Genoma de una población humana desconocida es recuperado de la tierra de una cueva

El suelo de una cueva acaba de revelar el genoma de un ser humano antiguo.

Cueva donde se realizó el descubrimiento. Crédito: Anna Belfer-Cohen.

El análisis revela rastros de una mujer que vivió hace 25.000 años, durante la última glaciación; y, aunque no sabemos mucho sobre ella, representa un logro científico significativo: la viabilidad de identificar poblaciones humanas antiguas incluso cuando no hay huesos para recuperar.

La muestra también arrojó ADN de especies de lobos y bisontes, que un equipo internacional de científicos pudo ubicar en el contexto de sus historias de población.

«Nuestros resultados proporcionan nuevos conocimientos sobre las historias genéticas del Pleistoceno tardío de estas tres especies y demuestran que la secuenciación directa del ADN del sedimento, sin métodos de enriquecimiento del objetivo, puede producir datos genómicos de ascendencia y relaciones filogenéticas», escriben los investigadores.

Una descripción general de la ubicación de la cueva de Satsurblia con información contextual. En círculos amarillos los lugares de donde se extrajeron las muestras para el estudio.

Por lo general, la recuperación del ADN antiguo se ha basado mucho en los huesos y la suerte. Primero, se necesita que los huesos hayan sobrevivido lo suficientemente intactos como para preservar el ADN durante muchos miles de años. Luego, debe poder encontrarse y recuperarse suficiente material genético para la secuenciación. Es un trabajo minucioso, pero gratificante —el ADN antiguo puede llenar muchos vacíos en la historia evolutiva no solo de los humanos, sino también de otras formas de vida—.

Sin embargo, muchos sitios arqueológicos tienen más evidencia de presencia de homínidos que huesos. La cueva de Satsurblia en Georgia es uno de esos sitios. Los artefactos como las herramientas de piedra sobreviven al rigor del tiempo mejor que los huesos, por lo que no es sorprendente. Aun así, la cueva fue utilizada por humanos antiguos durante miles de años y, empero, solo se había secuenciado el genoma de un solo individuo del sitio, de un humano que vivió hace 15.000 años.

ADN ambiental

El ADN ambiental, que se puede encontrar preservado en el sedimento, parece cada vez más tentador como manera de aprender sobre el pasado. Se deposita en las heces o fragmentos de hueso que se han convertido en polvo.

Considerando lo anterior, un equipo de científicos dirigido por el biólogo evolutivo Pere Gelabert y el arqueólogo Ron Pinhasi de la Universidad de Viena en Austria, fueron a buscar ADN ambiental en la cueva de Satsurblia. Obtuvieron seis muestras de suelo y las examinaron cuidadosamente en busca de rastros de material genético.

Los encontraron en forma de ADN mitocondrial. Fragmentario e incompleto, pero, una vez cuidadosamente reconstruido, suficiente para producir nueva información sobre las poblaciones que alguna vez habitaron la región.

Primero, la mujer. Solo se recuperó una pequeña fracción de su genoma, pero a partir de eso, los investigadores pudieron inferir que ella era miembro de un grupo previamente desconocido de humanos modernos. Ese grupo ahora está extinto, pero contribuyó a las poblaciones actuales en Europa y Asia, tal como se descubrió cuando se comparó el genoma antiguo con los genomas humanos actuales.

El genoma del lobo también representa un linaje previamente desconocido, ahora extinto, según informaron los investigadores. Esto sugiere que las poblaciones de lobos cambiaron y se reformaron significativamente al final de la última edad de hielo, hace unos 11.000 años, con linajes como este que desaparecieron por completo.

Finalmente, el ADN mitocondrial que se encuentra en el genoma del bisonte también se puede hallar en el bisonte vivo actual. Los autores del estudio encontraron que su genoma estaba más estrechamente relacionado con el bisonte europeo y el bisonte euroasiático que con el bisonte norteamericano —un hallazgo importante, porque sugiere que los dos linajes divergieron antes de la época del bisonte de la cueva Satsurblia—. Según el análisis practicado, el bisonte americano llegó primero y se separó de las otras poblaciones.

No se sabe si las tres especies vivieron juntas en la cueva; por el momento, es muy difícil delimitar la datación con suficiente certeza. Además, el estudio del ADN ambiental todavía tiene algunas limitaciones importantes, como la naturaleza fragmentaria de cualquier material genético recuperado y la alta posibilidad de contaminación.

No obstante, el hallazgo demuestra que, gracias a la tecnología barata y accesible, excavar en la tierra puede ser mucho más revelador de lo que alguna vez creímos posible.

«Nuestros resultados demuestran que la secuenciación imparcial del ADN antiguo de los sedimentos puede producir datos de todo el genoma que son informativos sobre la ascendencia de varios taxones», afirmaron los investigadores en su artículo.

«El ADN de sedimentos antiguos de todo el genoma podría abrir nuevas direcciones para el estudio de ecosistemas completos, incluidas las interacciones entre diferentes especies y aspectos de las prácticas humanas vinculadas al uso de animales o plantas».

La investigación se ha publicado en Current Biology.

Fuente: ScienceAlert. Edición: MP.