Un equipo internacional, con participación española, publica la recuperación de ADN nuclear de neandertales a partir del sedimento de dos cuevas siberianas y de la Galería de las Estatuas, en la Cueva Mayor de la sierra de Atapuerca (Burgos, España).
La menos conocida de las galerías de la Cueva Mayor en la Sierra de Atapuerca es la llamada Galería de las Estatuas. El nombre proviene de unas grandes estalagmitas que se formaron allí gota a gota hace más de un millón de años. A esas formaciones calcáreas se les atribuía la capacidad de 'hablar' y aparecen en crónicas antiguas haciendo profecías. En la “Descripción de la Cueva llamada de Atapuerca” de los ingenieros Sampayo y Zuaznávar (1868) pueden verse grabados de las “estatuas”.
Esta galería se comunicaba con el exterior en la época de los neandertales, pero luego la boca se rellenó y la cavidad quedó aislada, de manera que cuando llegaron los H. sapiens a Atapuerca ya no pudieron entrar y ver las viejas columnas. A este lugar se accede ahora por el interior de la Cueva Mayor.
Finalmente, sobre el lugar donde habían vivido los neandertales se formó un suelo estalagmítico, es decir, una gruesa plancha de calcita, que selló para siempre el yacimiento.
En las excavaciones, lideradas por Juan Luis Arsuaga, director científico del Museo de la Evolución Humana (MEH), que se realizan desde 2008 en la Galería de las Estatuas se han recuperado restos de los animales consumidos por los neandertales y sus herramientas líticas, además de una falange de pie indiscutiblemente neandertal.
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 hace de Estatuas el yacimiento perfecto para excavar.
El equipo de Atapuerca mantiene una colaboración de años con Matthias Meyer, investigador senior del grupo de genética evolutiva del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva que dirige Svante Pääbo (Premio Princesa de Asturias) en Leipzig. Esta larga colaboración ha producido resultados espectaculares en el yacimiento de la Sima de los Huesos, que también se localiza en la Cueva Mayor. El ADN mitocondrial y el ADN nuclear humanos más antiguos se han recuperado en la Sima de los Huesos a partir de fósiles.
El ADN mitocondrial 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 porque 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 es el de los cromosomas. Solo se encuentra en el núcleo celular y es mucho más largo: 3.200 millones de pares de bases. El ADN mitocondrial se trasmite solo por vía materna, mientras que el ADN nuclear se trasmite por vía paterna y materna. Estas razones hacen que el ADN nuclear sea mucho más informativo que el mitocondrial, pero al mismo tiempo enormemente más difícil (y costoso) de secuenciar.
Galería de Estatuas. Trabajos arqueopaleontológicos./ © Javier Trueba. Madrid Scientific Films
Recientemente, el equipo dirigido por Meyer ha explorado la posibilidad de obtener ADN directamente de los sedimentos, sin necesidad de tomar muestras en huesos humanos, que faltan en la mayoría de los yacimientos. En un artículo anterior se demostró que era posible recuperar ADN mitocondrial de los sedimentos, pero faltaba conseguirlo con el ADN nuclear.
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.
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 también en la Galería de las Estatuas de la Cueva Mayor. Esta publicación abre de par en par la puerta a futuras investigaciones, ya que no hacen falta fósiles humanos para identificar a los moradores de una cueva prehistórica.
Esto dependerá de que las condiciones de conservación sean tan buenas como las de la Galería de las Estatuas y siempre que la excavación se haga de forma extremadamente cuidadosa para que no se alteren esas condiciones. En Estatuas se ha excavado todos estos años pensando en esa posibilidad, por lo que se ha renunciado a desobstruir la entrada de la Galería y comunicarla con el exterior.
Esta estrategia de excavación, la de acceder al yacimiento realizando un largo recorrido por el interior de la cueva, ha hecho que la tarea sea más complicada, pero el artículo de Science demuestra que ha merecido la pena el esfuerzo. Desde el año 2020 se excava también la parte del yacimiento que quedó al otro lado del “tapón” de la entrada, en lo que ahora es la ladera de la sierra.
José Mª Bermúdez de Castro, Adrián Pablos y Nohemi Sala, del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) también forman parte del grupo de investigación español que ha participado en este trabajo.
Galería de Estatuas. Trabajos arqueopaleontológicos./ © Javier Trueba. Madrid Scientific Films
Para empezar se ha recuperado en los sedimentos tanto ADN nuclear como ADN mitocondrial de varios individuos. El ADN del individuo más antiguo perteneció a un varón neandertal de raigambre antigua. Está datado en aproximadamente 110.000 años, pero su estirpe se originó antes, hace unos 130.000 años.
La fecha que se ha calculado para esa radiación –conjunto de líneas que se separan de un antepasado común– coincide con el inicio del último periodo cálido entre dos glaciaciones. Puede que la radiación y la mejoría climática tengan algo que ver, porque los grandes cambios ambientales producen grandes cambios ecológicos, que afectan a la evolución de muchas especies.
Algunos miles de años después nos encontramos en la Galería de las Estatuas unos neandertales genéticamente diferentes, pertenecientes a una segunda radiación. De estos neandertales nuevos que sustituyeron a los antiguos se ha identificado a lo largo de la secuencia estratigráfica el ADN de por lo menos cuatro mujeres. Las más modernas se datan en unos 80.000 años. El clima ha cambiado para entonces, porque ya ha empezado el último ciclo glaciar. De nuevo la relación entre clima y evolución humana es muy sugerente.
Los neandertales de la última glaciación se conocen informalmente como “clásicos”. Son los más estudiados y los que presentan los rasgos más exagerados. Además hay una característica de los neandertales “clásicos” que es muy importante: tuvieron los cerebros más grandes de toda la evolución humana, más grandes incluso que los nuestros.
Referencia:
Benjamin Vernot et al. "Unearthing Neanderthal population history using nuclear and mitochondrial DNA from cave sediments". Science.
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