considera que los de la sima ser¨ªan un grupo distinto de los otros dos y que posteriormente contribuy¨® de alguna manera con su ADN mitocondrial a los denisovanos. Pero esto supondr¨ªa la emergencia de varios grupos independientes cn rasgos neandertales en especies no neandertales. Parece dif¨ªcil.

La tercera hip¨®tesis ¡°es plausible¡±, dicen los investigadores: los hombres de la sima pueden estar relacionados con los ancestros comunes de denisovanos y neandertales, pero entonces hay que explicar la semejanza del genoma mitocondrial con los primeros y no con los segundos. La cuarta idea sugiere que el flujo de genes de otra poblaci¨®n llev¨® el ADN mitocondrial a los denisovanos y a la Sima de los Huesos o a sus ancestros¡­ entonces, m¨¢s de un linaje evolutivo humano andar¨ªa por Europa hace en torno a 400.000 a?os.

Las respuestas deben de llegar de la mano de m¨¢s investigaci¨®n. En el frente gen¨¦tico los siguientes pasos a dar est¨¢n claros: los investigadores quieren analizar m¨¢s ADN mitocondrial para estudiar su variabilidad en diferentes individuos e intentar dar el salto al ADN del n¨²cleo de la c¨¦lula, mucho m¨¢s escaso en los f¨®siles. Y, por qu¨¦ no, atreverse con otros f¨®siles. ¡°Aunque la conservaci¨®n del ADN de hace tanto tiempo puede estar favorecida por las condiciones de conservaci¨®n ¨²nicas de la Sima de los Huesos, estos resultados muestran que las t¨¦cnicas de secuenciaci¨®n de ADN antiguo se han hecho ya suficientemente sensibles como para hacer futuras investigaciones de ADN remanente en yacimientos en los que se encuentran hom¨ªnidos del pleistoceno medio¡±, concluyen Meyer y sus colegas.