El campo del ADN antiguo ha revelado aspectos importantes del pasado evolutivo humano, incluidas las relaciones con denisovanos y neandertales. Estos estudios se han basado en el ADN de huesos y dientes, que almacenan ADN y lo protegen del medio ambiente. Pero tales restos óseos son extremadamente raros, dejando gran parte de la historia humana inaccesible al análisis genético.

Para llenar estos vacíos, Los investigadores del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva desarrollaron nuevos métodos para enriquecer y analizar el ADN nuclear humano de los sedimentos. que abundan en casi todos los sitios arqueológicos. Hasta ahora, solo se ha recuperado ADN mitocondrial de sedimentos arqueológicos, pero esto tiene un valor limitado para estudiar las relaciones entre poblaciones. El advenimiento de los análisis de ADN nuclear de sedimentos brinda nuevas oportunidades para investigar el pasado humano profundo.

Los sedimentos pueden contener material genético de otros mamíferos

Al extraer ADN humano antiguo de los sedimentos, los científicos debían tener cuidado de evitar la considerable cantidad de ADN de otros mamíferos, como osos y hienas. "Hay muchos lugares en el genoma humano que son muy similares al ADN de un oso, por ejemplo, "dijo Benjamin Vernot, el primer autor del estudio. Los investigadores se enfocaron específicamente en regiones del genoma donde podían confiar en aislar solo ADN humano, y también diseñaron métodos para medir su éxito en la eliminación de ADN no humano. "Queríamos estar seguros de que no estábamos mirando accidentalmente a una especie desconocida de hiena, "dijo Vernot.

Los científicos aplicaron sus técnicas para estudiar más de 150 muestras de sedimentos de tres cuevas. En dos de ellos, las cuevas de Chagyrskaya y Denisova en las montañas de Altai, en el sur de Siberia, estudios anteriores habían analizado el ADN de los huesos. Entonces, los autores pudieron comparar el ADN de los sedimentos con el ADN de los huesos. "Las técnicas que desarrollamos son muy nuevas, y queríamos poder probarlos en lugares donde sabíamos qué esperar, "dijo Matthias Meyer, el autor principal del estudio. Los investigadores encontraron que el ADN de los sedimentos estaba más estrechamente relacionado con los genomas recuperados de los huesos de esos sitios. dándoles confianza en la solidez de sus métodos.

ADN nuclear recuperado de depósitos de cuevas en el norte de España

Excavaciones en el tercer sitio, Galería de las Estatuas en el norte de España, dirigido por Juan Luís Arsuaga de la Universidad Complutense de Madrid, había descubierto herramientas de piedra que abarcaban un período entre 70 y 115 mil años atrás. Pero solo se había encontrado un solo hueso del dedo del pie de Neandertal, y era demasiado pequeño para tomar muestras de ADN. "No había forma de estudiar la genética de los neandertales que vivían en Estatuas, "dijo Asier Gómez-Olivencia, científico del equipo de Estatuas de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea. El ADN nuclear extraído de los sedimentos reveló que ninguno, pero dos poblaciones neandertales habían vivido en la cueva, con el grupo original reemplazado por un grupo posterior hace aproximadamente 100 mil años.

Cuando los científicos compararon el ADN del sedimento con otras muestras de esqueleto, notaron una tendencia sorprendente:parecía haber dos "radiaciones" de neandertales, con la población de Estatuas más antigua derivada de una radiación, y la población más joven de un segundo evento. "Nos preguntamos si estas radiaciones, junto con el recambio poblacional en Estatuas, podría haber estado vinculado a los cambios climáticos, oa cambios en la morfología neandertal que ocurrieron alrededor de este período de tiempo, aunque necesitaremos más datos para decir con certeza, "dijo Juan Luís Arsuaga.

Nuevos conocimientos sobre el profundo pasado humano

Incluso para los sitios donde los estudios han analizado previamente el ADN de los huesos, es posible obtener nuevos conocimientos de los sedimentos. En la cueva de Chagyrskaya, Estudios arqueológicos anteriores habían sugerido que los ocupantes neandertales pertenecían a una sola población, y vivió allí por poco tiempo. Pero como el trabajo anterior solo había recuperado un solo genoma de uno de los huesos encontrados en el sitio, no había forma de saber si era representativo de toda la población que vivía alrededor de la cueva Chagyrskaya. El ADN del sedimento pudo confirmar esta hipótesis. "Tomamos muestras de sedimentos de toda la estratigrafía, y todos se parecían mucho al ADN del hueso, a pesar de que el ADN del sedimento proviene de varios individuos, "dijo Kseniya Kolobova en el Instituto de Arqueología y Etnografía, Academia de Ciencias de Rusia, el arqueólogo principal de la cueva Chagyrskaya.

"Los albores del análisis del ADN nuclear de los sedimentos amplían enormemente la gama de opciones para desentrañar la historia evolutiva de los humanos antiguos, ", dijo Vernot. Al liberar el campo del ADN antiguo de las limitaciones de encontrar restos humanos y expandir el número de sitios potencialmente adecuados para la investigación, "ahora podemos estudiar el ADN de muchas más poblaciones humanas, y de muchos mas lugares, de lo que se creía posible anteriormente, "dijo Meyer.