El genoma más antiguo de África reescribe la historia de la evolución humana

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• Publican en Science la secuenciación del genoma más antiguo del continente africano.
• Los flujos migratorios desde Oriente Medio al cuerno de África influyeron de manera decisiva en la diversidad genética del continente.

Julius Kielaitis | Shutterstock

África es la cuna de la humanidad. El lugar que nos permite entender las raíces de la especie humana. Hasta el momento, sin embargo, ningún estudio había logrado secuenciar el genoma ancestral obtenido a partir de fósiles del continente. La razón era la inestabilidad de la propia molécula de ADN, que se veía afectada por las condiciones de temperatura y humedad. Una nueva investigación, publicada en Science, ha conseguido analizar por primera vez el genoma más antiguo encontrado en el continente, reescribiendo la historia de la evolución humana."Las cuevas de África pueden albergar ejemplares muy bien conservados, por lo que en el futuro se secuenciarán más muestras de ADN"
El esqueleto hallado en 2012 por John y Kathryn Arthur en la Cueva Mota de Etiopía puso sobre la pista a los investigadores. La excavación, situada a una altitud de 1.963 metros en el sudoeste del país, contaba con unas buenas condiciones de temperatura y humedad. Como explica Marcos Gallego a Hipertextual, "solo se ha secuenciado ADN antiguo durante los últimos 4-5 años, lo que significa que mientras mejoraba la técnica, se ha tendido a analizar muestras mejor conservadas".
El investigador, primer autor del artículo en Science, también apunta que "las cuevas de África pueden albergar ejemplares muy bien conservados, por lo que están seguros de que en el futuro se secuenciarán más muestras de ADN antiguo en este continente". En particular, el microclima de la excavación de Etiopía permitió preservar el ADN durante 4.500 años, la edad estimada de los restos de este varón adulto que, según los análisis genómicos, pudo tener ojos marrones y piel oscura.

Cómo las migraciones afectaron a la diversidad genética

Los rasgos físicos del individuo no son la característica más llamativa de los resultados de la secuenciación genómica. Según publican en la revista Science, el análisis del ADN ancestral ha permitido trazar con más precisión la historia de la evolución humana. Las migraciones desde Oriente Medio, en particular desde las regiones de Anatolia y Mesopotamia, podrían haber tenido un mayor impacto de lo que se pensaba anteriormente.El genoma de la Cueva Mota de Etiopía es el más antiguo hallado en el continente africano
La carencia de genomas tan antiguos como el de la Cueva Mota hacía que los científicos tuvieran que conformarse con el estudio de las poblaciones contemporáneas para comprender el "flujo genético" que había ocurrido en el continente africano. Por fortuna, la investigación hoy publicada nos ayuda a reconstruir con mayor detalle la evolución de nuestra especie. El hallazgo de estos fósiles permitió la extracción y secuenciación del ADN de la porción petrosa del hueso temporal del cráneo. Al comparar las 250.000 pares de bases analizadas con 40 poblaciones africanas y 81 europeas, los investigadores vieron que el ancestro de Mota estaba más relacionado con el grupo étnico de los Ari.
El estudio comparado demostró que el genoma de Mota carecía de entre el 4 y el 7% de regiones que se encontraban tanto en el grupo de los Ari como en el resto de poblaciones africanas evaluadas. ¿Qué ocurría con esas porciones de ADN? Según los resultados presentados, las secuencias genéticas eran más similares a las que presentaban agricultores del Neolítico que habían colonizado el continente europeo 4.000 años antes.

Cueva Mota de Etiopía, excavada por primera vez por Kathryn y John Arthur.

El descubrimiento del genoma más antiguo de África ha permitido, por tanto, trazar la importante influencia de los flujos migratorios sobre la diversidad genética del continente, y por ende, la propia historia de la evolución humana. Los datos también sugieren que aquellos primeros agricultores que volvieron a estas zonas etíopes pudieron contribuir de manera significativa en los cambios relacionados con la producción alimentaria en el cuerno de África.Los nuevos pobladores de Oriente Medio contribuyeron al éxito de la agricultura y la ganadería en África
Gallego comenta a Hipertextual que "se sabe que hubo pobladores de Oriente Medio que llegaron a Europa hace 8.000 años trayendo la agricultura y la ganadería". El estudio publicado ahora muestra que, entre 3.500-4.000 años después, hubo un episodio parecido, con el mismo origen, pero esta vez hacia África. En el continente ya existían granos y cereales antes de la migración, pero según explica Gallego, "la introducción de nuevos granos, cereales y animales por los nuevos pobladores procedentes de Oriente Medio contribuyó al éxito de la agricultura en África posteriormente".
Andrea Manica, del Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge, también apunta que "las olas migratorias hacia esta región del continente africano podrían haber supuesto hasta un 30% de la población que allí vivía". La investigadora se pregunta qué llevaría a aquellas poblaciones a volver de vuelta al cuerno de África. Aunque esta cuestión no ha podido ser resuelta, lo cierto es que el análisis de un único genoma ancestral ha permitido abrir una nueva ventana al pasado, profundizando en la historia de la evolución humana.

Marcos Gallego Llorente et al. (Science)

Por el momento, los científicos de la Universidad de Cambridge han descartado que los flujos migratorios se debieran a algún tipo de cambio climático. Las hipótesis se centran en las transfomaciones ocurridas en la producción agrícola, ya que las migraciones coincidieron en el tiempo con la llegada de cultivos como la cebada y el trigo a la región.La secuenciación del ADN muestra la importancia de los flujos migratorios sobre la diversidad genética
La secuenciación de este genoma ancestral es un hito importante en la investigación en biología. Marcos Gallego apunta que los análisis de ADN "no solo nos ayudarán a desenmarañar las complejas migraciones de la historia humana, sino también a estudiar cómo diferentes poblaciones se han adaptado de manera diferente a climas cambiantes". Así podremos entender, por ejemplo, la adaptación de los esquimales al frío, de los etíopes o pobladores del Himalaya a las alturas o incluso a determinadas enfermedades.
Pero el trabajo presentado en Science no es importante únicamente por sus aplicaciones para comprender la evolución humana, sino que también es un gran avance técnico. Como señala Sara Monzón, de la Unidad de Bioinformática del Instituto de Salud Carlos III, "la cobertura lograda en el estudio [de 12,5x] de las muestras es elevada teniendo en cuenta el origen de las mismas".
En el análisis común de un exoma (la región codificante del genoma), se suelen secuenciar con coberturas de 100x y de 20x en los genomas contemporáneos. "La fiabilidad técnica del trabajo, considerando la antigüedad del ADN, es todo un logro", apunta la científica. Un éxito que además nos permite conocer con más detalle nuestro propio origen, y volver la vista atrás hacia el pasado de la especie humana.