Recuperan ADN nuclear neandertal a partir del sedimento de una cueva de Atapuerca

La nueva investigación ha obtenido por primera vez datos del ADN nuclear, mucho más completo que el mitocondrial, aunque también más difícil de obtener. El hallazgo demuestra que es posible identificar la presencia de humanos prehistóricos sin necesidad de analizar restos humanos.

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Interior de la Galería de las Estatuas

Interior de la Galería de las Estatuas

La cueva debe su nombre a unas formaciones calcáreas que aparecían en las descripciones de antiguas profecías, y que también fueron descritas en las crónicas "Descripción de la Cueva llamada de Atapuerca", de los ingenieros Sampayo y Zuanznavar (1868).

© Javier Trueba - Madrid Scientific Films

En la Cueva Mayor del yacimiento de Atapuerca se encuentran los restos de un gran enterramiento que, ahora, ha permitido conocer al detalle cómo eran los hombre y mujeres que poblaron aquella región burgalesa hace miles de años.

La galería menos conocida de esta cueva es la denominada "Galería de las Estatuas", que recibe su nombre de las grandes estalagmitas que allí se formaron gota a gota hace más de un millón. Estas formaciones calcáreas que aparecían en las descripciones de antiguas profecías, y que también fueron descritas en las crónicas "Descripción de la Cueva llamada de Atapuerca", de los ingenieros Sampayo y Zuanznavar (1868).

Ilustración de la Sala de las Estatuas publicada en "Descripción con planos de la cueva llamada de Atapuerca "(Sampayo y Zuaznávar, 1868).

Ilustración de la Sala de las Estatuas publicada en "Descripción con planos de la cueva llamada de Atapuerca "(Sampayo y Zuaznávar, 1868).

Ilustración "Descripción con planos de la cueva llamada de Atapuerca" (Sampayo y Zuaznávar, 1868)

En la era de los neandertales la galería se comunicaba con el exterior, pero posteriormente la boca de aquella cavidad quedó sellada, y la cueva se llenó de sedimentos, con lo que los Homo sapiens nunca pudieron acceder a ella.

Sobre aquella antigua morada de nuestra especie humana hermana se formó un suelo estalagmítico conformado por una gruesa plancha de calcita que acabaría sellando para siempre el yacimiento.

Ahora, la cueva vuelve a ser noticia actualmente gracias a un nuevo estudio publicado en la revista Science, en la que un equipo de científicos asegura haber obtenido ADN mitocondrial y ADN nuclear de neandertales a partir de los restos de sedimentos de varias antiguos yacimientos, entre los que se incluye la Galería de las Estatuas de la Cueva Mayor.

Debido a su total aislamiento, los sedimentos del yacimiento de la Galería de las Estatuas han mantenido constantes sus condiciones de humedad y de temperatura y no han sufrido ninguna alteración por agentes naturales o por intervenciones humanas modernas, lo que convierte a este lugar en un lugar ideal para este tipo de estudios.

ADN mitocondrial y nuclear

El ADN mitocondrial, transmitido por vía materna, se encuentra en las mitocondrias, que son unos orgánulos que producen la energía de la célula. Es más fácil secuenciar completo el ADN mitocondrial que el ADN nuclear, pues hay muchas mitocondrias en cada una de las células del cuerpo, y porque su longitud es de solo 16.000 pares de bases (las “letras” de la secuencia de ADN). El ADN nuclear, transmitido por vía paterna, es el de los cromosomas, y únicamente se encuentra en el núcleo celular y es mucho más largo: 3.200 millones de pares de bases. Estas características hacen que el ADN nuclear sea mucho más informativo que el mitocondrial, pero mucho más difícil y costoso de secuenciar.

En una investigación anterior se demostró que era posible recuperar ADN mitocondrial de los sedimentos, pero faltaba conseguirlo con el ADN nuclear.

Marca de corte en una costilla de ciervo con restos de la herramienta de cuarcita que se utilizó para descarnar al animal.

Marca de corte en una costilla de ciervo con restos de la herramienta de cuarcita que se utilizó para descarnar al animal.

© Javier Trueba. Madrid Scientific Films

La temperatura: clave para la conservación

La temperatura es un factor de primer orden en la conservación de la molécula de ADN: a mayor temperatura, mayor degradación de la molécula. Por eso, cuanto más al norte esté el yacimiento, mejor será la conservación. Siberia es el lugar ideal para recuperar ADN antiguo pero, por sus especiales características, la Galería de las Estatuas ofrecía una oportunidad única de obtener ADN procedente del sedimento en una región situada en latitudes templadas y sin degradar.

El equipo de investigadores españoles de Atapuerca, liderado por Juan Luis Arsuaga, director científico del Museo de la Evolución Humana de Burgos, mantiene una estrecha colaboración con Matthias Meyer, investigador senior del grupo de genética evolutiva del Instituto Max Plack de Antropología Evolutiva de Leipzig, Alemania, gracias al cual se han producido importantes hallazgos en el yacimiento de la Sima de los Huesos, donde se encontraron los restos fósiles de Miguelón, el ejemplar más famoso del yacimiento, un Homo heidelbergensis de hace unos 400.000 años, así como otros ejemplares.

En el artículo que se publica en Science, liderado por Benjamin Vernot, del equipo de Matthias Meyer, se informa de la obtención de ADN mitocondrial y ADN nuclear en dos yacimientos de los montes Altai en Siberia (cuevas Denisova y Chagyrscaya), y en la Galería de las Estatuas de la Cueva Mayor. La publicación podría abrir la puerta a futuras investigaciones genéticas sin restos humanos, pues ha demostrado que estos fósiles no son imprescindibles a la hora de identificar a los antiguos pobladores de las cuevas prehistóricas.

El doctor Arsuaga realiza trabajos de exploración en la Cueva de las Estatuas.

El doctor Arsuaga realiza trabajos de exploración en la Cueva de las Estatuas.

© Javier Trueba - Madrid Scientific Films

Cambios ambientales y ecológicos

¿Qué nos dice el ADN de los neandertales de la Galería de las Estatuas? Los investigadores han recuperado ADN mitocondrial y ADN nuclear de varios individuos, el más antiguo de los cuales corresponde a un varón datado en aproximadamente 110.000 años, aunque se estima que su estirpe se originó antes, hace unos 130.000 años. La fecha que se ha calculado para esa “radiación” (que es como se llama técnicamente a un conjunto de líneas que se separan de un antepasado común) coincide con el inicio del último periodo cálido entre dos glaciaciones, con lo que los científicos concluyen que es posible que tenga alguna relación con los cambios ambientales y ecológicos producidos en aquella época, que se cree pudieron afectar a la evolución de estos antiguos humanos.

Dos linajes diferenciados

Un segundo análisis desveló la existencia de otro grupo de neandertales genéticamente distintos, de los que se han identificado el ADN de cuatro mujeres, las más modernas de las cuales datan de hace unos 80.000 años. El clima ha cambiado para entonces, porque ya había empezado la última glaciación, lo que vuelve a sugerir la posible relación entre el clima y la evolución humana.

Los neandertales de la última glaciación se conocen informalmente como “clásicos”. Son los más estudiados y los que presentan los rasgos más exagerados. Una de sus características diferenciadas es que tuvieron los cerebros más grandes de toda la evolución humana, más grandes incluso que los nuestros.

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