El ADN de la tierra de una cueva cuenta la historia de cómo desaparecieron algunos neandertales

La cueva de Estatuas en el norte de España fue un hervidero de actividad hace 105.000 años. Los artefactos muestran que sus habitantes neandertales empuñaron herramientas de piedra, masacraron ciervos rojos y pudieron haber hecho fuegos. También arrojaron, sangraron y excretaron pistas más sutiles en el suelo de la cueva: su propio ADN.

Por Ann Gibbons

«Puedes imaginarlos sentados en la cueva haciendo herramientas, matando animales. Quizás se cortaron ellos mismos o sus bebés hicieron caca», dice el genetista de poblaciones Benjamin Vernot, un postdoctorado en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (MPI-EVA), cuya perspectiva puede haber sido coloreada por los llantos de su propio bebé durante una llamada de Zoom. «Todo ese ADN se acumula en los suelos de tierra».

Él y el genetista de MPI-EVA Matthias Meyer informan en Science que la suciedad de Estatuas ha producido un tesoro molecular: el primer ADN nuclear de un humano antiguo que se extrae de los sedimentos. Estudios anteriores informaron ADN mitocondrial humano (ADNmt) más corto y más abundante de los pisos de las cuevas, pero el ADN nuclear, que anteriormente solo estaba disponible en huesos y dientes, puede ser mucho más informativo. «Ahora, parece que es posible extraer ADN nuclear de la suciedad, y tenemos mucha suciedad en los sitios arqueológicos», dice la arqueóloga Marie Soressi de la Universidad de Leiden.

«Este es un artículo hermoso», concuerda el genetista de poblaciones Pontus Skoglund del Instituto Francis Crick. Las secuencias revelan la identidad genética y el sexo de los antiguos habitantes de las cavernas y muestran que un grupo de neandertales reemplazó a otro en la cueva española hace unos 100.000 años, quizás después de un enfriamiento climático. «Pueden ver un cambio en las poblaciones de neandertales en el mismo sitio, lo cual es bastante bueno», dice Skoglund.

Hasta la fecha, los paleogenetistas han logrado extraer ADN antiguo de los huesos o dientes de solo 23 humanos arcaicos, incluidos 18 neandertales de 14 sitios en Eurasia. En busca de más, el equipo de Vernot y Meyer tomaron muestras de sedimentos de capas bien fechadas en tres cuevas donde se sabe que vivieron humanos antiguos: las cuevas Denisova y Chagyrskaya en Siberia, y la cueva Estatuas en Atapuerca, España.

En lo que Skoglund llama «una demostración técnica asombrosa», desarrollaron nuevas sondas genéticas para extraer el ADN de los homínidos, lo que les permitió ignorar las abundantes secuencias de plantas, animales y bacterias. Luego, utilizaron métodos estadísticos para localizar el ADN exclusivo de los neandertales y compararlo con los genomas de referencia de los neandertales en un árbol filogenético.

Los tres sitios produjeron ADNmt y nuclear neandertal, y la mayor sorpresa provino de la pequeña cantidad de ADN nuclear de múltiples neandertales en la cueva de Estatuas. El ADN nuclear de un hombre neandertal en la capa más profunda, que data de hace unos 113.000 años, lo vinculaba con los primeros neandertales que vivieron hace unos 120.000 años en la cueva de Denisova y en cuevas de Bélgica y Alemania.

Pero dos mujeres neandertales que vivieron en la cueva de Estatuas más tarde, hace unos 100.000 años, tenían un ADN nuclear más parecido al de los neandertales «clásicos» posteriores, incluidos los que vivieron hace menos de 70.000 años en la cueva de Vindija en Croacia, y de hace 60.000 a 80.000 años en la cueva de Chagyrskaya, dice el coautor y paleoantropólogo Juan Luis Arsuaga de la Universidad Complutense de Madrid.

Al mismo tiempo, el ADNmt más abundante de la cueva de Estatuas muestra una diversidad en declive. Los neandertales de la cueva hace 113.000 años tenían al menos tres tipos de ADNmt. Pero los neandertales de la cueva de hace 80.000 y 107.000 años tenían un solo tipo. El ADN antiguo existente de huesos y dientes neandertales también había apuntado a una disminución en la diversidad genética durante el mismo período.

Arsuaga sugiere que los neandertales prosperaron y se diversificaron durante el período interglacial cálido y húmedo que comenzó hace 130.000 años. Pero hace unos 110.000 años, las temperaturas en Europa descendieron repentinamente cuando se inició un nuevo período glacial. Poco después, todos los linajes neandertales menos uno desaparecieron. Los miembros del linaje sobreviviente repoblaron Europa durante períodos posteriores, relativamente cálidos, y algunos se refugiaron en la cueva de Estatuas.

Esos supervivientes y sus descendientes incluyen lo que Arsuaga llama los neandertales clásicos «famosos», como los cráneos de Vindija y La Ferrassie en Francia. Señala que tenían cerebros más grandes, hasta 1.750 cm3, que los neandertales anteriores, cuyas capacidades craneales no superaban los 1.400 cm3. Arsuaga dice que esto refleja un patrón similar en los humanos modernos en África, quienes también experimentaron un aumento en el tamaño del cerebro y múltiples reemplazos de población con el inicio de la edad de hielo.

«Este patrón -dispersión en distancias quizás largas y reemplazo o mezcla de poblaciones- es uno que encontramos en casi todos los lugares donde miramos», en humanos u otros mamíferos, dice Beth Shapiro, bióloga molecular de la Universidad de California, Santa Cruz.

Es probable que el ADN de la suciedad de la cueva proporcione más pistas. La paleogenetista Viviane Slon, coautora del artículo de Science, ahora en la Universidad de Tel Aviv, dice que ella y el equipo de MPI-EVA están analizando ADN antiguo de sedimentos en docenas de sitios en todo el mundo. «Con suerte, pronto, comenzaremos a obtener una vista de muy alta resolución y escala fina de los humanos antiguos y quién estaba dónde y a qué hora», dice.

Publicado originalmente en Science

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