Hace cientos de miles de años, los antepasados ​​de los humanos modernos se separaron de un linaje arcaico que dio origen 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 secuencias 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, Neandertales y denisovanos.

El estudio encontró que el linaje Neanderthal-Denisovan casi se extinguió después de separarse de los humanos modernos. Solo 300 generaciones después, Los neandertales y los denisovanos se separaron alrededor del 744, Hace 000 años. Luego, la población neandertal global creció a decenas de miles de individuos que viven en fragmentados, poblaciones aisladas esparcidas por Eurasia.

"Esta hipótesis va 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, 2017 en el procedimientos 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 la estadística.

Las estimaciones anteriores del tamaño de la población de neandertales son muy pequeñas:alrededor de 1, 000 individuos. Sin embargo, un estudio de 2015 mostró que estas estimaciones subrepresentan el número de individuos si la población de neandertales se subdivide en aislados, grupos regionales. El equipo de Utah sugiere que esto explica la discrepancia entre las estimaciones anteriores y su propia estimación mucho mayor del tamaño de la población neandertal.

"Al observar los datos que muestran qué tan relacionado estaba todo, el modelo no predecía los patrones genéticos que estábamos viendo, "dijo Ryan Bohlender, becario postdoctoral en el Centro Oncológico M. D. Anderson de la Universidad de Texas, y coautor del estudio. "Necesitábamos un modelo diferente y, por lo tanto, una historia evolutiva diferente ".

El equipo desarrolló un método estadístico mejorado, llamado legofit, que da cuenta de múltiples poblaciones en el acervo genético. Estimaron el porcentaje de genes neandertales que fluyen hacia las poblaciones euroasiáticas modernas, la fecha en que las poblaciones arcaicas se separaron unas de otras, y el tamaño de su población.

Una historia familiar en el ADN

El genoma humano tiene alrededor de 3,5 mil millones de sitios de nucleótidos. Tiempo extraordinario, los genes en ciertos sitios pueden mutar. Si un padre transmite esa mutación a sus hijos, que se lo pasan a sus hijos, etcétera, esa mutación actúa como un sello familiar estampado en el ADN.

Los científicos utilizan estas mutaciones para reconstruir la historia evolutiva de hace cientos de miles de años. Al buscar mutaciones genéticas compartidas a lo largo de los sitios de nucleótidos de varias poblaciones humanas, los científicos pueden estimar cuando los grupos divergieron, y el tamaño de las poblaciones que contribuyen al acervo genético.

"Estás tratando de encontrar una huella digital de estos humanos antiguos en otras poblaciones. Es un pequeño porcentaje del genoma, pero esta ahi "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-Genomes y las muestras arcaicas provienen del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva. El equipo de Utah 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 anteriores de que los euroasiáticos modernos comparten alrededor del 2 por ciento del ADN neandertal. Sin embargo, otros hallazgos cuestionaron las teorías establecidas.

Su análisis reveló que el 20 por ciento de los sitios de nucleótidos exhibían una mutación que solo compartían los neandertales y los denisovanos. una marca de tiempo genética que marca el tiempo antes de que los grupos arcaicos divergieran. El equipo calculó que neandertales y denisovanos se separaron alrededor de 744, 000 años atrás, mucho antes que cualquier otra 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 está presente en las dos muestras arcaicas, pero está ausente de las muestras modernas, "dijo Rogers.

El análisis también cuestionó si la población neandertal tenía solo 1, 000 individuos. Hay alguna evidencia de esto; El ADN neandertal contiene mutaciones que suelen ocurrir 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, que explica las mutaciones dañinas, mientras que la población mundial era bastante grande.

"La idea es que existan estos pequeños poblaciones geográficamente aisladas, como islas, que a veces interactúan, pero es un dolor moverse de isla en isla. Entonces, tienden a quedarse con sus propias poblaciones, "dijo Bohlender.

Su análisis reveló que los neandertales crecieron a decenas de miles de individuos que vivían en fragmentados, poblaciones aisladas.

"Hay un rico registro fósil neandertal. Hay muchos sitios neandertales, ", dijo Rogers." Es difícil imaginar que habría tantos de ellos si solo hubiera 1, 000 personas en todo el mundo ".

Rogers está emocionado de aplicar el nuevo método en otros contextos.

"Hasta cierto grado, 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 imaginado ".