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27 de Noviembre de 2020
PALEOANTROPOLOGÍA

El cromosoma Y de los neandertales procedía de nuestra especie

Una primera comparación de este cromosoma entre humanos, denisovanos y neandertales indica que se produjeron dos hibridaciones, en épocas distintas, entre los linajes neandertal y sapiens.

Los clanes de cazadores-recolectores pre-sapiens y preneandertales se hibridaron hace unos 350.000 años. ¿Dónde? Es algo que queda por resolver. [iStock-gorodenkoff]

La secuenciación del genoma de Homo neanderthalensis nos ha enseñado que entre el 1 y el 3 por ciento de nuestro ADN es neandertal. Según la mayoría de los paleoantropólogos, este ADN proviene de la hibridación entre los neandertales y nuestra especie después de la «principal salida de África» de Homo sapiens, hace unos 80.000 años. Pero ¿y si también hubiese habido otro cruce mucho más antiguo? Un equipo de paleogenetistas (varios de ellos de centros españoles) dirigido por Martin Petr, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, acaba de demostrar un fenómeno de este tipo: han establecido que el cromosoma Y (el cromosoma sexual masculino) de los neandertales procede de ancestros de Homo sapiens y se introdujo en el genoma preneandertal hace entre 100.000 y 370.000 años. 

Los investigadores se preguntaron tanto sobre el cromosoma Y de los neandertales como sobre el de los denisovanos, la otra especie humana euroasiática antigua. De hecho, dado que todos los genomas de neandertales o denisovanos secuenciados por completo son de mujeres, se disponía de muy poca información sobre los cromosomas Y antiguos. 

El equipo extrajo ADN antiguo de tres fósiles de neandertales y dos fósiles de denisovanos que datan de hace entre 40.000 y 136.000 años. Luego utilizaron las técnicas químicas de la paleogenética para reconstituir lo mejor que pudieron este ADN extremadamente degradado, y obtuvieron secuencias de longitudes de 6,9 millones a solo 560 mil bases del cromosoma Y (de un total de 57 millones de bases). Sin embargo, resulta que las versiones comunes de los genes (polimorfismos) de estas secuencias del cromosoma Y son a menudo diferentes en el caso de los denisovanos y los sapiens, pero son similares o idénticas en el caso de los neandertales y los sapiens. Claramente, el cromosoma Y de los denisovanos es... denisovano, mientras que el de la línea neandertal es evidente que proviene de la línea sapiens

Esta introgresión, es decir esta llegada de genes sexuales masculinos sapiens al genoma neandertal, ¿data de la principal salida de África de Homo sapiens? Los investigadores han establecido que es mucho más antigua. Según el reloj genético, es decir, a partir del número de mutaciones acumuladas, estas secuencias del cromosoma Y sugieren que han transcurrido unos 700.000 años desde la separación de las poblaciones ancestrales de los denisovanos y los sapiens, mientras que han pasado de 100.000 a 370.000 años desde la separación de las poblaciones ancestrales de neandertales y sapiens que se habían hibridado. 

Este resultado recuerda la observación realizada en 2017 por Cosimo Posth, del Instituto Max Planck de Historia Humana, en Tübingen, sobre el ADN mitocondrial, el que se encuentra en las mitocondrias (orgánulos que proporcionan a las células su energía). Este investigador demostró que el ADN mitocondrial de los neandertales también procedía del linaje sapiens y, mediante el reloj genético, dató su llegada a hace entre 220.000 y 470.000 años. 

Sin embargo, en aquellos tiempos no había ni neandertales ni sapiens, sino solo preneandertales y pre-sapiens. Por lo tanto, estos resultados sugieren un cruce muy antiguo entre poblaciones de ancestros de Homo sapiens y Homo neanderthalensis. ¿Dónde? No lo sabemos, pero como no se ha producido ningún cruce antiguo comparable entre Homo sapiens y denisovanos, solo puede haber ocurrido en el oeste. ¿En Europa? ¿En Oriente Medio? ¿En el norte de África, donde vivían los sapiens arcaicos hace unos 300.000 años? Se necesitarán más investigaciones para averiguarlo. 

Otro enigma: ¿por qué el cromosoma Y y los genes mitocondriales de sapiens tuvieron tanto éxito? Según los investigadores, el valor selectivo de los genes preneandertales debió de reducirse, ya que los preneandertales eran una población pequeña con una gran endogamia. Los genes sexuales pre-sapiens, una vez introducidos en la población preneandertal, se habrían seleccionado y transmitido a las generaciones posteriores porque su valor selectivo era mayor. La simulación estadística demuestra que el cromosoma Y del sapiens podría haber reemplazado al cromosoma Y preneandertal original en apenas 10.000 años.

No obstante, los mismos efectos deberían haber llevado a la sustitución de muchos genes preneandertales por genes sapiens en los otros cromosomas del hombre de Neanderthal. Pero este no es el caso. Otra posibilidad sería que los machos mestizos que poseían el cromosoma Y sapiens fuesen mucho más fecundos, mientras que el resto de genes sapiens se habrían eliminado por ser su valor selectivo menor que el de los neandertales en las condiciones ambientales que estos últimos afrontaban. 

Referencia: «The evolutionary history of Neanderthal and Denisovan Y chromosomes». Martin Petr et al. en Science, vol. 369, págs. 1653-1656, septiembre de 2020.

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