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    sábado, 10 de noviembre de 2018

    La compleja prehistoria genética de América

    El exterior del sitio de la gruta de Lapa do Santo en Brasil. Crédito: André Strauss

    Como parte de un amplio estudio internacional, se ha analizado genéticamente el ADN de una serie de restos antiguos famosos y polémicos de América del Norte y del Sur, incluido un antiguo esqueleto de 10.600 años de la llamada ‘Momia de la Cueva del Espíritu’, la momia humana más antigua encontrada en América del Norte, los restos de Lagoa Santa (Brasil), una momia inca y los restos más antiguos de la Patagonia chilena. Además, también estudiaron los segundos restos humanos más antiguos de la cueva Trail Creek, en Alaska: un diente de leche de 9.000 años de una niña.

    Las investigaciones genómicas previas sugerían que las primeras poblaciones americanas se separaron de sus ancestros siberianos y asiáticos orientales hace casi 25 000 años, dividiéndose a continuación en distintas poblaciones de América del Norte y del Sur aproximadamente 10 000 años después.

    Ahora, el equipo de investigadores ha secuenciado los genomas de estos 15 americanos antiguos –que abarcan la totalidad del continente americano, de Alaska a la Patagonia–, seis de los cuales tenían una antigüedad mayor de 10.000 años. Los resultados muestran la compleja imagen de la expansión y diversificación de la población.

    El estudio más complejo de una colonización

    La revista Science acaba de publicar los resultados, que cuentan con la participación del investigador de la Facultad de Medicina de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) Antonio Salas Ellacuriaga (izquierda), además de científicos de Dinamarca, Canadá, Inglaterra, Estados Unidos, Brasil, Argentina, Armenia, Chile, Alemania o Suiza.

    Nunca antes se había logrado un resultado semejante y nunca antes se había alcanzado un retrato tan preciso de cómo se llevó a cabo la colonización del continente americano, los movimientos poblacionales a través de los que se conformaron las comunidades de esta región del planeta y como el genoma de las poblaciones actuales se han reflejado en estos momentos iniciales de la prehistoria humana en el continente americano.

    “Durante la última década se publicaron trabajos de una docena de genomas aislados extraídos de restos arqueológicos, cada uno de los cuales permitió líneas de trabajo “muy interesantes, pero inmaduras”, explica Salas.

    La magnitud de los descubrimientos tienen un alcance singular. “Son tantas las conclusiones que se derivan que es difícil resumir la trascendencia de los hallazgos. Es llamativa la cantidad de información que puede cobijar un solo genoma”, señala Salas.

    El estudio se centra en el modelo de expansión de las poblaciones americanas desde sus inicios más ancestrales hace más de 25.000 años, desde que estas poblaciones proto-americana divergen de sus vecinos y ancestros en Siberia y el este de Asia.

    Foto: Lugar donde se halló, en 1940, la momia de la cueva del Espíritu, en Nevada.

    Los orígenes desde Alaska y Yukón

    La mayor parte de la variabilidad nativo-americana deriva de un grupo ancestral que vivía en Alaska y en el territorio Yukón, aproximadamente 23.000 años atrás.

    Esta población, aclara el científico, se divide “al menos en dos grupos: uno dará lugar a todas las poblaciones de nativo americanos que conocemos hoy en día y el otro permanece en la región de Alaska, lo que hoy denominamos como antiguos beringianos”. Estos últimos no dejaron descendentes y “su existencia tan sólo se puede deducir del análisis del genoma de restos arqueológicos”.

    “Hoy sabemos que la gente habitaba Alaska como mínimo desde hace 14.000 años”, aclara el científico, para quien los análisis permiten “precisar el momento y lugar donde se pudo haber llevado a cabo esta división poblacional entre los antiguos beringianos y los ancestros de todos los nativo-americanos actuales, clave para la colonización de todo el continente”.
    Según el equipo encargado del trabajo, “desde hace aproximadamente entre 17.500 y 14.600 años existe una división mayor en el norte de América entre las gentes que daría lugar a los norteamericanos y los sudamericanos”.


    Además el estudio evidencia la "existencia de un componente genético misterioso de origen austral-asiático, más próximo a poblaciones australianas, de Nueva Guinea, con una antigüedad de como mínimo 10.400 años”. Sobre este hallazgo Salas afirma que “detectamos la existencia de un ADN fantasma que no sabemos cómo pudo llegar a América: se detecta en Brasil, es decir, en el lado este de los Andes, ubicación que añade más misterio, aunque que nuestra hipótesis es que procede del lado norte americano”.


    El profesor Eske Willerslev con Donna y Joey, dos miembros de la tribu Fallon Paiute-Shoshone. Crédito: Linus Mørk, Magus Film.

    Modelo de colonización del continente

    La primera entrada de proto-americanos se produjo por el este de la Beringia y se extendió hacia zonas no glaciares del norte de América. Esta entrada de poblaciones a través del puente Beringio se sucede desde hace aproximadamente 25.000 años hasta hace aproximadamente 13.000 años.
    Genomas analizados sugieren la existencia de varias subdivisiones poblacionales: en la propia Beringia y alrededor del lago Big Bar en la región de la Columbia británica en Canadá. En ese período, una representación de esta población nativa se dispersa por el resto del continente norte americano, “será la población que dará lugar posteriormente a los habitantes de Suramérica”.

    El segundo período importante implica la colonización de casi todo el continente hacia el sur, hasta llegar a la Patagonia. Los datos apuntan que “este proceso fue muy rápido y tuvo lugar, no de modo gradual, sino más bien a modo de pequeños saltos de colonización”.


    El trabajo indica que habría comenzado 14.000 años atrás y se prolongaría durante otros ocho mil años. Los primeros pobladores del sur de América “probablemente llevaron consigo un componente austral-asiático en sus genomas”, aclara el investigador además de añadir que “sabemos que esta señal genética está presente en Brasil 10.400 años atrás, “aún no hemos podido encontrar uno solo genoma más antiguo o más al norte de Laguna Santa con este componente”.
    Por otra parte, desde las primeras colonizaciones del sur del continente hubo dos grandes rutas de emigración, una a cada lado de los Andes. En simultáneo, en el norte de América también se mezclaron hace 9.000 años las poblaciones que dieron lugar a los norteamericanos y las que dieron lugar a los sudamericanos nativos.

    Un tercero movimiento importante en el continente se inicia en Mesoamérica 8.700 años atrás, con movimientos poblaciones hacia el norte, en lo que se conoce como la Gran Cuenca, localizada en el noroeste de Norte América. Por otra parte, comienza una segunda onda de expansión poblacional hacia el sur de América que dará lugar a la mayor parte de la variabilidad genética observada hoy en día en el sur.

    Salas opina que estamos viviendo “la que seguramente es la época más excitante de la genómica. Los avances tecnológicos nos están permitiendo no solo abordar y entender las enfermedades complejas y sus causas de una manera mucho más elaborada, sino también afinar enormemente en cuestiones que tienen que ver con nuestros orígenes, con lo que somos y cómo hemos evolucionado con el paso del tiempo”.

    Fuente: SINC | 8 de noviembre de 2018

    Los primeros pobladores de América colonizaron el continente en un tiempo récord

    Restos hallados en el yacimiento de Lapa do Santo y analizados por el equipo de David Reich. (David Reich).

    Hace al menos 20.000 años humanos modernos procedentes de Asia oriental cruzaron por el estrecho de Bering, un puente de tierra que entonces unía Eurasia con Alaska, y arribaron al continente americano, un territorio totalmente inhóspito, cubierto por glaciares de varios kilómetros de altura que durante miles de años les impidieron continuar hacia el sur.

    Cuando lograron atravesarlos, quizás a través de algún corredor libre de hielo, quizás por la costa, se encontraron con un nuevo paisaje, con nuevos recursos más abundantes y mejor clima, y desde ahí se expandieron por las Américas a una velocidad sorprendente: los restos más antiguos hallados de ocupación humana, en Monte Verde, en la Patagonia chilena, confirman que ya estaban allí hace por lo menos 14.400 años.

    Cuáles fueron sus movimientos a medida que avanzaban por el continente y cómo interactuaron unos grupos con otros durante los milenios posteriores sigue siendo un rompecabezas. Y es que si bien tradicionalmente se había considerado que América sería, desde el punto de vista de genética de poblaciones, el continente más sencillo de entender por ser el más reciente, lo cierto es que la escasez de fósiles antiguos hacen que todavía haya numerosas incógnitas.

    Estrecho de Bering, con el cabo Dezhneva (Rusia) a la izquierda, el cabo Príncipe de Gales (Alaska, EUA) a la derecha y las islas Diómedes en el centro (NASA/GSFC/JPL/MISR)

    En este sentido, esta semana se publican tres estudios liderados por equipos de internacionales distintos que arrojan luz ‘genómica’ a cómo fue el poblamiento de este continente y despejan algunas incógnitas sobre los pasos de esos primeros pobladores.

    En el primero de los estudios, recogido en Science, investigadores daneses han analizado 15 genomas antiguos – seis de los cuales tienen más de 10.000 años de antigüedad y corresponden a algunas de las momias naturales más antiguas conservadas- hallados en restos distribuidos desde Alaska hasta la Patagonia. Sus resultados muestran que las primeras poblaciones americanas se expandieron sumamente rápido, algo que se sospechaba por los restos arqueológicos hallados pero que no se había podido confirmar. Y lo hicieron, además, de forma muy desigual, lo que contradice la teoría aceptada hasta el momento más clásica del poblamiento de América.

    “La velocidad con la que cubrían distancias enormes implica que esos primeros pobladores eran muy habilidosos moviéndose rápido por un terreno sin competencia y desconocido”, explica a Big Vang el genetista Víctor Moreno Mayar, del Museo de Historia Natural danés. “Eran grupos de cazadores-recolectores no muy grandes, cuyo modo de subsistencia implicaba cubrir la mayor cantidad de terreno en el menor tiempo”, añade.

    Según estos investigadores, una vez que los primeros pobladores procedentes de Beringia llegaron al sur del hielo, de ese único linaje surgieron el resto de grupos, que se expandieron hacia Mesoamérica y América del sur. Han visto que esa ola migratoria no se produjo solo en un único sentido ni tampoco una sola vez. Y, además, apunta Moreno-Mayar, han observado que esos primeros nativos americanos volvieron a migrar hace unos 8000 años, aunque esta vez salieron de América central y se dispersaron hacia el norte y el sur. Sus pasos están grabados en e ADN de las poblaciones indígenas actuales de las que se dispone de su genoma.

    “Los genomas más antiguos del estudio también nos sirven de base para identificar una segunda oleada de ancestralidad genética, que llegó de Mesoamérica en milenios recientes. Esos pueblos mesoamericanos se mezclaron con los descendientes de los primeros americanos del sur y dieron lugar a la mayoría de los grupos contemporáneos de la región”, afirma Moreno-Mayar.

    La misteriosa población fantasma

    Uno de los resultados quizás más fascinantes de este estudio es que los investigadores han identificado en cráneos fósiles del yacimiento de Lagoa Santa, en Brasil, la presencia de una misteriosa población de hace 11700 años de antigüedad que contiene en su ADN restos de ancestralidad de Australasia. Estas trazas solo están presentes en dos grupos humanos del Amazonas en Brasil. Pero, sorprendentemente, no hay rastro de ellos en las poblaciones de América del norte, lo que abre numerosos interrogantes.

    ¿Quiénes eran estos misteriosos pobladores que compartían parentescon con los habitantes de Papúa Nueva Guinea y las Islas Andaman? Fueron descubiertos -o al menos su huella genética- en 2015 por David Reich (izquierda), genetista de la Escuela de Medicina de Harvard, y autor de uno de los trabajos que se publican esta semana sobre el poblamiento de América. Auque, sin embargo, y paradójicamente, Reich en su nuevo estudio no encuentra esta señal en los restos que analiza y apunta que tal vez en su anterior estudio cometió algún error.

    “Es una población fantasma. Quizás los pobladores procedentes de Australasia llegaron a Brasil antes que el resto de nativos americanos. Ahora bien, ¿por qué solo se encuentra su señal en Brasil? ¿Por qué no dejaron rastro de su presencia en ningún otro lugar? O quizás, aunque es una idea loca, vinieron del Pacífico, aunque cuesta explicar que desde la costa pacífica atravesaron los Andes para ir a parar al Amazonas brasileño. Cualquier explicación que busquemos es cuanto poco rara”, plantea Moreno-Mayar, quien asegura que “acabaremos por resolver este misterio, sin duda”.

    Esta ancestralidad está presente hoy en día solo en aborígenes de Papúa Nueva Guinea y las Islas Andaman, y también en dos tribus actuales del Amazonas, que tienen entre un 2 y un 3% de ADN de esa misteriosa población. “Probablemente, esta ancestralidad estaba presente en muchos individuos que habitaban Sudamérica durante el poblamiento temprano, antes de 8000 años atrás. Nosotros encontramos que después de 8000 años, otro tipo de ancestralidad procedente de Mesoamérica diluyó la australoasiática”, apunta este genetista del Museo de historia natural danés.

    “Es realmente un misterio. Está claro que tras esta población, muy localizada en el Amazonas, vienen más migraciones posteriores que la diluyen, por lo que los restos de hace 7000 años ya no tienen la señal”, valora Carles Lalueza-Fox (derecha), paleogenetista del Institut de Biologia Evolutiva (CSIC-UPF), que no ha participado en este estudio.

    “Solo un par de poblaciones del Amazona la tienen. Pero para llegar al Amazonas, tuvieron que arribar a través del estrecho de Bering y cruzar todo el continente. Y sin embargo, no se ha encontrado la señal en América del norte. El hecho de que la ancestralidad esté compartida con poblaciones oceánicas o australásicas parece indicar que es una migración muy antigua”, considera Lalueza-Fox.

    Un éxodo en forma de estrella

    El segundo de los estudios, coliderado por el genetista de Harvard, David Reich y el arqueogenetista del Instituto Max Planck, Cosimo Posth, y publicado en Cell, se centra en tratar dilucidar qué ocurre en América central y del sur. Para ello analizan 49 individuos que abarcan 10.000 años de antigüedad, hallados en yacimientos en Belice, la región andina central y al sur de América del sur. Concluyen que la mayoría de ancestros de América Central y del Sur llegan al menos en tres oleadas de pobladores procedentes de Norteamérica que, a su vez, descienden de un único linaje de migrantes que cruzaron el Estrecho de Bering hace 15000 años. Además, concluyen que en los milenios siguientes se produjeron otras dos migraciones de norte a sur.

    El yacimiento de Lapa do Santo, ubicado en la región de Lagoa Santa, en el este de Brasil (Alberto Barioni).

    “Nuestro conjunto de datos revela un origen común de los americanos del norte, centro y del sur, así como dos intercambios genéticos antes desconocidos entre el norte y el sur de América”, afirma en un comunicado de prensa David Reich. Cosimo Posth, coautor del trabajo, añade en una entrevista a Big Vang que "casi todas esas poblaciones surgen de una radiación en forma de estrella del primer linaje en al menos tres ramas distintas”.

    “Casi todas las poblaciones del centro y del sur de América vinieron de la misma población de origen, que ya se había diversificado antes de expandirse por América del sur”, remacha.
    El trabajo también aporta nueva información acerca de la cultura Clovis, que se distribuyó sobre todo por América del Norte hace unos 13.000 años. Hay pruebas arqueológicas que señalan que no arribaron a América del sur. Sin embargo el análisis de genomas antiguos demuestra lo contrario, que sí se expandieron hacia tierras australes y dejaron descendientes. “Más sorprendente aún que este descubrimiento, es cómo esa ancestralidad de los Clovis luego se diluye, aunque no sabemos por qué, hace unos 9000 años”, señala Posth.

    La clave, la patata andina

    El último de los trabajos, recogido en Science Advances, se centra en la prehistoria genética de los Andes. Los investigadores analizan cómo las primeras poblaciones se adaptan a las condiciones de extrema dureza de las elevadas altitudes de la cordillera andina. También analizan qué ocurre cuando esas poblaciones se encuentran con los conquistadores españoles.

    Existen pruebas arqueológicas que señalan que la primera ocupación humana de los Andes comenzó hace 12.000 años. El investigador John Lindo (izquierda), de la Universidad de Emory, ha liderado este estudio en que se han recopilado genomas antiguos de hace entre 6800 años y 14.000, y han comparado el de los habitantes de zonas de altitud elevada y de altitud baja en poblaciones prehistóricas y actuales. Así han visto que las poblaciones andinas de zonas montañosas elevas se establecieron hace entre 9200 y 8200 años, antes de lo que anteriores estudios habían apuntado.

    A diferencia de otros grupos humanos que viven en condiciones similares, como los habitantes del Tíbet o de Etiopía, los andinos se adaptaron a la altura mediante mutaciones en genes relacionados con la salud cardíaca. También han visto que su adaptación a las duras condiciones fue de la mano con la domesticación de la patata, un tubérculo que ha sido la base de su dieta durante miles de años. Los científicos han encontrado genes asociados a la digestión del almidón en los habitantes de las regiones de mayor altitud, pero no en aquellos que viven en altitudes más bajas.

    El estudio analizó siete genomas antiguos completos de la región del lago Titicaca de la zona montañosa de los Andes peruanos que datan de ente 1800 y 7000 años de antigüedad. Luego compararon los resultados con 64 genomas actuales de poblaciones que viven a altitudes elevadas en la cordillera andina y poblaciones que habitan en zonas de altitud menor.

    “Los genomas de estos pueblos nos muestran una adaptación a la hipoxia o falta de oxígeno en el aire; a una digestión de alimentos con almidón, como la patata; y en los genomas actuales, además, hemos visto una clara evidencia de genes de resistencia a las enfermedades europeas”, explica por correo electrónico Mark Aldenderfer (derecha), arqueólogo de la Universidad de California, Merced.

    “El impacto de la llegada de los colonizadores europeos en el siglo XVI es enorme, mucha gente murió de enfermedades o por agresiones. Pero nuestro descubrimiento demuestra que al menos en las poblaciones que vivían en altitudes elevadas la población no sufrió un declive tan grande como las de altitudes menos elevadas”, añade.

    Se calcula que la llegada de los europeos diezmó la población indígena americana: acabó con el 90%, mientras que las poblaciones que vivían en la cordillera andina a altitud elevada solo disminuyeron en un 27%, seguramente gracias a las inhóspitas condiciones en que vivían.

    Fuente: lavanguardia.com | 9 de noviembre de 2018
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