En busca del primer hijo entre neandertales y sapiens

El País, 28 de Enero de 2015

El cráneo humano de hace 55.000 años hallado en la cueva de Manot (Israel) / NATURE. Fuente: El País

La evolución humana es como una película censurada: alguien parece haber cortado los mejores trozos. En uno de ellos, nuestra especie tiene hijos con otra. Se trataba de los neandertales y, decenas de miles de años después, seguimos sin conocer todos los detalles de lo que pasó.

Ahora, un nuevo fósil hallado en la cueva de Manot, al norte de en Israel, permite rescatar unos cuantos fotogramas perdidos de esa película que cuenta quiénes somos. Se trata de la parte superior de un cráneo y las imágenes que se desprenden de su estudio muestran que ambas especies vivieron como cazadores nómadas muy cerca los unos de los otros posiblemente durante milenios. Aunque el fósil no aporta datos concluyentes, sus descubridores creen que este enclave bien pudo ser el escenario del cruce entre ambas especies e incluso especulan con que aquel individuo era uno de los primeros hijos entre sapiens y neandertales.

“Lo más excitante de este hallazgo es que se trata del primero y único humano moderno datado entre 60.000 y 50.000 años que se encuentra fuera de África”, explica a Materia el antropólogo Israel Hershkovitz, coautor del hallazgo. “Este es justo el tiempo en el que los modelos genéticos y arqueológicos dicen que surgieron los humanos modernos, los primeros antepasados de todas las poblaciones vivas actuales”, resalta. También es el periodo en el que, según los análisis genéticos, los sapiens africanos tuvieron hijos con los neandertales.

La cueva de Manot está a apenas 40 kilómetros de la cueva de Amud y a 54 kilómetros de la de Kebara, ambas habitadas por los neandertales en aquella época, resalta Hershkovitz. La calavera de Manot tiene unos 55.000 años con lo que “probablemente coincidieron en esta zona durante miles de años”, comenta el investigador.

A partir de aquí, la película vuelve a cortarse. Hace 50.000 años, los neandertales de la zona desaparecen mientras los sapiens llegados de África seguían allí. Unos 5.000 años después estos comenzaron a moverse hacia Europa mientras la otra especie se precipitaba hacia la extinción completa, sin que se conozcan las causas.

¿Es este el cráneo de uno de los primeros híbridos neandertales y sapiens? Es una posibilidad, según el estudio firmado por Hershkovitz en Nature junto a otros 23 investigadores de Israel, EE UU, Alemania y Austria. La calavera presenta una morfología muy parecida a la de africanos actuales y también a la de restos fósiles de humanos modernos encontrados posteriormente en Europa. Esto refuerza la teoría de que ese individuo era descendiente de una oleada sapiens que salió del continente africano hace unos 70.000 años para asentarse por todo el mundo. El hecho de que sea más evolucionado que otros sapiens más primitivos hallados hace unos 100.000 años en la misma zona refuerza la teoría.

Guerras y ADN

Sin embargo, los investigadores advierten de que es imposible saber si estamos ante uno de los primeros hijos entre ambas especies analizando solo la forma del cráneo. La única forma de asegurarlo es analizando su ADN, algo que ya se han propuesto hacer, aunque no será tarea fácil debido a que el clima de esta zona bien ha podido destrozar todo el material genético. Los autores del estudio albergan algo de esperanza porque la entrada principal a la cueva quedó bloqueada hace 30.000 años y desde entonces ha sido como una “cápsula del tiempo” no perturbada por la presencia humana.

El genetista español Carles Lalueza-Fox ofrece una opinión independiente del hallazgo. Este humano “podría ser un representante de la población que saliendo de África se hibridó con los neandertales, pero no un descendiente de dicho acontecimiento, ya que no muestra señales evidentes de neandertal”, opina.

Ahora, el problema del ADN amenaza con mantener la otra parte de esta y otras secuencias jugosas en negro durante mucho tiempo, según el experto. “Es una lastima que las condiciones térmicas de Oriente próximo no favorezcan la conservación del material genético porque hay diversos acontecimientos evolutivos en nuestra especie, como la salida de África, la hibridación con neandertales y el surgimiento de la agricultura que tienen lugar en esta zona geográfica”, explica Lalueza-Fox. Tampoco ayuda que las guerras estén devastando otros escenarios claves de la evolución humana como Siria o Irak.

El genoma más antiguo de nuestra especie aclara el cruce con los neandertales

El País, 22 de Octubre de 2014

Svante Pääbo, a la izquierda, sostiene el fémur hallado en Siberia / NATURE. Fuente: El País.

La historia de nuestra especie es como un queso suizo. Desde la aparición del Homo sapiens en África hace unos 250.000 años, nuestras peripecias por el mundo son un compendio de partes alimenticias y agujeros llenos de nada. Gracias a los restos humanos que se han encontrado hasta la fecha, hay épocas en las que conocemos cómo vivían nuestros ancestros, con qué animales lidiaban e incluso con qué otras especies tuvieron hijos. Luego hay agujeros que abarcan decenas de miles de años de los que desconocemos casi todo. Es como si cerrásemos los ojos un día cualquiera de los felices años veinte y al abrirlos estuviésemos en el Berlín arrasado de 1945.

Hoy un viejo hueso encontrado en Siberia llena uno de los agujeros de ese queso. Se trata del fémur renegrido de un hombre de edad desconocida que vivió hace 45.000 años, los restos más antiguos de nuestra especie que se han encontrado y datado de forma directa en Europa y Asia, según sus descubridores. Un equipo de investigadores en Alemania, Rusia, España, Francia, EEUU, Canadá y Reino Unido ha logrado secuenciar el genoma completo de aquel individuo y aclarar episodios importantes en nuestra historia, como la fecha aproximada del cruce con los neandertales, el origen de la división que dio lugar a los asiáticos y los europeos o incluso el menú de nuestros ancestros poco después de que llegasen a Europa desde África.

La dieta que consumimos deja una marca en los huesos. Se trata de una determinada proporción de isótopos de carbono y nitrógeno que indican qué comía una persona de cinco a 10 años antes de su muerte. El médico e historiador español Domingo Salazar-García ha sido el responsable de analizar los isótopos del fémur hallado en Rusia. “Lo que encontramos es que, además de carne de animales terrestres, también consumían proteínas provenientes de cursos de agua dulce, peces o cangrejos de río, por ejemplo, y esto es algo que no se ha encontrado nunca en restos neandertales”, explica el experto. Los datos apuntan a que los humanos modernos supieron adaptarse bien a su nuevo entorno en Eurasia y tener una dieta variada. “Esto en parte puede explicar por qué acabaron teniendo éxito y sobrevivieron, al contrario que los neandertales”, señala Salazar-García, que trabaja a caballo entre el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, la Universidad de Valencia y la Universidad de Ciudad del Cabo, en Suráfrica.

El fémur fue hallado al Oeste de Siberia, a las orillas del río Irtish, un gran curso fluvial que nace en China y llega a Rusia tras cruzar Kazajistán. El genoma de aquel hombre, el más antiguo que se ha obtenido de nuestra especie, permite comparar mucho mejor a los humanos que vivían en Europa en aquellos tiempos: sapiens, neandertales y un tercer grupo conocido como denisovanos y cuyos restos también se encontraron en Siberia. Esto ha permitido afinar la fecha en la que los Homo sapiensy los neandertales se cruzaron teniendo descendencia fértil. Fruto de aquel cruce, todos los humanos procedentes de fuera de África tienen en torno a un 2% de ADN neandertal. Según el nuevo estudio, publicado hoy en Nature, el cruce entre ambas especies sucedió hace unos 55.000 años (5.000 años arriba o abajo). En otras palabras, las dos especies se habían cruzado unos 10.000 años antes de que naciera el hombre cuyos restos se encontraron a orillas del Irtish. Hasta ahora la horquilla temporal era mucho mayor, de entre 86.000 y 37.000 años, según ha explicado Chris Stringer, experto en evolución humana del Museo de Historia Natural de Londres.

El estudio ha sido dirigido por Svante Pääbo, investigador del Instituto de Antropología Evolutiva Max Planck y también responsable de la secuenciación de los primeros genomas de neandertales y denisovanos. En su estudio han comparado el nuevo genoma con el de 50 poblaciones humanas actuales. El individuo de Siberia parece más emparentado con los actuales europeos y asiáticos que con los africanos, lo que indica que perteneció al grupo humano que abandonó África y llegó hasta Europa. Las comparaciones genéticas con humanos actuales también apuntan a que aquel hombre vivió aproximadamente en el tiempo en el que se separaron dos grandes ramas del árbol humano. Una se dirigió hacia Asia y la otra hacia Europa.

“Puede decirse que era el ancestro de todos los europeos y asiáticos”,explica el paleoantropólogo Carles Lalueza-Fox, que trabaja en la Universidad Pompeu Fabra y el CSIC. Lalueza-Fox no ha participado en el estudio, pero fue uno de los revisores del estudio. “Es un trabajo importante porque nos acercamos mucho al momento de la hibridación, de hecho aquel individuo estaba mucho más cerca de ese cruce que de nosotros», destaca. El investigador también encuentra plausible la hipótesis sobre la dieta de los primeros humanos modernos de Europa. “Una de las cosas que siempre se encuentran en yacimientos de humanos modernos son arpones de hueso en zonas donde no había mar, lo que nos indica que pescaban; es algo que nunca se ha hallado en asentamientos neandertales”, apunta.

———–

Aquí el enlace del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva.

Map of Pleistocene fossils with published nuclear DNA (orange: Neandertals, blue: Denisovans, green: modern humans). © MPI for Evolutionary Anthropology/ Bence Viola

La extinción de los Neandertales

ABC, 20 de Agosto de 2014: Neandertales, Cronología de una extinción

Fuente: ABC

La extinción de los neandertales, la «otra» especie humana inteligente, es uno de los misterios científicos que más ha fascinado a los investigadores durante las últimas décadas. ¿Cómo, cuándo y por qué desapareció exactamente esta especie humana tan parecida a la nuestra? ¿Fueron nuestos antepasados, los primeros humanos anatómicamente modernos que llegaron a Europa, los responsables de la extinción de esta antigua especie, que llevaba más de 300.000 años viviendo en el Viejo Continente?

Ahora, un análisis exhaustivo de materiales de 40 yacimientos diferentes, desde Rusia a España, revela que los neandertales desaparecieron de Europa hace unos 40.000 años. Y que la sustitución de Homo nenaderthalensis por nuestra propia especie, Homo sapiens, no fue rápida. El estudio, publicado esta semana en Nature revela, en efecto, un cuadro mucho más complejo de lo que se pensaba, un auténtico «mosaico» biológico y cultural que duró varios miles de años y que, al final, culminó con la desaparición definitiva de los neandertales.

Determinar las relaciones espaciales y temporales entre los hombres de Neandertal y los primeros humanos modernos resulta de la máxima importancia si queremos averiguar las auténticas razones de su desaparición. Hasta ahora la complejidad de la tarea y los medios tecnológicos disponibles habían impedido determinar con exactitud las fechas. Una limitación que en gran parte se debe a que las muestras con cerca de 50.000 años de antigüedad apenas si contienen ya carbono-14, elemento en el que se basan los métodos convencionales de datación.

Pero Tom Higham, de la Universidad de Oxford, y sus colegas, han utilizado nuevas técnicas mejoradas para analizar tanto los fósiles como las herramientas asociadas a los neandertales, incluida una serie de artefactos encontrados en varios yacimientos y que se cree que pudieron ser fabricados por humanos modernos.

Un sistema mejor para eliminar posibles elementos contaminantes de fósiles y artefactos para su datación, así como el aumento de muestras disponibles y la mejora de las curvas de calibración hasta más allá de los 50.000 años para las dataciones por radiocarbono, han sido las mejoras que han hecho posible esta nueva estimación, la más precisa obtenida hasta ahora.

Los resultados ofrecen un cuadro muy preciso de los cambios en el comportamiento de ambas especies humanas entre hace 50.000 y 30.000 años, justo el periodo en que los primeros humanos modernos llegaron a Europa, y sugieren que los neandertales desaparecieron hace entre 41.000 y 39.000 años de todos los yacimientos estudiados entre el Mar Negro y la costa atlántica del continente europeo.

Iberia, el último reducto

Según los autores, hace 45.000 años Europa era aún esencialmente neandertal, con apenas una pocas bolsas aisladas de humanos modernos repartidas en un puñado de lugares. Por lo que se refiere a la Península ibérica, el último reducto neandertal en el continente, los investigadores han llegado a la conclusión de que no existe ninguna prueba concluyente de su presencia en Iberia después de hace 40.000 años.

Los hallazgos, además, revelan que los neandertales y nuestros antepasados directos (los humanos modernos) se solaparon durante un largo periodo, que oscila entre los 470 y los 5.000 años, según las regiones, lo que equivale, en términos humanos, a una transición que llevó entre 25 y 250 generaciones. Un tiempo más que suficiente para permitir toda clase de intercambios culturales y genéticos.

Sin embargo, Higham no ha estudiado aún en profundidad todas las ramificaciones que sus datos implican. Por ejemplo, los cambios morfológicos hallados en los fósiles pueden ser datados y comparados después con los periodos en los que fue posible un intercambio genético entre ambas especies.

En la actualidad, se piensa que la mayor parte de la transferencia genética entre neandertales y humanos modernos no africanos (conservamos aún un 4% del genoma neandertal) se produjo mucho antes del periodo estudiado, hace entre 77.000 y 114.000 años, y que esa transferencia tuvo lugar fuera del continente europeo. Ahora será posible averiguar si las dos especies se cruzaron también en Europa durante los miles de años en los que compartieron territorio.

—————————————–

La noticia, como es usual, es mucho más abundante en los medios de habla inglesa.

En Nature, está el acceso (con pago) al artículo original de los diversos estudiosos: The timing and spatiotemporal patterning of Neanderthal disappearance.

En National Geographic:  Neanderthals Died Out 10,000 Years Earlier Than Thought, With Help From Modern Humans

The Neanderthals died out about 10,000 years earlier than previously thought, new fossil dating suggests, adding to evidence that the arrival of modern humans in Europe pushed our ancient Stone Age cousins into extinction.

Neanderthals’ mysterious disappearance from the fossil record has long puzzled scholars who wondered whether the species went extinct on its own or was helped on its way out by Europe’s first modern human migrants.

«When did the Neanderthals disappear, and why?» says Tom Higham of the United Kingdom’s University of Oxford, who authored the new fossil dating study published on Wednesday in the journal Nature. «That has always been the big question.»

His research bolsters the idea that Europe’s first modern human arrivals played a role. The new fossil dating suggests that Neanderthals died out in isolated patches across western Europe, with small areas overlapping in mosaic fashion for thousands of years with the arrival sites of the first modern humans there.

A doughty branch of the early human family, Neanderthals were big-brained and thick-boned hunters who once ranged from Spain to Siberia. Neanderthals begin appearing in the fossil record more than 230,000 years ago and were thought to have dwindled to their last refuges about 30,000 years ago.

The results suggest that while Europe was a Neanderthal stronghold about 45,000 years ago, the species vanished within 5,400 years (seguir leyendo).

Cuerpo neandertal, mente sapiens

El País, 21 de abril de 2014

Recreación de la vida de una familia neandertal en el Museo del Neandertal de Krapina (Croacia). / REUTERS. El País.

Los neandertales no solo eran distintos de nosotros en cuerpo y cerebro, sino que también mostraban un estilo distinto de evolución. Aquellos primitivos habitantes de Europa experimentaban más cambios genéticos en la forma del esqueleto, mientras que los humanos modernos hemos mutado más en comportamiento y pigmentación. La investigación dirigida por el líder mundial del ADN fósil, Svante Pääbo, del Max Planck de Leipzig, y con una importante contribución del CSIC, se basa en la comparación de los genomas de tres neandertales de Siberia, España y Croacia, entre sí y con los humanos modernos de África, Europa y Asia. Y también muestra que la diversidad genética neandertal era menor que la de los humanos actuales, y que sus poblaciones eran pequeñas y aisladas.

Comparar los genomas de tres neandertales se dice pronto en un artículo de periódico, pero supone un problema tecnológico formidable para los (no muchos) científicos que se han interesado a fondo por la emergente disciplina del ADN antiguo. Aparte de la escasez de restos neandertales lo bastante bien preservados, los expertos se enfrentan a que más del 99% del ADN que sale de allí es de origen microbiano, por no hablar de la omnipresente contaminación con material genético de los humanos modernos que tiende a confundir sus experimentos. Bajo el liderazgo del gran genetista Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, los biólogos van sorteando poco a poco esos escollos. Colaboran con él desde hace años científicos españoles del CSIC, las Universidades de Oviedo y Pompeu Fabra (Barcelona) y el Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid. De los tres únicos genomas neandertales secuenciados hasta la fecha, uno procede de la cueva de El Sidrón, en Asturias, en un raro ejemplo de apremio y diligencia de la ciencia local en la genética de vanguardia planetaria.

Los investigadores también han usado el genoma de un denisovano, la enigmática especie que, de hecho, no habría sido descubierta de no ser por las técnicas de secuenciación de ADN antiguo, pues no es mucho lo que se conserva de ella, salvo algunos fósiles —halladas hace unos años en la cueva de Denisova de las montañas de Altai, en Liberia— y unas cuantas secuencias genéticas que les pasaron a los actuales pobladores de Asia. Y han comparado todo ello con nueve poblaciones modernas: yoruba, mandenka y dinka, de África; franceses, sardos e italoamericanos, de origen europeo; han y dai, de Asia; y papúa de Oceanía. Un espectro de la historia y de la prehistoria sin parangón hasta la fecha.

Con ese material, los genetistas del siglo XXI pueden alcanzar conclusiones asombrosas sobre los humanos primitivos, como si dispusieran de una máquina del tiempo. Por ejemplo, el tamaño de los tramos de homocigosis —segmentos de ADN totalmente coincidentes en los dos cromosomas de cada par, el que viene del padre y el que viene de la madre— revela que el apareamiento entre familiares era mucho más común entre los neandertales que entre nuestros coetáneos.

También han podido saber que el grado de diferenciación genética entre los neandertales era mayor que el que existe hoy entre africanos, europeos y asiáticos. Al espectador actual, todos los neandertales pueden parecerle iguales, pero ya se ve que no es así. Es lo esperable, pues los neandertales llevaban cientos de miles de años campando por las estepas eurasiáticas, mientras que nuestra especie es una recién llegada a este mundo. De hecho, la mayor parte de la variación genética entre los humanos modernos no es nuestra propiamente, sino que la hemos heredado de nuestros ancestros africanos. La genética se abre camino en la noche de los tiempos.

© El País

Nunca nos vimos las caras con los neandertales

El País, 15 de abril de 2014

Reproducción de un neandertal en el Museo Arqueológico Nacional. / Samuel Sánchez. El País.

Cuando nuestros antepasados, los primeros individuos de nuestra especie, llegaron a Europa occidental, los neandertales ya habían desaparecido. Fue hace algo más de 40.000 años y las dos especies humanas nunca se vieron las caras por aquí. Estuvieron en contacto durante 50.000 años en Oriente Próximo, y allí se produciría el cruce que los genomas ahora delatan y, seguramente, el intercambio cultural. Pero en la península Ibérica, Francia, Italia, Alemania y Reino Unido no llegaron a solaparse. Las nuevas dataciones con el método de carbono 14, pero aplicando técnicas avanzadas que permiten eliminar la contaminación de las muestras, sitúan en el tiempo y el territorio la presencia de ambas especies y, al menos en España, abren un vació de unos mil años entre la desaparición de unos y la llegada de los nuevos. El hallazgo ensancha las incógnitas sobre la causa de aquella extinción.

Los últimos neandertales, con las nuevas dataciones perfeccionadas, son de hace 44.000 o 45.000 años y los primeros cromañones, de hace 42.000 o 43.000 años. “Durante un cuarto de siglo hemos estado hablando de que, a lo largo de 8.000 o 10.000 años, los neandertales y los primeros humanos coexistieron. Pero hoy creemos que en Europa Occidental hay un lapso entre unos y otros y, por tanto, no se produjo la hibridación que en zonas como Oriente Próximo sí se dio”, comenta Álvaro Arrizabalaga, uno de los autores de la nueva datación. “No hubo superposición, no llegaron a coincidir”.

Los investigadores de las universidades del País Vasco, Oviedo y Girona, junto con expertos del Reino Unido, Australia y EE UU, liderados por Rachel E. Wood, han centrado su investigación en tres cuevas situadas en la ruta de entrada de los Pirineos. “L’Arbreda (Girona) está en el paso Oriental; Labeko Koba en el valle del Deba (Gipuzkoa), se encuentra en el pasillo de entrada por los Pirineos occidentales y la excavamos de urgencia, en 1988, antes de que fuera destruida por la construcción de la variante de Arrasate; y La Viña (Asturias) tiene valor de paradigma, pues proporciona una secuencia magnífica del Paleolítico Superior, es decir, del comportamiento técnico y cultural de los cromañones durante la última glaciación”, explica Arrizabalaga, investigador de la Universidad del País Vasco. El estudio se ha hecho exclusivamente sobre muestras de huesos de animales claramente alterados por la actividad humana (ya sean herramientas y útiles o huesos descarnados) o restos de carbón.

En cuanto a la vía de entrada a la península Ibérica, hay que tener en cuenta, primero, que no hay neandertales en África, y, segundo, que el estrecho de Gibraltar era una barrera natural también hace 45.000 años, por lo que el acceso por el Sur es muy poco probable, apunta.

La investigación con las nuevas dataciones en la península Ibérica, se presenta en la revista Journal of Human Evolution, y sus resultados coinciden con lo que se ha constatado en los últimos tres años en asentamientos de Reino Unido, Italia, Alemania y Francia, recalcan los científicos. En ningún caso hay superposición en el tiempo, en Europa Occidental, entre neandertales y cromañones, resultados que, cuando menos, “atenúan muchísimo las posibilidades de intercambio y de comportamiento entre ambas especies”, señala con prudencia, el investigador.

También la responsabilidad de nuestra especie en la extinción de los anteriores pobladores europeos parece desvanecerse o, al menos, pierde peso. Aunque no hay que sacar conclusiones tan rápido, dice Arrizabalaga: “El que no haya coexistencia no implica que no interfiriéramos de alguna manera. Por ejemplo, algunas de las enfermedades que llegaron a América desde Europa alcanzaron a las poblaciones nativas antes de entrar en contacto con los españoles; los virus viajan muy rápido”.

El cuándo se extinguieron los neandertales “es un problema que podemos abordar científicamente y este nuevo resultado es muy interesante”, apunta Ignacio Martínez, profesor de la Universidad de Alcalá de Henares. “En cuanto al porqué, hay que tener en cuenta que hay variables, incógnitas, que a lo mejor no podremos resolver nunca para dar una respuesta”, continúa. Martínez cree que, con las nuevas dataciones, se puede retirar del rompecabezas la intervención de los cromañones en la desparición de los neandertales y recalca que “las últimas ideas sobre este misterio apuntan a los efectos de los cambios climáticos en aquel período que habrían diezmado las poblaciones neandertales abocándolas a su extinción antes de que llegaran los cromañones”. Los primeros estaban más adaptados a la vida en los bosques, muy afectados por los cambios de clima, y los cromañones, más adaptados a los recursos de campo abierto. “Así, los cromañones no arrinconaron a los primeros en el territorio, es que el territorio estaba vacío”, concluye Martínez.

El cruce entre estas especies, por tanto, que hace unos años se consideraba inexistente y que se ha descubierto recientemente al secuenciar el genoma de neandertal y detectar genes de aquella especie en nuestro genoma, hay que situarlo fuera de Europa Occidental. “Pero compartieron territorio en Siria, Israel, Palestina… durante 50.000 años”, dice Arrizabalaga. “Allí se mezclarían genética y culturalmente”, comenta. “Así que los cromañones habrían llegado a Europa occidental ya hibridados”.

© El País.com