¿Hallados los primeros restos fósiles importantes de los esquivos denisovanos?
Científicos han descubierto dos cráneos que podrían pertenecer a un nuevo tipo de humano, una variante neandertal o al extraño y esquivo denisovano. Tienen un gran cerebro y una mezcla de rasgos de distinta procedencia.
Un equipo de científicos británicos ha desvelado la razón por la que los koalas machos pueden emitir sonidos de apareamiento en un tono 20 más grave de lo que cabría esperar teniendo en cuenta su pequeño tamaño.
“Hemos descubierto que los koalas tienen un par de cuerdas vocales extra que se encuentran fuera de la laringe, donde se conectan las cavidades orales y nasales”, señala Benjamin Charlton, de la Universidad de Sussex y uno de los autores del estudio. «Además, hemos demostrado que estos marsupiales utilizan estas cuerdas adicionales para producir estas llamadas de apareamiento con un tono extremadamente grave”, añade.
Según el estudio las llamadas de los koalas se producen como una serie continua de sonidos durante la inhalación y la exhalación, similar al rebuzno de un burro, explica Charlton.
Su tono grave es propio de animales mucho más grandes. «Hasta donde sabemos, el único otro ejemplo de un órgano productor de sonido especializado en mamíferos que sea independiente de la laringe son los labios fónicos de las ballenas dentadas”, dice Benjamin Charlton.
El estudio representa la primera evidencia en un mamífero terrestre de un órgano distinto de la laringe dedicado a la producción de sonidos.
Una colaboración entre el Equipo de Atapuerca y el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva ha secuenciado, con nuevas técnicas, el genoma mitocondrial casi completo de un resto humano (el Fémur XIII) de la Sima de los Huesos (Atapuerca, Burgos), datado en unos 400.000 años (Pleistoceno Medio). Solo en el permafrost (suelo helado) se ha recuperado ADN de esta antigüedad, aunque no humano. Así lo constata el último número de la revista Nature que ha recogido los datos de esta investigación.
La Sima de los Huesos es el yacimiento que ha proporcionado, en un solo lugar, más fósiles de una especie de hominino. Desde el año 1976 se trabaja en la recuperación de los restos óseos de por lo menos 28 individuos. Los esqueletos están completos, pero sus huesos se encuentran muy fragmentados, dispersos y mezclados, lo que dificulta su reconstrucción. La especie representada en la Sima de los Huesos muestra una combinación de rasgos arcaicos junto con otros incipientemente neandertales, por lo que se la considera relacionada evolutivamente con estos últimos. Las particulares condiciones del yacimiento, aislado desde hace cientos de miles de años en las profundidades de un sistema cárstico, han permitido una conservación excepcional de los huesos humanos.
Los hallazgos se han basado en análisis del ADN mitocondrial del fósil. Este ADN se halla en múltiples copias en las mitocondrias de las células y se transmite exclusivamente por línea materna. El equipo de Matthias Meyer del Instituto Max Planck ya había secuenciado, hace muy poco tiempo, el genoma mitocondrial completo de un oso precedente del mismo yacimiento y encontrado junto con los fósiles humanos. Fue preciso para ello desarrollar nuevas técnicas analíticas, habida cuenta de la degradación extrema del material genético.
Los investigadores procedieron a continuación a comparar el genoma mitocondrial extraído del Fémur XIII de la Sima de los Huesos con el de las especies más cercanas, tanto vivas (humanos actuales y grandes simios) como fósiles: neandertales y denisovanos. A partir de los datos genéticos, los expertos calcularon una edad para el fósil de la Sima de los Huesos de unos 400.000 años, muy parecida a la estimada por el mismo procedimiento para el oso: 430.000 años.
Más cercanos a denisovanos que a neandertales
La comparación de las secuencias del genoma mitocondrial ha revelado una mayor proximidad del fósil de la Sima con los denisovanos que con los neandertales, en contra de lo esperado. Los denisovanos se consideran parientes muy lejanos de los neandertales, de los que se separaron hace unos 700.000 años. Apenas se tiene información morfológica de los denisovanos, encontrados en la cueva Denisova, en Siberia meridional, por lo que no es posible establecer comparaciones anatómicas con los fósiles de la Sima de los Huesos.
Un ancestro humano caracterizado por huesos muy robustos de la mandíbula y el cráneo, así como por ser una criatura musculosa, con la parte superior del cuerpo similar a la de un gorila, y mucho más adaptado a su entorno de lo que se pensaba, ha sido descubierto por un equipo de paleontólogos.
Los investigadores encontraron un esqueleto parcial ―que incluye partes del brazo, mano, pierna y fragmentos del pie― datado en 1,34 millones de años, que pertenece a la especie Paranthropus boisei en un yacimiento de fósiles de la Garganta de Olduvai ―Patrimonio Mundial de la Humanidad― en Tanzania. El hallazgo representa una de las más recientes apariciones del Paranthropus boisei antes de su extinción en África oriental.
«Esta es la primera vez que hemos encontrado huesos que sugieren que esta criatura estaba conformada de modo mucho más resistente ―combinaba la locomoción bípeda terrestre con alguna conducta arbórea― de lo que previamente habíamos pensado», ha dicho Charles Musiba, profesor asociado de antropología en la Universidad de Colorado, en Denver, quien forma parte del equipo de investigación internacional. «La criatura parece tener los músculos del antebrazo formados para ser utilizados más bien en trepar y manipular con precisión en todo tipo de comportamientos».
El Parathropus boisei fue una especie longeva de homínido arcaico que evolucionó en África oriental hace unos 2,3 millones de años. En ausencia de pruebas de otros restos óseos, se asumía comúnmente que el esqueleto del Paranthopus boisei era como el de las especies más antiguas del género Australopithecus, de la que probablemente habría evolucionado.
Las bases genéticas de las neurotoxinas de la cobra real, la mayor serpiente venenosa del mundo, podrían ayudar en el desarrollo de nuevos fármacos. Esta especie habita en los bosques del sureste asiático y se alimenta de otros tipos de culebras.
Un equipo internacional en el que han participado científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha secuenciado el genoma de la cobra real, Ophiophagus hannah, la serpiente venenosa más grande del mundo. Se trata de la primera secuenciación genómica de una serpiente venenosa y sus resultados podrían ayudar en el desarrollo de fármacos.
Este estudio se publica de forma simultánea al genoma de la serpiente pitón de Birmania, Python molurus bivittatus, no venenosa, lo que ha permitido a los investigadores comparar ambas secuencias de ADN y vislumbrar claves moleculares sobre el origen evolutivo de la producción de veneno en la cobra real.
El investigador del CSIC Juan José Calvete, del Instituto de Biomedicina de Valencia, explica: “Durante su evolución, las serpientes venenosas han desarrollado unas glándulas en las que determinados genes se han ido transformando en toxinas, que más tarde han formado sus venenos. Conocer el mecanismo mediante el cual una proteína ordinaria se transforma en una toxina, podría permitir, en un futuro, reproducirlo en el laboratorio y modificarlo para que en vez de matar, ayude a curar”, explica el investigador del CSIC Juan José Calvete, del Instituto de Biomedicina de Valencia.
Un estudio de conectividad entre distintas regiones del cerebro confirma algunos de los tópicos sobre las diferencias de comportamiento entre hombres y mujeres. A partir de la adolescencia, ellas tienen más habilidad para hacer varias cosas a la vez (la tan manida capacidad multitarea), mientras que ellos funcionan mejor cuando tienen una sola cosa entre manos. Aunque las diferencias entre géneros en el “cableado” que une distintas regiones del cerebro de hombres y mujeres son notables, se complementan muy bien.
Utilizaron una técnica relativamente nueva de resonancia magnética, las imágenes con tensor de difusión, que permite visualizar las fibras que conectan distintas regiones del cerebro. Así pudieron ver que los varones tienen una mayor conectividad entre la parte anterior y posterior del cerebro y entre las distintas regiones de cada hemisferio, lo que sugiere que sus conexiones favorecen la integración entre las regiones donde se lleva a cabo la percepción (parte posterior) y la acción coordinada (lóbulo frontal). Por el contrario, las mujeres tienen más conexiones entre los dos hemisferios, izquierdo y derecho, lo que les permite integrar la capacidad analítica e intuitiva.
Al analizar lo que ocurría en el cerebelo, los investigadores encontraron un patrón opuesto al anterior. En cerebelo hay también dos hemisferios unidos en la parte central. Aunque tradicionalmente se le ha relacionado con la coordinación motora, el cerebelo también participa en la percepción y la cognición. En este caso, los hombres tienen mayor comunicación entre los dos hemisferios cerebelares y las mujeres muestran una mayor conectividad dentro de cada hemisferio.
Este patrón de conexiones confiere a los hombres mayor eficiencia para coordinar las acciones, ya que el cerebelo, que está implicado en la percepción, y el lóbulo frontal, implicado en la acción, están conectados. Mientras que en las mujeres se favorece la integración del procesamiento analítico y secuencial del hemisferio izquierdo con el procesamiento más intuitivo del derecho.
Un equipo internacional de científicos ha encontrado en la provincia de Niassa (Mozambique), una nueva especie y género de vertebrados fósiles, un pariente lejano de los mamíferos vivos de hace 256 millones de años. Esta nueva especie pertenece a un grupo de animales llamados sinápsidos (“Synapsida”), que incluye una serie de linajes extintos que dominaron las comunidades de la tierra en el Pérmico Tardío (hace entre 260 y 252 millones de años), así como los mamíferos vivos y sus antepasados directos.
El fósil fue denominado “Niassodon mfumukasi”, que en el idioma local (chiyao) significa: la reina del Lago Niassa, en homenaje a la sociedad matriarcal Yao, a las mujeres de Mozambique y la belleza del Lago Niassa.
Niassodon mfumukasi es el primer nuevo género (y especie) de un vertebrado fósil de Mozambique y su holotipo (el especímen que sirve para dar nombre a una especie) es un raro ejemplo de un sinápsido que conserva el cráneo y gran parte del esqueleto juntos. Gracias a la tomografía microcomputarizada fue posible reconstruir digitalmente los huesos de ‘Niassodon’ y construir un modelo virtual de su cerebro, revelando información sobre la anatomía cerebral de los primeros sinápsidos, que es importante para la comprensión de la evolución de muchas funciones del cerebro de los mamíferos.
A los numerosos reductos prehistóricos que alberga el oriente de Asturias se suma ahora uno de los conjuntos de fauna glacial más ricos de la península Ibérica. Más de mil restos de 34 animales de diez especies distintas, entre las que se encuentran una cría de mamut y tres rinocerontes lanudos, permanecieron enterrados durante milenios en el yacimiento conocido como Jou Puerta, en la zona de Vidiago, descubierto en 2011 durante las obras de la Autovía del Cantábrico.
El hallazgo sorprendió a los paleontólogos por la excelente conservación que presentan los fósiles y por el alto número de animales que allí encontraron la muerte. A todo ello se suma otro dato de interés para los científicos: la convivencia de fauna glacial en un mismo territorio con otras especies de climas templados.
Diego Álvarez Lao, profesor del departamento de Geología de la Universidad de Oviedo y director del equipo encargado de la investigación, sostiene que ésta es una peculiaridad que se da especialmente en la zona cantábrica y que no se registra en otros lugares de Europa. La explicación tiene que ver con la huida hacia el Sur que emprenden las distintas especies a medida que la glaciación cubre de hielo los terrenos centroeuropeos donde habitaban. «Aquí coinciden con la fauna local que ya no puede ir más al sur de la Península», comenta Lao.
La historia del yacimiento y su fauna comenzó hace 36.000 años. Ésa es la fecha más antigua que ofrecen las dataciones de los fósiles, que oscilan hasta los 30.000. En ese arco de tiempo, unos 34 animales murieron al despeñarse por una dolina (depresión en el terreno) que comunicaba con una de las muchas cavidades del subsuelo del oriente asturiano. Todo indica que los ejemplares jóvenes eran más propensos a sufrir ese tipo de accidentes. De hecho, se encontraron los restos de una cría de mamut y de otros ejemplares juveniles.
Lao vincula el hecho de la mayor presencia de individuos nuevos precisamente a que su juventud les hace menos experimentados y desconocedores de los peligros del terreno. Además del mamut, en la dolina cayeron dos rinocerontes lanudos, de 6 a 7 años, y un pequeño leopardo, «aún con dientes de leche todos ellos», señala el paleontólogo.
Las dolinas son depresiones habituales en terrenos cársticos como los de la zona oriental. Los investigadores de El Sidrón también interpretan que los restos humanos de este grupo neandertal, vecino de Piloña, llegaron probablemente al interior de la cueva al ser arrojados a una dolina.
Un equipo multidisciplinar de científicos consiguió diseñar pequeñas moléculas sintéticas capaces de unirse al material genético del virus del sida y bloquear su replicación. Las nuevas moléculas sintéticas diseñadas inhiben la salida del material genético del virus desde el núcleo de la célula infectada al citoplasma, por lo que se bloquea la replicación del virus y se impide la infección de otras células.
Este logro fue obtenido por un grupo de investigadores liderados por José Gallego, en el que participaron la Universitat de València, el Centro de Investigación Príncipe Felipe, y el Instituto de Salud Carlos III.
El material genético del virus del sida, o VIH1, está formado por ácido ribonucleico (ARN), y codifica varias proteínas que le permiten penetrar en las células humanas y multiplicarse dentro de las mismas. Los nuevos inhibidores del virus, denominados terfenilos, desarrollados por este grupo de científicos, fueron diseñados mediante ordenador para reproducir las interacciones de una de las proteínas codificadas por el virus, la proteína viral Rev.
De esta forma, los terfenilos se unen al receptor de Rev en el ARN viral impidiendo la interacción entre la proteína y su receptor de ARN. Esta interacción es necesaria para que el material genético del virus salga del núcleo de la célula infectada y, por tanto, resulta esencial para la supervivencia del VIH-1. El hecho de que los terfenilos bloqueen la salida del núcleo de la célula del material genético del virus evita la infección de otras células.
Este descubrimiento es el resultado de una estrecha colaboración entre tres grupos de investigación a lo largo de varios años.
Como ya hemos apuntado en más de una ocasión, la paleoantropología es una disciplina científica que se presta muy bien a anuncios impactantes y de gran trascendencia mediática. El principal motivo es que se trata de una ciencia que pretende averiguar nada más y nada menos cuál es nuestro origen (evolutivo), uno de los interrogantes que se ha planteado el ser humano desde que tiene capacidad de razonar.
Ayer asistimos a otro de esos momentos “históricos” al hacerse públicos los resultados de un estudio que ha logrado secuenciar el genoma mitocondrial casi completo de un hominino de la Sima de los Huesos, uno de los yacimientos del complejo de la Sierra de Atapuerca. El equipo, formado por investigadores españoles y del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, ha extraído y analizado ADN del resto fósil identificado como “Fémur XIII”, convirtiéndolo así en el ADN humano más antiguo conocido. La importancia de este hito no sólo radica en el avance tecnológico que ha permitido secuenciar un ADN tan antiguo, sino en el hecho de que los datos apuntan a que este hominino ―con una antigüedad aproximada de 400.000 años― está estrechamente relacionado con el linaje que llevó a los genomas mitocondriales de los homínidos de Denisova, un grupo hermano de los Neandertales de Eurasia oriental.
El hallazgo es realmente excepcional porque permite futuras investigaciones de genoma antiguo que, en realidad, se están realizando en estos mismos momentos (hasta ahora sólo se había podido analizar el ADN de restos de aproximadamente 100.000 años de antigüedad). Cierto es que, como sostiene José María Bermúdez de Castro, la paleogenética no es la panacea para resolver todos los enigmas de la evolución humana, pero se ha convertido en una fuente inestimable de conocimiento.
La Sima de los Huesos
Como informa la Fundación Atapuerca en su página web, este yacimiento pertenece al complejo kárstico de Cueva Mayor–Cueva del Silo. Para acceder a este yacimiento hay que recorrer durante 500 metros Cueva Mayor hasta llegar a un pozo de 13 metros de profundidad, al fondo del cual se encuentra la Sima propiamente dicha, uno de los más importantes depósitos fosilíferos del mundo. Su cronología es de unos 500.000 años y se trata de la mayor acumulación de fósiles humanos hallados hasta la fecha en todo el mundo.
Se han recuperado restos de al menos 28 individuos cuyos esqueletos están completos, aunque sus huesos se encuentran muy fragmentados, dispersos y mezclados, lo que dificulta su reconstrucción.
Cuando se extrajeron los primeros restos encontrados en el yacimiento de la sierra burgalesa (corría el año 1976), los primeros análisis de la morfología de los huesos ―sobre todo de la cara, la mandíbula y algunas piezas dentales― apuntaban a que existía una relación filogenética directa entre esos individuos y los Neandertales. Tanto es así que se planteó por el equipo de paleoantropólogos la hipótesis de que el origen de los Neandertales había que situarlo en la Península Ibérica, un planteamiento nada descabellado ya que la mayor parte de Europa estaba cubierta por aquellas fechas con un espeso manto de hielo, lo que dejaba habitable únicamente la zona mediterránea.
Ahora sin embargo, los nuevos resultados del ADN mitocondrial aislado en las muestras de la Sima de los Huesos apuntan a que están más relacionados con los famosos Denisovanos, una población ancestral que vivió en las remotas regiones de Siberia hace unos 40.000 años, que con los Neandertales (debemos tener muy presente no sólo la gran distancia espacial que separa ambos lugares, sino también el marco temporal, ya que estamos hablando de más de 300.000 años de separación entre ambas poblaciones).
Los Denisovanos
Hace tres años se produjo otra revolución en la paleoantropología con el descubrimiento de la que puede ser (aún no se ha verificado) una nueva especie del género Homo en las cuevas de Denísova, en los montes Altái de Siberia. El mismo equipo de científicos del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva que han analizado el ADN del fémur hallado en la Sima de los Huesos secuenció el ADN mitocondrial de dos fósiles: un molar y un fragmento de hueso proveniente del dedo de una niña encontrado en un estrato datado entre hace 50.000 y 30.000 años.
Este análisis indicó que los Denisovanos, una población aislada en Eurasia, poseían un ancestro común junto a Homo sapiens y el hombre de Neandertal que pudo vivir hace aproximadamente un millón de años (se especula que los Denisovanos se separaron de los Neandertales hace unos 700.000 años). El molar presentaba características morfológicas claramente diferentes a las de los Neandertales y los humanos modernos, lo que confirmaría que pertenece a una especie con una historia evolutiva distinta.
Es importante destacar que apenas se tiene información morfológica de estos individuos ―los dos restos fósiles ya han desaparecido en aras a posibilitar los análisis genéticos― por lo que no es posible establecer comparaciones anatómicas con los fósiles de la Sima de los Huesos.
En definitiva, los resultados del análisis del ADN mitocondrial indican que este homínido procede de una migración desde África distinta a la de la entrada de Homo sapiens en Europa, a la de los ancestros de los Neandertales y distinta, asimismo, del éxodo temprano de Homo erectus.
Conclusiones
“Hemos concluido que el pariente más cercano de esta especie de la Sima de los Huesos se encuentra en Siberia, pero eso no implica que se parezcan mucho, de hecho se calcula que llevarían evolucionando por separado 700.000 años. Son muy diferentes pero con un antepasado común que debía de ser una especie que vivió en Europa y en Asia en esa antigüedad de vértigo”, explica Arsuaga en una entrevista a la Agencia SINC.
En la mayor parte de libros de texto la evolución humana se explica mediante un árbol genealógico en el que líneas rectas unen los diferentes fósiles. Las líneas se van separando con el paso del tiempo llevando unas a una especialización y otras a la extinción. Por otro lado, los paleogenetistas han asumido que las líneas que unen la genealogía de ADN mitocondrial deben ser las mismas que las líneas que conectan los fósiles y cuando esto no sucede, los fósiles deben salir del esquema (aunque hay que tener en cuenta que el ADN mitocondrial se transmite por vía exclusivamente materna ―como explicamos aquí― y esto hace que no se recombine, por lo que pueden coexistir varios linajes mitocondriales en la misma población).
Lo que ahora parece evidente es que cada población europea tiene su propia historia y que las diferentes líneas se entrecruzan, a veces se mezclan y otras se separan. Más que un árbol con ramas limpias y ordenadas, nuestro pasado evolutivo se parece cada vez más a un arbusto enmarañado donde es muy difícil determinar dónde nace cada rama y dónde se bifurca o muere.
Datos extendidos (figura 6) tomada Meyer, M. et al. (2013): modelo de evolución de secuencias utilizando la secuencia de consenso de la Sima de los Huesos generada con filtros inclusivos, así como 54 de seres humanos actuales, 9 de seres humanos antiguos, 7 Neandertales, 2 Denosivanos, 22 bonobos y 24 chimpancés.
Aquí reside el eterno problema de conciliar los datos genéticos y morfológicos. Al igual que ocurre con los enfrentamientos entre la teoría que sostiene que el género Homo nació en África y desde allí se expandió, y la que afirma que surgió de forma independiente en diferentes lugares, la evidencia fósil en Atapuerca no es diferente. Los paleoantropólogos han asumido que los homininos de la Sima de los Huesos eran antepasados de los Neandertales y esa es una línea recta que puede ser errónea.
Lo que parece claro es que los Denisovanos heredaron su ADN mitocondrial de un ancestro europeo muy antiguo, que ese ADN llegó más tarde hasta los humanos que poblaron Europa durante el Pleistoceno Medio (en la Sima de los Huesos), que también llegó a formar parte del genoma de los Neandertales y que finalmente heredaron algunas poblaciones de Homo sapiens, es decir, que los humanos de la Sima están relacionados con la población ancestral a partir de la cual evolucionaron por separado Neandertales y Denisovanos.
La tecnología actual no permite llegar más allá. Se hace tremendamente difícil creer que algún día se pueda secuenciar el ADN de restos más antiguos dado que se hallan fosilizados casi por completo (y han perdido por tanto toda información genética) aunque hay algunos estudios prometedores con fósiles de dinosaurios, por ejemplo, que permiten mantener la esperanza.
El paso siguiente de este equipo de investigadores es secuenciar ADN mitocondrial de otros individuos de la Sima, e incluso intentar recuperar algunas secuencias del ADN nuclear para obtener una imagen más nítida de nuestro pasado.
Referencia
Matthias Meyer, Qiaomei Fu, Ayinuer Aximu-Petri, Isabelle Glocke, Birgit Nickel, Juan-Luis Arsuaga, Ignacio Martínez, Ana Gracia, José María Bermúdez de Castro, Eudald Carbonell, & Svante Pääbo (2013). A mitochondrial genome sequence of a hominin from Sima de los Huesos Nature DOI: 10.1038/nature12788
