miércoles, 8 de octubre de 2014

LOS CAMBIOS QUE LLEGARÁN Y QUE AHORA NO PODEMOS VER.


El estudio de la evolución humana nos revela la indudable importancia de los cambios climáticos en el devenir de nuestra genealogía. Los inicios, hace unos seis millones de años, coincidieron con el comienzo de un enfriamiento del planeta. Este cambio, que significó el final del clima cálido global del Mioceno, no tuvo incidencias relevantes para la vida de los primeros homininos. La seguridad de su hábitat en los bosques africanos apenas fue alterada por el clima. Pero la persistencia en el enfriamiento y sequedad del Plioceno no solo terminaron por construir el mayor desierto del planeta, sino por modificar el paisaje del este y el sur de África.  Durante los últimos tres millones de años los cambios han sido cíclicos y de intensidad creciente. El período que media entre 3 y 2,5 millones de años fue clave para los cambios evolutivos que desembocaron en la aparición del género Homo. Es el tiempo en el que se producen importantes cambios anatómicos en la mano, que permiten el desarrollo de la primera tecnología, y se generaliza el consumo de carne de grandes mamíferos. También es posible, pero no seguro, que comience el incremento del tamaño cerebral que ha caracterizado al género Homo. Sobre este último acontecimiento faltan datos en el registro fósil. Tenemos que esperar a la entrada en escena de Homo habilis, hace poco menos de dos millones de años. Para entonces, el tamaño del cerebro ya se había disparado con un incremento de hasta el 50 por ciento con respecto al de los primeros homininos.
La sucesión de ciclos glaciales e interglaciares durante el periodo entre 3,0 y 1,2 millones de años tuvo una regularidad de 41.000 años y su intensidad fue creciente. El último millón de años fue mucho más complejo, con ciclos de larga duración y extraordinaria intensidad. En todos los casos, la influencia de los cambios orbitales (excentricidad, precesión de los equinoccios, inclinación del eje de la Tierra y los cambios en el plano de la eclíptica) parece ser el factor más importante de los ciclos climáticos, pero no el único. Estos cambios fueron cruciales para explicar la notable diversidad de los homininos del último millón de años. La explicación de esa diversidad reside en el aislamiento prolongado y la deriva genética de todos los grupos humanos, debido a las barreras geográficas reguladas por los cambios climáticos (cadenas montañosas, puentes intercontinentales, insularidad, etc.)
Los cambios climáticos condicionaron la distribución de los recursos naturales y la habitabilidad de los territorios. La hegemonía de una región determinada podía desaparecer por completo con el paso del tiempo. Esa región podía transformarse en un verdadero erial no apto para la vida. Las poblaciones se movieron con enorme lentitud en función de esos cambios y muchas se extinguieron. Por cierto, Europa y en general la regiones más septentrionales del hemisferio norte, fueron casi siempre el verdadero “tercer mundo” de la prehistoria debido a su inestabilidad climática.
En definitiva, la prehistoria nos enseña que todo cambia. Nada es inmutable y el tiempo pasa muy deprisa. La prehistoria nos permite predecir el futuro, con la salvedad de que ahora existen factores que la humanidad jamás ha conocido. En la actualidad nadie puede discutir la aceleración del cambio climático y que la ciencia no ha progresado lo suficiente como detener su avance y atajar sus consecuencias. Muchos recursos desaparecerán y otros cambiarán de manos. Los modelos sociales, demográficos, económicos y políticos están cambiando a gran velocidad, en paralelo a las modificaciones (de consecuencias casi imprevisibles) que introduce el factor humano en las condiciones climáticas. Para un especialista en ciencias humanas los próximos años del siglo XXI serán sin duda muy entretenidos. Ojalá las generaciones venideras lo puedan contar.
Figura. Aspecto de Europa durante una fase glacial del Pleistoceno. Una capa de hielo de hasta 100 kilómetros de espesor cubría entonces la mayor parte del norte de Europa. Regiones como los actuales estados de Francia, Austria, Suiza o propio el norte de Italia fueron tundras y estepas inhabitables. La vida de muchas especies, incluidas las humanas, solo era posible en las penínsulas mediterráneas, cubiertas de bosques húmedos y relativamente templados. Nótese la configuración de las costas, diferente a la de la actualidad. Por ejemplo, de haber existido entonces, la ciudad de Venecia estaría situada a 100 kilómetros de la costa.
Autor: José María Bermúdez de Castro.

miércoles, 29 de enero de 2014

Lo que aún tenemos de Neandertal.



Hace ya cuatro años que Svante Pääbo, director del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, en Leipzig, sorprendió al mundo, en abril de 2010, con uno de sus proyectos más ambiciosos, lasecuenciación del genoma de un hombre de Neandertal. De aquél trabajo surgió la sorpresa de que esa "otra" especie inteligente, que desapareció sin dejar rastro hace unos 30.000 años y que convivió con Homo sapiens en Europa durante miles de años, sí que dejó su huella en todos nosotros, excepto en los africanos. De hecho, Pääbo, que hace apenas unos meses publicó un segundo genoma neandertal "en alta resolución", encontró que entre el 2% y el 4% del genoma actual de los no africanos está heredado del hombre de Neandertal. El cruce entre ambas especies ocurrió entre hace 40.000 y 80.000 años. Los africanos modernos no tienen herencia neandertal porque sus antepasados nunca se cruzaron con ellos, que vivían en Europa y Asia.


Desde entonces, distintos grupos de investigadores han intentado profundizar en esa herencia genética y comprobar con exactitud cuáles, entre todos los rasgos que definen al hombre moderno, podemos considerar claramente como una herencia neandertal. Dos equipos diferentes de investigadores publican esta misma semana (uno hoy enNature, el otro mañana en Science) sus conclusiones al respecto. Esto es, pues, lo que aún tenemos de neandertal.



Según la investigación liderada por genetistas de la Escuela Médica de Harvard y publicada en Nature, los restos de ADN neandertal en los humanos modernos están asociados a genes que afectan a la diabetes tipo 2, a la enfermedad de Cronh, al lupus, a la cirrosis biliar y a la conducta de los fumadores. Otra herencia importante es la responsable de distintas características de la piel y el cabello de los humanos actuales.
Por su parte, científicos de la Universidad de Washington aseguran en Science que, a pesar de que el porcentaje de genes de neandertal es pequeño en cada individuo, en total podría haber sobrevivido en los humanos modernos hasta un 20% de su genoma completo, si sumamos las partes heredadas por las diferentes poblaciones que habitan hoy el planeta.
Ambos equipos, además, coinciden en señalar que amplias regiones de nuestro genoma están prácticamente libres de la presencia de algún gen neandertal, lo cual sugiere que algunas partes de la "herencia" resultaban perjudiciales para nosotros y no se incorporaron a nuestro genoma. Todo lo contrario que sucede en otras secciones, en las que se concentran más genes neandertales de lo que se esperaba. Esas secuencias sobrevivieron en nuestro genoma porque aportaban alguna ventaja adaptativa clara a nuestros antepasados, probablemente relacionada con el tono y grosor de su piel y cabello.
"Ahora podemos estimar la probabilidad de que una determinada variante genética proceda de los neandertales - explica David Reich, autor principal del artículo de Nature- . Y podemos empezar a comprender en qué modo ese ADN heredado nos está afectando. También podemos aprender más de cómo eran los propios neandertales".

Comparación del ADN

Reich y sus colegas, entre los que se incluye el propio Svante Pääbo, analizaron variantes genéticas de 846 personas no africanas, de otras 176 naturales del Africa subsahariana y las compararon con el genoma de alta calidad de un neandertal de hace 50.000 años, que fue publicado por el equipo en 2013. El equipo de la Universidad de Washington, por su parte, secuenció el genoma completo de 600 no africanos modernos para compararlos con el de los neandertales.
Para determinar si cada variante genética analizada podía ser achacada, o no, a la herencia neandertal, los investigadores de la Escuela Médica de Harvard se fijaron en si esas variantes concretas aparecían solo en los no africanos y, por lo tanto, estaban ausentes en los africanos. Utilizando esta y otras clases de filtros, el equipo halló que algunas áreas del genoma de los no africanos actuales era muy rico en ADN neandertal, lo que prueba que las mutaciones de esas áreas debieron de ser de mucha ayuda para la supervivencia de nuestros antepasados, mientras que otras áreas del genoma moderno aparecían"desiertas" de restos neandertales o los mostraban en valores muy inferiores a la media.

Infertilidad híbrida

Esas áreas estériles son, precisamente, la parte "más excitante" de la investigación, afirma Sriram Sankararaman, primer firmante del artículo de Nature, ya que sugiere que "la introducción de algunas de esas mutaciones neandertales eran perjudiciales para los antepasados de los no africanos y fueron, por lo tanto, eliminadas después por la acción de la selección natural".
En concreto, el equipo se dio cuenta de que las partes de nuestro genoma en las que menos herencia neandertal podemos encontrar se concentran en dos grupos: los genes más activos de la línea germinal masculina (los testículos) y los genes del cromosoma X. Este patrón se ha asociado, en otros estudios de hibridación hechos con animales, a un fenómeno conocido como "infertilidad híbrida", según la cual la descendencia de un macho perteneciente a una subespecie que se cruza con una hembra perteneciente a otra resulta en hijos estériles. Es el caso de los mulos, fruto del cruce entre caballos y asnos y que no pueden tener descendencia.
"Todo esto sugiere que cuando los humanos antiguos se encontraron y cruzaron con los neandertales -asegura Reich- las dos especies estaban justo al borde de la incompatibilidad biológica". Las poblaciones humanas actuales, separadas entre sí como mucho durante 100.000 años (como es el caso de Africanos y Europeos) siguen siendo compatibles entre sí y no hay evidencia de que su mezcla incremente la infertilidad masculina. Al contrario, los humanos antiguos y las poblaciones neandertales llevaban separadas más de 500.000 años, por lo que su compatibilidad biológica, aunque aún existente, era mucho menor.
El equipo de Reich también midió cómo el ADN neandertal presente en los genomas modernos afecta a la producción de keratina y al riesgo de padecer determinadas enfermedades.
Y es que nuestra ascendencia neandertal se incrementa de forma especial en los genes que, de alguna forma, afectan a los filamentos dekeratina, una proteína fibrosa que confiere dureza a la piel, cabello y uñas y que puede resultar muy beneficiosa en ambientes muy fríos, ya que proporciona un aislamiento más grueso. "Resulta muy tentador -asegura Reich- pensar que los neandertales ya estaban muy adaptados a los ambientes no africanos y que proporcionaron ese beneficio genético a nuestros antepasados".
Los investigadores también pudieron demostrar que hasta nueve variantes genéticas modernas están directamente heredadas de los neandertales. Variantes que afectan a enfermedades relacionadas con el sistema inmune y también con determinados comportamientos, como la capacidad de dejar de fumar. El equipo espera que en el futuro se puedan identificar muchas más variantes de origen neandertal.