19/1/2022
Ciencia

Crónicas neandertales

La especie humana que compartió Eurasia con el Homo sapiens no solo fue nuestra antecesora, la ciencia demuestra que su ADN influye en nuestra biología

Arantza Prádanos - 09/10/2015 - Número 4
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Crónicas neandertales

Los neandertales son la especie humana con la que los sapiens modernos compartimos el territorio de Eurasia, milenios de historia y, sobre todo, según demuestran las investigciones, una parte de nuestro legado genético. 

En laboratorios de medio mundo equipos internacionales escrutan fósiles neandertales con las últimas técnicas de análisis de ADN y los comparan con el perfil biológico de poblaciones humanas actuales. “Estamos tratando de transformar el paradigma, pasando de la imagen clásica de los neandertales como ejemplo de lo primitivo, lo tosco, a una imagen radicalmente distinta. Intentamos comprender cómo los neandertales fueron otra especie humana diferente a la nuestra, con otras cualidades y otra naturaleza”, explica Antonio Rosas, director de Paleoantropología del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC). Miembro del equipo investigador de Atapuerca hasta 2004 y del yacimiento de El Sidrón (Asturias), integrado en el proyecto internacional Genoma Neandertal, Rosas recalca que “la cuestión de fondo es intentar comprender cómo en el planeta existieron diferentes especies humanas. Nosotros somos un ejemplo vivo, los neandertales son un ejemplo extinto y hay otras, los denisovanos, Homo floresiensis, Homo erectus… Es decir, ha habido en la historia de la evolución varias especies humanas y el reto está en averiguar cómo se puede ser humano siendo diferente a nosotros. Y los neandertales son el mejor ejemplo para estudiar este fenómeno”. 

Los análisis han dibujado una imagen del Homo neanderthalensis más sofisticada 

Distintos, pero mucho menos de lo que se creía. En los últimos años la paleoantropología, la genómica, la biología evolutiva y otras disciplinas auxiliares se han volcado en el registro fósil a lo largo y ancho de Europa y Asia con métodos analíticos de altísima tecnología y han dibujado una imagen del Homo neanderthalensis más sofisticada, si no en su fisonomía, sí como sujeto de pensamiento y conducta social complejos. 

Hallazgo tras hallazgo se ha constatado que esos individuos macizos y velludos, pelirrojos, de barbilla hundida, arcos supraciliares y nariz protuberantes lidiaron bien con los vaivenes climáticos del Pleistoceno —feroces glaciaciones y momentos de tregua— durante más de 200.000 años. Sus restos han revelado que tenían una capacidad craneal mayor que la nuestra, el mismo gen precursor del habla (FOXP2), conocían el fuego y las plantas medicinales, fabricaban utillaje básico, cazaban, mariscaban y tenían cierto grado de consciencia simbólica, expresada en adornos y en enterramientos deliberados. Dividían, además, el trabajo por sexos como los humanos modernos en la Edad de Piedra o como siguen haciendo, aún hoy, algunas tribus de África.

“Tenían división sexual del trabajo, pero no a imagen y semejanza de lo que vemos en los grupos de cazadores-recolectores humanos sapiens, sino a su manera”, destaca Rosas, autor del estudio publicado en febrero en el Journal of Human Evolution junto a la también investigadora del MNCN-CSIC Almudena Estalrrich. 

A partir de fósiles de El Sidrón y de yacimientos de Francia y Bélgica, el análisis de un centenar de piezas dentales —la boca como instrumento de sujeción y corte— mostró claras diferencias entre las estrías de los dientes femeninos y masculinos, achacables a tareas y cometidos específicos. “Vimos que hombres y mujeres realizaban algunas tareas distintas, no todas. Probablemente la división del trabajo entre los neandertales se realizaría después de la caza, porque se ha propuesto (como hipótesis) que las mujeres e incluso los niños podían participar en ella. En cambio —recalca Rosas— en los grupos de cazadores-recolectores sapiens dicha división es previa a la caza, de hecho la gran divisoria es la caza.” El análisis de esos mismos restos óseos ha desvelado la baja diversidad genética de los neandertales.

Lazos de familia

Nada une más que los vínculos de familia, y lo que ha acabado por acercar definitivamente a neandertales y sapiens modernos a los ojos de la comunidad científica es la constatación inequívoca, a partir de 2010, de que parte del genoma de nuestros primos extintos pervive en nosotros.  El proyecto Genoma Neandertal, liderado por Svante Pääbo, director de Genética Evolutiva del Instituto Max Planck de Leipzig, secuenció los aproximadamente 3.200 millones de pares de bases del genoma de esta especie, cuyos primeros restos se descubrieron en 1856 cerca de Düsseldorf (Alemania). 

Análisis y comparaciones posteriores con el ADN de humanos modernos y con fósiles de la cueva de Denísova (sur de Siberia) pertenecientes a una tercera especie humana distinta que coexistió en Eurasia central rompieron el gran tabú: sí, hubo cruces, hibridación, apareamiento, sexo de todos con todos durante la cohabitación en la zona durante el Paleolítico tardío, hace entre 40.000 y 45.000 años. La secuenciación genómica a gran escala, la reducción del riesgo de contaminación del ADN antiguo con muestras modernas, la bioestadística y los modelos matemáticos han dejado sin argumentos a quienes, hace apenas un lustro, se negaban a aceptar que un hipotético mestizaje a varias bandas hubiese engendrado descendencia fértil alguna.

Se investiga si en los genes hay aportes de otras estirpes antepasadas aún por determinar

“Con un matiz importante —añade Rosas—: esas hibridaciones entre sapiens y neandertales, neandertales y denisovanos, entre denisovanos y sapiens, esos intercambios genéticos existieron, pero en baja frecuencia. Hay huella genética en los genomas de los diferentes individuos fósiles de esas especies, la nuestra y las extintas, pero no fue un fenómeno permanente.”

El resultado de esa miscelánea entre especies nos convierte en “una suma de retales”, como acostumbra a decir Svante Pääbo. El genoma de la mayoría de los europeos modernos, los asiáticos y de buena parte de las poblaciones actuales —salvo del África subsahariana— conserva entre un 1% y un 4% de ADN neandertal en proporción variable. Los pueblos de Papúa y Melanesia, así como los aborígenes australianos, mantienen además otro 5% de ADN denisovano, herencia de este grupo que expandió su linaje a través de amplias regiones de Asia. Se sospecha además que llevamos en los genes aportes de otras estirpes antepasadas aún por determinar. 

En qué escenarios concretos y con qué frecuencia se cruzaron las distintas especies humanas sigue siendo un enigma en gran medida, aunque ya hay pruebas de que entre los neandertales oriundos de Europa y los sapiens modernos llegados desde África hubo contactos en distintas zonas, a partir del Medio Oriente y a lo largo de miles de años. 

En junio, investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard, del Instituto Max Planck y del Instituto Chino de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología publicaron en Nature el hallazgo de un humano moderno con entre un 6% y un 9% de ADN neandertal, el mayor porcentaje de genes heredados fijado hasta la fecha. La sorpresa estaba encerrada en una mandíbula de cromañón, los primeros Homo sapiens europeos, de 40.000 años de antigüedad descubierta en 2002 en Pestera cu Oase (Rumanía). Se trata de uno de los restos fósiles de sapiens más antiguos de Europa y con mayor carga neandertal. Dada la longitud de los segmentos neandertales de su cromosoma —el ADN heredado se acorta de generación en generación—, los responsables del estudio calculan que el propietario de la quijada tuvo un antepasado neandertal reciente, de entre 4 y 6 generaciones previas como máximo.

Según Quiaomei Fu, investigadora principal, “los datos de la mandíbula implican que los humanos modernos se mezclaron con los neandertales no solo en Oriente Medio (al dispersarse desde África entre 50.000 y 60.000 años atrás), sino también en Europa” hace entre 40.000 y 45.000 años, durante la coexistencia entre ambas especies. 

El hallazgo de Oase, único por ahora, avala la hipótesis de varios pulsos de hibridación neandertal-sapiens separados en el tiempo. Faltan piezas para completar los vaivenes evolutivos de las grandes especies que compartieron el continente, pero el estudio del legado neandertal y denisovano, por limitado que sea, empieza a dar indicios de cómo afecta hoy a nuestra biología. Se cree, por ejemplo, que el material genético heredado del neandertal está implicado en enfermedades como la de Crohn, diabetes 2, lupus o cirrosis biliar. O que la población del Tíbet debe su adaptación a la altitud a una versión del gen EPAS1, reliquia de los denisovanos.

Después de comparar datos genómicos y registros médicos hospitalarios de 28.000 pacientes, los genetistas Simonti y Capra, de la Universidad de Vanderbilt (EE.UU.), difundieron en julio un nuevo estudio con las diferencias detectadas entre quienes tenían la variante neandertal de un determinado gen y aquellos con la versión sapiens del mismo gen. Según los autores, los de la variante neandertal presentaban una propensión a la osteoporosis, a defectos en la coagulación y a una adicción a la nicotina “ligeramente” superior a los de variante sapiens. Al analizar el efecto combinado de un mayor número de variantes genéticas vieron cierta conexión entre el ADN neandertal y la depresión, la obesidad o los problemas de la piel. Para algunas de estas afecciones el riesgo era mayor y para otras, menor.

Otro trabajo firmado por investigadores del Instituto Max Planck presentó datos sobre la respuesta inmunitaria de células con variantes genéticas neandertales, denisovanas y sapiens. En cultivos de laboratorio apreciaron que las versiones arcaicas codificaban proteínas TLRs (Toll-like receptors), implicadas en la respuesta rápida frente a patógenos, a niveles más altos que las humanas modernas. También se vio que mostraban menor riesgo de infección gástrica por Helicobacter pylori y mayor susceptibilidad a las alergias. 

La comunidad científica va despejando incógnitas sobre cómo eran y vivían especies desaparecidas emparentadas con la nuestra. “El reto pendiente, entre otros muchos, es saber cómo era el cerebro de los neandertales desde el punto de vista funcional”, afirma Antonio Rosas. “Como especie compartimos un antepasado común, que tenía un cerebro más pequeño. Quiere decir —añade— que la naturaleza h

Un refugio estable

Arantza Prádanos
“En la península ibérica podría haber habido neandertales viviendo de manera continuada, mientras que en otros lugares, cuando el casquete polar bajaba casi hasta la altura de Londres, no”, el clima fue una de las mejores bazas del sur de Europa y, quizá —a decir de Antonio Rosas—, lo que nos convierte en un gran laboratorio para el estudio de la especie. El rastro fósil de la presencia neandertal se reparte por toda la geografía ibérica, donde se sigue estimando que vivieron los últimos, en el suroeste, hace unos 30.000 años. Los huesos de El Sidrón fueron esenciales para secuenciar el genoma neandertal y la Sima de los Huesos de Atapuerca alberga las mejores evidencias de cómo eran los linajes antepasados. Solo es cuestión de tiempo que aparezcan restos humanos neandertales, según subrayó Jordi Rosell, uno de sus investigadores. Gorham (Gibraltar), Zafarraya-Alcaucín (Málaga), Cabezo Gordo (Murcia), Pinilla del Valle (Madrid), Cova Negra (Valencia), Abric Romaní y Gegant (Barcelona) o El Castillo (Cantabria) son algunas de las decenas de enclaves con fósiles neandertales, humanos o de ocupación. Esta abundancia tiene su réplica en la destacada contribución de científicos españoles en proyectos internacionales de paleoantropología y paleogenética de vanguardia.