Hace cientos de miles de años, los antepasados de los humanos modernos se separaron de un linaje arcaico que dio lugar a los neandertales y los denisovanos. Sin embargo, las relaciones evolutivas entre estos grupos siguen sin estar claras.
Un equipo dirigido por la Universidad de Utah desarrolló un nuevo método para analizar datos de secuencia de ADN para reconstruir la historia temprana de las poblaciones humanas arcaicas. Revelaron una historia evolutiva que contradice la sabiduría convencional sobre los humanos modernos, los neandertales y los denisovanos.
El estudio encontró que el linaje neandertal-denisovano casi se extinguió después de separarse de los humanos modernos. Solo 300 generaciones después, los neandertales y los denisovanos se separaron unos de otros hace 744,000 años. Luego, la población mundial de neandertales creció a decenas de miles de individuosviviendo en poblaciones fragmentadas y aisladas diseminadas por Eurasia.
"Esta hipótesis está en contra de la sabiduría convencional, pero tiene más sentido que la sabiduría convencional", dijo Alan Rogers, profesor del Departamento de Antropología y autor principal del estudio que se publicará en línea el 7 de agosto de 2017 en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Una historia evolutiva diferente
Con solo muestras limitadas de fragmentos fósiles, los antropólogos recopilan la historia de la evolución humana utilizando la genética y las estadísticas.
Las estimaciones previas del tamaño de la población de Neanderthal son muy pequeñas, alrededor de 1,000 individuos. Sin embargo, un estudio de 2015 mostró que estas estimaciones sub-representan la cantidad de individuos si la población de Neanderthal se subdivide en grupos regionales aislados. El equipo de Utah sugiere que estoexplica la discrepancia entre las estimaciones anteriores y su propia estimación mucho más grande del tamaño de la población neandertal.
"Al observar los datos que muestran cuán relacionado estaba todo, el modelo no predecía los patrones genéticos que estábamos viendo", dijo Ryan Bohlender, becario postdoctoral en el MD Anderson Cancer Center de la Universidad de Texas, y compañía-autor del estudio: "Necesitábamos un modelo diferente y, por lo tanto, una historia evolutiva diferente".
El equipo desarrolló un método estadístico mejorado, llamado legofit, que representa múltiples poblaciones en el conjunto de genes. Estimaron el porcentaje de genes neandertales que fluyen hacia las poblaciones modernas de Eurasia, la fecha en que las poblaciones arcaicas divergieron entre sí y su poblacióntamaños
Una historia familiar en el ADN
El genoma humano tiene alrededor de 3.5 mil millones de sitios de nucleótidos. Con el tiempo, los genes en ciertos sitios pueden mutar. Si un padre transmite esa mutación a sus hijos, quienes la transmiten a sus hijos, etc., esa mutación actúa como una familiasello estampado en el ADN.
Los científicos usan estas mutaciones para reconstruir la historia evolutiva cientos de miles de años en el pasado. Al buscar mutaciones genéticas compartidas a lo largo de los sitios de nucleótidos de varias poblaciones humanas, los científicos pueden estimar cuándo los grupos divergieron y los tamaños de las poblaciones que contribuyen alreserva genética.
"Estás tratando de encontrar una huella digital de estos humanos antiguos en otras poblaciones. Es un pequeño porcentaje del genoma, pero está ahí", dijo Rogers.
Compararon los genomas de cuatro poblaciones humanas: euroasiáticos modernos, africanos modernos, neandertales y denisovanos. Las muestras modernas provienen de la Fase I del proyecto 1000-Genomas y las muestras arcaicas provienen del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva. UtahEl equipo analizó algunos millones de sitios de nucleótidos que compartían una mutación genética en dos o tres grupos humanos, y estableció 10 patrones distintos de sitios de nucleótidos.
Contra la sabiduría convencional
El nuevo método confirmó estimaciones previas de que los euroasiáticos modernos comparten aproximadamente el 2 por ciento del ADN de los neandertales. Sin embargo, otros hallazgos cuestionaron las teorías establecidas.
Su análisis reveló que el 20 por ciento de los sitios de nucleótidos exhibieron una mutación solo compartida por neandertales y denisovanos, una marca de tiempo genética que marca el tiempo antes de que los grupos arcaicos divergieran. El equipo calculó que los neandertales y los denisovanos se separaron hace aproximadamente 744,000 años, mucho antes que cualquier otroOtra estimación de la división.
"Si los neandertales y los denisovanos se hubieran separado más tarde, entonces debería haber más sitios en los que la mutación esté presente en las dos muestras arcaicas, pero esté ausente de las muestras modernas", dijo Rogers.
El análisis también cuestionó si la población de Neanderthal tenía solo 1,000 individuos. Hay alguna evidencia de esto; el ADN de Neanderthal contiene mutaciones que generalmente ocurren en poblaciones pequeñas con poca diversidad genética.
Sin embargo, los restos de neandertales encontrados en varios lugares son genéticamente diferentes entre sí. Esto respalda el hallazgo del estudio de que los neandertales regionales probablemente eran pequeñas bandas de individuos, lo que explica las mutaciones dañinas, mientras que la población mundial era bastante grande.
"La idea es que hay pequeñas poblaciones geográficamente aisladas, como las islas, que a veces interactúan, pero es difícil moverse de una isla a otra. Por lo tanto, tienden a quedarse con sus propias poblaciones", dijo Bohlender.
Su análisis reveló que los neandertales crecieron a decenas de miles de personas que viven en poblaciones fragmentadas y aisladas.
"Hay un rico registro fósil de Neanderthal. Hay muchos sitios de Neanderthal", dijo Rogers. "Es difícil imaginar que habría tantos si hubiera solo 1,000 individuos en todo el mundo".
Rogers está entusiasmado de aplicar el nuevo método en otros contextos.
"Hasta cierto punto, esta es una prueba de concepto de que el método puede funcionar. Eso es emocionante", dijo Rogers. "Tenemos una capacidad notable para estimar cosas con alta precisión, mucho más atrás en el pasado de lo que nadie se había dado cuenta".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Utah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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