Kieran O'Gorman, Zenobia Jacobs y Bo Li recolectan muestras de ADN de sedimentos de depósitos extensamente fosfatados en la Cámara Sur de la Cueva Denisova. Crédito:Richard 'Bert' Roberts, Universidad de Wollongong
En un estudio histórico, científicos de Australia, Alemania y Rusia han utilizado ADN antiguo recuperado de muestras de sedimentos de la cueva Denisova en Siberia para revelar una historia ocupacional detallada de este sitio único por tres grupos distintos de humanos antiguos y una variedad de animales durante los últimos 300 años. 000 años.
En las estribaciones de las montañas de Altai de Rusia, La cueva de Denisova es famosa por ser el sitio donde se descubrieron por primera vez los restos fósiles de un enigmático grupo de humanos arcaicos apodados los denisovanos. Es el único sitio en el mundo que se sabe que también fue habitado por sus parientes evolutivos cercanos, los neandertales, y por los primeros humanos modernos.
Durante los últimos 40 años, Los arqueólogos rusos han recuperado alrededor de una docena de fósiles de denisovanos y neandertales de la cueva, incluido un hueso de la hija de una madre neandertal y un padre denisovano, pero no se han recuperado fósiles humanos modernos de los depósitos. La escasez de fósiles humanos ha frustrado los intentos de establecer qué humanos ocuparon la cueva Denisova en varias ocasiones en el pasado y qué grupo hizo las herramientas de piedra y otros artefactos excavados en los depósitos.
En este nuevo estudio, un equipo interdisciplinario de científicos reunidos por el profesor Michael Shunkov del Instituto de Arqueología y Etnografía (rama siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia), incluidos geocronólogos de la Universidad de Wollongong (UOW), revela la secuencia de ocupación humana de la cueva, así como otros animales que habitan en las cuevas, incluyendo osos, hienas y lobos, a partir del análisis genético de más de 700 muestras de sedimentos.
La investigación, publicado en Naturaleza el jueves 24 de junio, es el análisis más grande jamás realizado de ADN de sedimento de un solo sitio.
La entrada a la cueva Denisova en las montañas de Altai en Rusia. Crédito:Richard 'Bert' Roberts, Universidad de Wollongong
La identificación de ADN humano antiguo en 175 muestras de sedimentos amplía enormemente nuestro conocimiento de los denisovanos y neandertales en el sitio. y también proporciona la primera evidencia directa de humanos modernos en la cueva Denisova.
Los investigadores descubrieron que los denisovanos habitaban la cueva, encendido y apagado, desde 250, Hace 000 años hasta los 60, 000 años atrás, y fueron responsables de las primeras herramientas de piedra encontradas en el sitio.
Los neandertales aparecieron por primera vez alrededor de 200, 000 años atrás, con una variedad particular de ADN que antes se desconocía, y había desaparecido a los 40, Hace 000 años, similar al momento de su desaparición en otras partes de Eurasia.
El ADN antiguo de los humanos modernos aparece por primera vez en sedimentos depositados entre aproximadamente 60, 000 y 45, Hace 000 años.
Geocronólogos de la UOW Distinguido profesor Richard 'Bert' Roberts, Profesora Zenobia Jacobs, Profesor asociado Bo Li y Ph.D. El estudiante Kieran O'Gorman recolectó 728 muestras de sedimento en una densa cuadrícula de los perfiles de sedimentos expuestos en la cueva.
"El análisis del ADN de los sedimentos brinda una oportunidad maravillosa para combinar las fechas que determinamos previamente para los depósitos en la cueva de Denisova con evidencia molecular de la presencia de personas y fauna, "Dijo el profesor Roberts.
Kieran O'Gorman, Zenobia Jacobs y Bo Li recolectan muestras de ADN de sedimentos de la cámara principal en la cueva Denisova. Crédito:Richard 'Bert' Roberts, Universidad de Wollongong
"Solo recolectando cientos de muestras de las tres cámaras de la cueva, y documentar sus ubicaciones precisas, nos llevó más de una semana, pero obtuvimos un conjunto completo de muestras que abarca más de 300, 000 años de historia de Siberia, "Dijo el profesor Jacobs.
El nuevo estudio se basa en la cronología detallada obtenida de la datación óptica de los sedimentos de la cueva Denisova en UOW, publicado en Naturaleza en 2019.
"La cronología generada previamente para los sedimentos de la cueva nos permitió elegir los mejores lugares para recolectar las muestras de ADN y aprovechar al máximo los conocimientos extraordinarios del ADN de los sedimentos, "Dijo el profesor Jacobs.
En el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, Doctor. estudiante Elena Zavala, el autor principal del estudio, extrajo y secuenció pequeños rastros de ADN mitocondrial humano y animal ancestral de la enorme colección de muestras.
"Estos esfuerzos dieron sus frutos y detectamos el ADN de los denisovanos, Neandertales y humanos antiguos modernos en el 24 por ciento de las muestras, " ella dijo.
Al hacer coincidir los perfiles de ADN con las edades de las capas, los investigadores encontraron que los primeros humanos en visitar el sitio fueron denisovanos alrededor de 250, 000 años atrás, seguidos por los neandertales alrededor de 200, Hace 000 años. Solo se encontró ADN de neandertal en sedimentos depositados entre 130, 000 y 80, Hace 000 años. Los denisovanos que regresaron después de este tiempo portaban un ADN mitocondrial diferente al de los denisovanos que estaban allí antes. sugiriendo que una población diferente había llegado a la región.
Líder del proyecto, Matthias Meyer, en el antiguo laboratorio de limpieza de ADN del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva. Crédito:MPI EVA
El ADN humano moderno aparece por primera vez en las capas iniciales del Paleolítico superior, que contenía colgantes y otros adornos hechos con huesos y dientes de animales, marfil de mamut, cáscara de huevo de avestruz, mármol y piedras preciosas. "Esto proporciona no solo la primera evidencia de humanos modernos en el sitio, pero también sugiere que pueden haber traído nueva tecnología a la región con ellos, ", Dijo la Sra. Zavala.
Los científicos también encontraron ADN animal en casi todas las muestras, e identificó dos períodos de tiempo en los que se produjeron cambios tanto en las poblaciones animales como en las humanas. El primero, alrededor de 190, 000 años atrás, coincidió con un cambio de condiciones relativamente cálidas a relativamente frías, cuando las poblaciones de hiena y osos cambiaron y los neandertales aparecieron por primera vez en la cueva.
El segundo gran cambio ocurrió entre 130, 000 y 100, 000 años atrás, junto con un cambio en el clima de condiciones relativamente frías a relativamente cálidas. Durante este período, las poblaciones de animales cambiaron de nuevo, Los denisovanos desaparecieron y los neandertales quedaron como los únicos ocupantes humanos de la cueva.
"La coincidencia de estos cambios de población con las transiciones climáticas entre los períodos interglacial y glacial sugiere que los factores ambientales jugaron un papel clave en la configuración de la historia humana y faunística de esta región, "Dijo el profesor Roberts.
Profesor Matthias Meyer, líder del grupo de Técnicas Avanzadas de Secuenciación de ADN en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva y autor principal del nuevo estudio, dijo:"Ser capaz de generar datos genéticos tan densos a partir de un sitio arqueológico es como un sueño hecho realidad. Hay tanta información escondida en los sedimentos que nos mantendrá ocupados a nosotros ya muchos otros genetistas durante toda la vida".
