El mestizaje entre Homo Sapiens y Neandertales se produjo durante un periodo fugaz de 7.000 años, hace 47.000 años
La rama del humano más antiguo de Europa está perdida en el tiempo. Dos investigaciones publicadas recientemente encontraron que el mestizaje entre Homo Sapiens y Neandertales se produjo durante un periodo fugaz de 7.000 años, hace 47.000 años, mucho después de lo que se pensaba. Dejaron rastros genéticos que aún definen a los europeos. Pero no son las del humano más antiguo del continente.
La historia del Homo sapiens es un fascinante entramado de migraciones, encuentros y mezclas. Hace aproximadamente tres millones de años, en el vasto continente africano, se originó la especie humana. Desde los primeros Australopithecus hasta los modernos Homo sapiens, un caleidoscopio de especies humanas ha marcado su existencia en la historia evolutiva. Incluyendo a los enigmáticos neandertales.
La secuenciación del genoma humano, un avance revolucionario, ha permitido no solo desentrañar la complejidad genética del ser humano moderno, también comparar nuestros genes con los de nuestros ancestros.
Gracias a las sofisticadas técnicas de secuenciación actuales, se han recuperado los genomas de varias especies de homínidos arcaicos y extintos. Hasta 2021, se habían secuenciado los genes de 23 humanos arcaicos. De los cuales 18 correspondían a neandertales. Esfuerzo científico que reveló que aproximadamente el 2% del genoma de los humanos no africanos proviene de los neandertales.
Hace aproximadamente 60.000 años, los primeros humanos modernos (“Homo sapiens”) abandonaron África en busca de nuevos horizontes. Su llegada a Eurasia los llevó a un territorio habitado por los neandertales desde hacía 300.000 años. Encuentros que no fueron simples coincidencias. Fueron cruces genéticos que dejaron una huella en el ADN de la humanidad.
Siete mil años de hibridación
Sin embargo, la cronología exacta de estos eventos de hibridación no estaba del todo clara. Ahora, un estudio publicado en la revista Science, liderado por el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig y la Universidad de California en Berkeley, logró determinar con mayor precisión la histórica etapa.
Según sus conclusiones, el principal episodio de hibridación entre neandertales y Homo sapiens se concentró en un lapso de apenas 7.000 años. Comenzó hace 50.500 años y concluyó hace 43.500 años, justo cuando la población neandertal comenzaba a desaparecer.
El legado se refleja en que los humanos modernos conservan entre un 3% y un 2% de ADN neandertal. Genes que están relacionados con características importantes como la pigmentación de la piel, el metabolismo y el sistema inmunitario, y probablemente fueron beneficiosos para nuestra especie en aquel momento crucial de adaptación a nuevos entornos.
Conclusiones que están en sintonía con otro estudio publicado en la revista Nature, en el cual participó el Instituto de Biología Evolutiva (IBE) de Barcelona. El cual refinó aún más la cronología, indicando que el mayor pico de hibridación ocurrió hace entre 49.000 y 45.000 años.
Homo sapiens más antiguo de Europa
A partir de restos hallados en una cueva bajo un castillo medieval en Ranis, Alemania, los científicos desenterraron el ADN del Homo sapiens más antiguo conocido en Europa. Descubrimiento que arroja nueva luz sobre la historia compartida entre nuestra especie y los neandertales.
Según el estudio publicado en la revista Nature, se secuenciaron genomas antiguos de 13 fragmentos de huesos que pertenecían a seis individuos. Incluyendo una madre, su hija y primos lejanos que vivieron en Ranis (Alemania) y Zlatý kůň (República Chequa) hace entre 49.000 y 42.000 años.
Los análisis genéticos indican que los antepasados de estos primeros europeos se cruzaron con neandertales unas 80 generaciones atrás. Alrededor de 1.500 años antes de que vivieran en Ranis. El encuentro, que dejó una huella genética aún visible en los humanos actuales, ocurrió probablemente en Oriente Medio. Cuando los Homo sapiens salieron de África y se encontraron con los neandertales, que ya habitaban Eurasia.
«Este grupo, portador de variantes genéticas asociadas con la piel y el cabello oscuro y con los ojos marrones, perteneció a los primeros humanos modernos que se encontraron y mezclaron con los neandertales. Dejando una huella genética que aún se puede rastrear en los humanos actuales», destaca la investigadora del IBE, Vanessa Villalba-Mouco. Desde la secuenciación del primer genoma neandertal en 2010, se tiene conocimiento de que los Homo sapiens y los neandertales se cruzaron.
Fecha precisa
Identificar el momento exacto, la frecuencia y el lugar de estos encuentros ha sido un desafío. Los científicos suponían que estos cruces ocurrieron en Oriente Medio cuando una ola de Homo sapiens emigró de África y encontró a los neandertales que ya habitaban Eurasia desde hacía 250.000 años.
El pequeño grupo de seis personas formaba parte de un linaje que se separó de la primera población que salió de África hace unos 50.000 años, y vivía en Ranis (Alemania) y Zlatý kůň (a más de 200 kilómetros de distancia en República Chequa).
Villalba-Mouco explicó a EFE que estos humanos fabricaban herramientas del tipo LRJ. Se refieren a un conjunto de herramientas de piedra que pertenecen a la cultura o tecnocomplejo conocido como Lincombe-Ranis-Jerzmanowice. Una cultura tan antigua que hasta ahora se atribuía a los neandertales.
El análisis reveló que el grupo de Zlatý kůň/Ranis estaba formado por tres hombres y tres mujeres (dos de ellos niños). Incluyendo una madre y su hija en el mismo yacimiento. Así como una relación de parentesco de quinto o sexto grado entre individuos hallados en Alemania y República Chequa, lo cual es un hallazgo extraordinario.
La genética de estos humanos modernos de Europa muestra las marcas inconfundibles de que sus ancestros tuvieron sexo e hijos con los neandertales hace unos 47.000 años. Lo que permite estimar con precisión la fecha del cruce. Revela, además, que eran genéticamente más cercanos a los humanos modernos que a los neandertales. Aunque con una clara ascendencia neandertal.
Los datos genéticos revelan una historia más compleja de la evolución humana en Europa. Se pensaba que los Homo sapiens llegaron hace unos 45.000 años y se establecieron mientras los neandertales se extinguían. Pero el ADN muestra que esta oleada de Homo sapiens también se extinguió sin dejar rastro en las poblaciones actuales. El linaje de la mujer de República Checa compartió el mismo destino.
Más similares que diferentes
El estudio publicado en Science analizó los genomas de 59 humanos antiguos y 275 humanos actuales. Determinó que la mayor parte de la ascendencia neandertal en los humanos modernos puede atribuirse a «un único período extendido compartido de flujo genético». El cual comenzó hace aproximadamente 50.500 años y finalizó hace unos 43.500 años.
«Éramos mucho más similares que diferentes», comentó Priya Moorjani, autora principal del estudio y profesora adjunta del Departamento de Biología Molecular y Celular de la Universidad de California en Berkeley.
«Las diferencias que imaginábamos que serían muy grandes entre estos grupos, genéticamente hablando, en realidad eran muy pequeñas. Parece que se mezclaron entre sí durante un largo período y que convivieron por mucho tiempo».
Según los datos genéticos el apogeo de esta actividad de cruce entre humanos modernos y neandertales habría tenido lugar hace aproximadamente 47.000 años. «Cronología que coincide estrechamente con las pruebas arqueológicas del solapamiento de neandertales y humanos modernos en Europa», subraya Leonardo Iasi, investigador del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva y primer autor del estudio.
Los resultados no solo acortan a un período de 7.000 años la mezcla entre las dos especies, plantean que la diversificación de los humanos fuera de África comenzó después del cruce con los neandertales. Explicaría, por ejemplo, por qué los asiáticos orientales tienen un 20% más de genes neandertales que los europeos y los asiáticos occidentales.
El análisis también mostró como se modificaron a lo largo del tiempo ciertas variantes genéticas heredadas de los neandertales. Que hoy constituyen entre el 1% y el 3% de nuestro genoma. El estudio revela que principalmente conservamos genes relacionados con la función inmunitaria, la pigmentación de la piel y el metabolismo. Las relacionadas con el sistema inmunitario, resultaron beneficiosas para los humanos durante la última edad de hielo y continúan siendo ventajosas en la actualidad.
Desiertos arcaicos
También se encontraron grandes regiones del genoma que carecen de ascendencia neandertal. Demuestra que esta herencia sufrió una rápida selección natural, en las generaciones posteriores al intercambio genético. Tanto positiva como negativa.
El estudio publicado en la revista Science revela un aspecto sorprendente de nuestra herencia neandertal: la presencia de «desiertos arcaicos» en el genoma humano. Regiones que carecen de genes neandertales. De lo cual se deduce que ciertos rasgos genéticos heredados de nuestros antiguos parientes no fueron beneficiosos para nuestra especie y, en algunos casos, podrían haber sido perjudiciales.
«Sugiere que los individuos híbridos que tenían ADN neandertal eran menos aptos. Probablemente debido a enfermedades graves, letalidad o infertilidad», explica Tony Capra, genetista evolutivo de la Universidad de California en San Francisco.
El cromosoma X resultó ser uno de los «desiertos arcaicos». Podría deberse a que los efectos de las variantes neandertales que causan enfermedades podrían ser mayores en este cromosoma. Presente en dos copias en las hembras, pero solo en una copia en los machos.
«El cromosoma X también tiene muchos genes que están vinculados a la fertilidad masculina cuando se modifica. Se ha planteado que parte de este efecto podría provenir de la introgresión que conduce a la esterilidad híbrida masculina», agrega Capra.
No todas las contribuciones genéticas de los neandertales fueron negativas. El estudio también revela que muchas de las variantes genéticas neandertales que se conservaron en el genoma humano moderno están relacionadas con rasgos adaptativos. Como la función inmunológica, la pigmentación de la piel y el metabolismo. Genes que habrían sido beneficiosos para los humanos modernos que se adaptaron a nuevos entornos y climas.
«Los neandertales vivían en climas duros y estaban adaptados a esos entornos», afirma Leonardo Iasi, coautor del estudio. «Al cruzarse con los neandertales, los humanos modernos adquirieron genes que les permitieron adaptarse mejor a estas condiciones».
Se extinguió sin dejar rastro
Los investigadores han identificado varias oleadas migratorias de Homo sapiens hacia Europa. Pero solo una de ellas logró perdurar y dar lugar a las poblaciones humanas actuales.
De los hallazgos se deduce que todos los Homo sapiens conocidos con una antigüedad de más de 50.000 años pertenecen a otras ramas evolutivas que se extinguieron sin dejar marca en los humanos actuales. Incluso los fósiles encontrados en Asia que datan de más de 100.000 años y que normalmente se consideraban «migraciones fallidas».
Según el estudio publicado en Science, la principal ola migratoria fuera de África se habría producido hace aproximadamente 43.500 años. La mayoría de los humanos que viven fuera de África hoy en día tienen ascendencia neandertal que se originó en ese período.
«Sugiere que la diversificación de los humanos fuera de África comenzó después del cruce con los neandertales», explica Leonardo Iasi, coautor principal del estudio y estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva.
Aún quedan muchas incógnitas por resolver. Por ejemplo, no está claro por qué la gente del este de Asia actual tiene más ascendencia neandertal que la población europea. Ni por qué los genomas neandertales de este período muestran poca evidencia de ADN de Homo sapiens.
No siempre es una historia de éxitos
Según Johannes Krause, director del departamento de arqueogenética del Instituto Max Planck y autor principal del estudio de Nature, los grupos pioneros de Homo sapiens en Europa, que probablemente contaban con unos 200 miembros, se extinguieron sin dejar descendencia en los humanos modernos. «Es interesante ver que la historia humana no siempre es una historia de éxito», comenta.
Los investigadores plantean que la principal razón podría ser que los humanos modernos eran genéticamente más diversos y numerosos que los neandertales. «Es posible que simplemente los absorbieran», apunta Benjamin Peter, autor del estudio de Nature.
Tony Capra, genetista evolutivo y profesor de la Universidad de California en San Francisco, destaca el hecho de que los datos genéticos de este período crucial de nuestra evolución son muy escasos. «Los estudios subrayan cómo incluso unos pocos genomas antiguos pueden ofrecer una perspectiva poderosa que permite a los autores refinar nuestra comprensión de la migración humana y la introgresión de los neandertales».
Ambos estudios revelan una historia evolutiva mucho más compleja de lo que se creía. Con múltiples oleadas migratorias y cruces entre especies que moldearon la genética del Homo sapiens. Para el genetista Carles Lalueza-Fox, del CSIC «es increíble que actualmente 6.700 millones de personas de fuera de África llevemos aún la señal del neandertal en el genoma». Pero no la del humano más antiguo de Europa.
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