Sin rastro del cromosoma Y neandertal en los humanos modernos
Evolución
Un nuevo estudio arroja luz sobre cuándo se produjo la divergencia entre ambos linajes
Los humanos modernos se cruzaron durante miles de años con neandertales y denisovanos.
La historia evolutiva de los humanos modernos bien podría ser la trama de un ‘Juego de Tronos’ de la prehistoria, con diferentes linajes emparentados, poblaciones que se imponen unas a otras hasta extinguirlas; crudos y devastadores inviernos; cruces a lo largo del tiempo entre grupos de humanos alejados, como neandertales, denisovanos y Homo sapiens, y un largo etcétera.
Muchos de esos giros de guión pueden ‘leerse’ en buena medida en nuestros genes que, por ejemplo, conservan un porcentaje de hasta el 4% de ADN neandertal. Sin embargo, otros capítulos parecen haber sido borrados de la versión que los humanos actuales conservan de esa historia.
Es el caso de los genes del cromosoma Y neandertal, que al parecer desaparecieron hace mucho tiempo del ADN humano, según revela un nuevo estudio liderado por la Escuela de medicina de la Universidad de Stanford y en el que también ha participado el Instituto de Antropología Evolutiva Max Planck.
Los investigadores han analizado con mucho detalle diversos fragmentos del cromosoma Y, el cromosoma sexual que transmite el padre a los hijos varones, de una muestra de un individuo masculino hallado en El Sidrón, en Asturias, un yacimiento en el que se han recuperado restos fósiles de 12 neandertales que han sido claves para estudiar esta especie de humanos arcaicos.
Investigaciones paleontológicas en la Cueva del Sidrón
Sus resultados, que se recogen en The American Journal of Human Genetics , arrojan luz sobre la relación entre los humanos modernos y los neandertales, así como sobre algunos de los factores genéticos que podrían haber mantenido a los dos linajes separados. Además, permiten establecer cuándo se produjo la divergencia entre ambos linajes.
Este nuevo estudio parte de una investigación anterior, publicada en la revista PNAS en 2014 y liderada por Sergi Castellano, del Max Planck, que analizó el exoma –la parte del genoma que codifica para las proteínas- de tres neandertales de España, Croacia y Rusia.
“En ese momento analizamos sobre todo los cromosomas no sexuales, aunque también habíamos obtenido la secuencia de los genes del cromosoma Y de un individuo de sexo masculino. Los datos estaban ahí y eran públicos, y lo que hemos hecho ha sido trabajarlos”, explica este investigador a Big Vang en una entrevista telefónica.
La clave, el cromosoma Y
Es relevante que hayan estudiado el cromosoma Y porque hasta la fecha, tal como indican los autores del trabajo, se había secuenciado el genoma completo de cinco individuos femeninos neandertales y la mayoría de estudios se habían centrado en analizar el ADN mitocondrial, que pasa exclusivamente de madres a hijos; y que si bien resulta muy útil para establecer genealogías, no permite, por ejemplo, definir características, como si los neandertales eran pelirrojos.
Reproducción hiperrealista de un neandertal hombre en el Museo neandertal en la ciudad croata de Krapina.
Los investigadores han observado que no hay rastro de esos genes del cromosoma Y neandertal en los humanos modernos. “No hemos observado restos de ADN del cromosoma Y neandertal en ninguna muestra hasta el momento analizadas. Y aunque eso no prueba que esté totalmente extinto, es muy probable que así sea”, considera en una nota de prensa Carlos Bustamante, investigador de la Universidad de Stanford.
Por qué no hay rastro del cromosoma Y en nuestro ADN los autores del trabajo aún no lo saben, aunque barajan diversas hipótesis. La primera, que esos genes simplemente se hayan ido perdiendo por azar a lo largo de miles de años. Y la segunda, apunta Fernando Méndez, investigador postdoctoral de Stanford, es que esos genes fueran incompatibles con los genes humanos.
“No tiene por qué haber habido nada necesariamente mal en esos cromosomas. Simplemente, puede que no funcionaran bien en las poblaciones de humanos modernos y que produjeran una respuesta inmunológica en la madre de los híbridos neandertales-humanos, que afectara de alguna manera la supervivencia o fertilidad de los hijos varones”, explica a Big Vang por correo electrónico Méndez, primer autor del trabajo.
Es posible, plantea este equipo de investigadores, que al separarse los linajes de los humanos modernos y los neandertales acumularan diferencias genéticas. Y Castellano apunta que esos genes podrían contribuir a que el sistema inmunitario de una humana moderna atacara al feto masculino que llevara esos genes neandertales. Si las mujeres abortaban con mayor probabilidad los bebés masculinos, eso podría explicar la ausencia de ADN del cromosoma Y neandertal en la población actual.
Puede que esos genes no funcionaran bien en las poblaciones de humanos modernos y produjeran una respuesta inmunológica en la madre de los híbridos neandertales-humanos”
En una nueva fase de la investigación, que justo acaba de comenzar, los científicos pretenden demostrar precisamente con ensayos in vitro con células que esos genes que pueden provocar respuesta inmune son capaces de afectar la fertilidad.
Para Carlos Lorenzo, investigador del Institut Català de Paleoecologia Humana i Evolució (IPHES) y paleoantropólogo del proyecto Atapuerca, que no ha participado en este estudio, esta conclusión del equipo de Stanford y Max Planck es “algo especulativa”, puesto que “la respuesta inmune no se encuentra únicamente en esos tres genes que ellos han analizado solo. Y además, los abortos por incompatibilidad genética se dan tanto en fetos masculinos como femeninos. Seguramente, la respuesta inmunitaria está en otras partes del ADN”.
El último antepasado común
Una niña mira una recreación de un neandertal en el Museo del Neandertal, en Alemania
Otro resultado interesante del estudio del cromosoma Y neandertal es que arroja luz sobre el momento en ambos linajes divergieron, esto es el último antepasado común entre ambos. El linaje humano comenzó a separarse del resto de primates hace varios millones de años y acabó hace cuatro millones de años.
Al final de esa separación, el linaje humano se ramificó a su vez en distintos tipos de humanos, entre los que estaban los neandertales y también los humanos modernos, los Homo sapiens. Estudios previos basados en el ADN mitocondrial habían establecido que esa divergencia entre los linajes humano y neandertal se situaba hace entre 400.000 y 800.000 años.
Este resultado es consistente con nuestra propuesta en Atapuerca de que el antepasado común de ambos linajes era el Homo antecessor”
Según este nuevo trabajo, el último ancestro común de humanos y neandertales es de hace unos 590.000 años. Lorenzo explica que hay algunas partes del genoma que han variado más y otras menos. Si se comparan las que son más parecidas (por ejemplo, las manos de neandertales y humanos son muy similares), el antepasado común es más reciente, y al revés.
“Por eso hablan de 590.000 años de media y establecen un intervalo de confianza de entre 400.000 y 800.000 años, porque depende de la parte del ADN que se compare. El problema es que no sabemos qué parte del ADN se ha de comparar”, explica. Y añade que “este resultado es consistente con nuestra propuesta en Atapuerca de que el antepasado común de ambos linajes era el Homo antecessor”.