El ADN prehistórico añade nuevos giros a la historia de la migración neandertal

En 1856, unos restos curiosos aparecieron en una cantera de piedra caliza en el valle de Neander, en Alemania. Aunque el fragmento del cráneo y los huesos se parecían ligeramente a los de los humanos modernos, la frente era demasiado robusta y los huesos, demasiado pesados. Los científicos tardaron ocho años en reconocer que los fósiles eran las primeras pruebas de otra especie de humano antiguo, el Homo neanderthalensis.

Desde entonces, otros hallazgos han revelado mucho más sobre los neandertales: dónde vivían, cómo cuidaban de los más pequeños y quizá incluso su arte. Ahora, gracias al ADN antiguo extraído de un par de neandertales europeos, los científicos se han hecho una idea más detallada del viaje de la especie por nuestro planeta prehistórico.

Es probable que los predecesores de los neandertales se dividieran de los ancestros de los humanos modernos hace al menos 500 000 años y que se propagaran por Europa y Asia sudoccidental y central. El nuevo estudio, publicado en la revista Science Advances, sugiere que estos dos homínidos antiguos, que vivieron hace 120 000 años, tenían rasgos genéticos sorprendentemente similares a neandertales muy posteriores. Es más, una de las muestras estudiadas poseía ADN insólito que apuntaba a interacciones con otro grupo de homínidos aún sin identificar.

Según el autor del estudio, Kay Prüfer, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Alemania, estos descubrimientos añaden más matices a la historia de la migración neandertal y de las interacciones de la especie con nuestros ancestros, algo posibilitado por los avances en el análisis de ADN antiguo.

«Une piezas de una historia que no sabíamos cómo unir de otro modo», afirma.

Un rompecabezas neandertal

Investigaciones anteriores habían sugerido que los neandertales parecían tener una gran diversidad genética y que se habían cruzado por toda Europa y Asia. Sin embargo, los datos que apuntan a esta similitud genética se limitaban en gran medida a la época en que los neandertales desaparecieron, hace unos 40 000 años.

Otras curiosidades hicieron que el equipo se preguntase qué se habría pasado por alto en el pasado. Por ejemplo, se descubrió un neandertal de 120 000 años en la cueva de Denisova, en Siberia, lugar epónimo donde se encontró los denisovanos, los parientes de dientes grandes de los neandertales. El genoma de aquel individuo, denominado neandertal de Altái, difería mucho de los genomas de los neandertales europeos posteriores.

Su genética también difería de la neandertal híbrida hallada en la misma cueva, hija de una madre neandertal y un padre denisovano, que habría vivido hace unos 90 000 años. Los genes de la madre se parecían más a los de los neandertales posteriores. Todo esto sugiere que, en algún momento, la población neandertal de esta región fue sustituida por otro grupo de la misma especie. Pero ¿de dónde venían estos sucesores? Y ¿se limitó el cambio a la zona oriental del área que ocupaban?

Para desvelar este misterio, el equipo recurrió a un fémur de 120 000 años hallado en la cueva Hohlenstein-Stadel, en Alemania, así como a una mandíbula de antigüedad similar de la cueva Scladina, en Bélgica. A continuación, extrajeron el ADN mitocondrial, que es una fracción genética transmitida de madres a hijos, y el ADN nuclear, que se transmite de ambos progenitores y, por consiguiente, puede contar una historia mucho más amplia.

A partir de ahí, el análisis genético no es precisamente sencillo. Las delicadas hélices del ADN se descomponen rápidamente con el paso del tiempo y las muestras pueden contaminarse con facilidad.

«Tuvimos que echar mano de la astucia para que esto funcionara», cuenta Prüfer, que añade que emplearon varias técnicas para garantizar que la contaminación no afectara a los resultados.

Lo que descubrieron les desconcertó: Los dos neandertales europeos de 120 000 años guardaban un parentesco más estrecho con los neandertales que atravesaron Europa decenas de miles de años después que con el neandertal siberiano de Altái, de antigüedad similar. Pero los individuos más antiguos también presentaban una similitud genética asombrosa con la madre neandertal de la chica híbrida.

La similitud genética entre los neandertales europeos y la chica híbrida medio neandertal supone un indicio de que estos individuos podrían formar parte del mismo grupo que remplazó a los primeros residentes de la cueva de Denisova. Y como la pareja tiene una antigüedad similar al neandertal de Altái, el remplazo demográfico podría haberse puesto en marcha hace ya 120 000 años, según afirma el biólogo computacional Adam Siepel del Centro Simons de Biología Cuantitativa, del Laboratorio Cold Spring Harbor.

«Estos dos individuos parecen estar cerca de la “raíz” de esta población de remplazo, habiendo vivido en la época aproximada en la que se produjo el remplazo», explica por email.

Raíces enmarañadas

Aunque el análisis completa unos cuantos capítulos de la historia neandertal, aún quedan tramas abiertas. Por ejemplo, Stéphane Peyrégne, que llevó a cabo este trabajo dentro de su investigación doctoral en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, afirma que, pese a la similitud del ADN nuclear neandertal a través del espacio y el tiempo, el ADN mitocondrial del fémur de Hohlenstein-Stadel no se parece al de ningún otro neandertal estudiado.

El misterioso ADN mitocondrial se indicó anteriormente en un estudio de 2017 publicado en Nature. Para esta última investigación, el equipo confirmó la precisión de dicho análisis y empleó pruebas numéricas que demostraron que la variación genética no es una cuestión de azar. Pero aún no pueden explicar cómo se produjo.

Quizá se originó en otro grupo de neandertales antiguos que se separó del resto de la población hace mucho tiempo. O quizá, según proponen los investigadores, los ancestros de los humanos antiguos tuvieron algo que ver en la genética neandertal. Aunque los miembros de este largo linaje europeo de neandertales desaparecieron hace ya tiempo, sabemos que se cruzaron con humanos modernos que abandonaron África hace 55 000 años, dejando tras de sí hasta un dos por ciento de ADN neandertal en pueblos modernos sin ascendencia africana.

Pero quizá se produjo lo contrario y un grupo de humanos modernos transmitió ADN a los neandertales. Prüfer explica que, en este caso, los humanos modernos habrían transmitido al menos dos tipos distintos de mitocondrias a los neandertales. Uno se convirtió en la secuencia hallada en el fémur de Hohlenstein-Stadel, mientras que el otro produjo el resto de las secuencias mitocondriales neandertales halladas hasta la fecha.

Qiaomei Fu, especialista en ADN antiguo de la Academia China de las Ciencias en Pekín, que no participó en el estudio, añade que esta discrepancia en los resultados entre el ADN nuclear y mitocondrial es sorprendente, pero quizá no debería serlo.

«Como esto también ocurrió en los denisovanos, con más pruebas como estas, creo que [aprendemos] cada vez más que la mezcla de la historia de los homínidos es bastante compleja y podría haberse producido con frecuencia», explica por email.

Pese a los misterios persistentes, el hallazgo más reciente sigue mejorando la historia de un antiguo pariente humano que aún estamos empezando a conocer, pero que con cada descubrimiento nos resulta más familiar.

«Creo que comprender que había un pariente que podría no haber sido muy diferente a nosotros y que habitó las mismas regiones en las que vivimos ahora cambia nuestra perfección hasta cierto punto», afirma Püfer.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.