Nuevos descubrimientos revelan vínculos antiguos entre neandertales y neandertales

Un equipo internacional dirigido por Josh Ackie de la Universidad de Princeton y Liming Li de la Universidad Southeastern informa que los humanos modernos se han cruzado con los neandertales durante más de 200.000 años. Ake y Lee identificaron una primera ola de contacto hace unos 200-250 mil años, otra ola hace 100-120 mil años y la ola más grande hace unos 50-60 mil años. Utilizaron una herramienta genética llamada IBDmix que utiliza inteligencia artificial, en lugar de un grupo de referencia de humanos vivos, para analizar 2.000 humanos vivos, tres neandertales y un denisovano. Derechos de autor: Matilda Locke, Universidad de Princeton

El genetista Joshua Ackie dice que los humanos modernos y los neandertales interactuaron durante 200.000 años.

Una nueva investigación genética revela un mestizaje generalizado e interacciones a largo plazo entre neandertales, denisovanos y humanos modernos, lo que sugiere una historia más integrada de lo que se entendía anteriormente y respalda las teorías de la asimilación de los neandertales en las poblaciones humanas modernas.

Desde el descubrimiento de los primeros huesos de neandertal en 1856, la curiosidad por estos antiguos humanos ha aumentado. ¿Qué los diferencia de nosotros? ¿Qué tan similares son a nosotros? ¿Se llevaban bien nuestros antepasados ​​con ellos? ¿O estaban luchando contra ellos? ¿O los amaban? El reciente descubrimiento de un grupo llamado Denisova, un grupo similar al neandertal que habitó Asia y el sur de Asia, ha añadido otra serie de preguntas.

Ahora, un equipo internacional de genetistas y expertos en inteligencia artificial está agregando capítulos completamente nuevos a nuestra historia humana compartida. Dirigidos por Joshua Ackie, profesor del Instituto Lewis Siegler de Genómica Integrativa de la Universidad de Princeton, los investigadores han descubierto una historia de mezcla e intercambio genético que sugiere una conexión más íntima entre estos primeros grupos humanos de lo que se pensaba anteriormente.

«Esta es la primera vez que los genetistas han identificado múltiples oleadas de humanos modernos con neandertales», dijo Liming Li, profesor del Departamento de Genética Médica y Biología del Desarrollo de la Universidad del Sudeste en Nanjing, China, quien realizó este trabajo como investigador asociado. en el laboratorio de Aki «.

«Ahora sabemos que durante la gran mayoría de la historia de la humanidad, hemos tenido una historia de contacto entre los humanos modernos y los neandertales», dijo Ake. Los homínidos, que son nuestros ancestros más directos, se separaron del árbol genealógico de los neandertales hace unos 600.000 años y luego desarrollaron nuestras características físicas modernas hace unos 250.000 años.

Interacción continua durante miles de años.

«Desde entonces hasta la desaparición de los neandertales, hace unos 200.000 años, los humanos modernos interactuaban con grupos de neandertales», dijo.

Los resultados de su trabajo aparecen en el número actual de la revista. Ciencias.

Los neandertales, que alguna vez fueron vistos como lentos y estúpidos, ahora son vistos como hábiles cazadores y fabricantes de herramientas que trataban las heridas de otras personas con técnicas sofisticadas y estaban bien adaptados para prosperar en el frío clima europeo.

(Nota: Todos estos grupos de homínidos son humanos, pero para evitar decir «neandertales», «Denisovas» y «versiones anteriores de nuestra especie», la mayoría de los arqueólogos y antropólogos utilizan las abreviaturas «Neandertales», «Hominis Denisova y moderno». humanos).

Utilizando genomas de 2.000 humanos vivos más tres neandertales y un denisovano, Aki y su equipo mapearon el flujo de genes entre grupos de homínidos durante el último cuarto de millón de años. Los investigadores utilizaron una herramienta genética que diseñaron. Unos años Existía un programa llamado IBDmix, que utilizaba técnicas de aprendizaje automático para decodificar el genoma. Investigadores anteriores se basaron en comparar genomas humanos con un «grupo de referencia» de humanos modernos que se cree que tienen pocos o ningún gen neandertal o denisovano. ADN.

El equipo de Aki ha demostrado que incluso estos grupos, que viven a miles de kilómetros al sur de las cuevas de Neandertal, tienen trazas de ADN neandertal, que los viajeros (o sus descendientes) pueden haber llevado hacia el sur. Utilizando IBDmix, el equipo de Akey identificó una primera ola de contacto hace unos 200-250 mil años, otra ola hace 100-120 mil años y la ola más grande hace unos 50-60 mil años.

Revisión de modelos de migración humana

Esto contrasta marcadamente con los datos genéticos anteriores. “Hasta ahora, la mayoría de los datos genéticos sugieren que los humanos modernos evolucionaron en África hace 250.000 años, permanecieron allí durante otros 200.000 años y luego se trasladaron a África en 1950. entonces «Los humanos antiguos decidieron extenderse fuera de África hace 50.000 años y extenderse por el resto del mundo», dijo Ake.

«Nuestros modelos mostraron que no hubo un largo período de estasis, pero poco después de que aparecieran los humanos modernos, comenzamos a migrar fuera de África y regresar también a África», dijo. «Para mí, esta historia trata sobre la dispersión, donde los humanos modernos se movían y se encontraban con muchos más neandertales y denisovanos de los que creíamos anteriormente».

Esta visión de una humanidad móvil es consistente con investigaciones arqueológicas y antropológicas antiguas que indican un intercambio cultural y de herramientas entre grupos de homínidos.

La idea principal de Lee y Akey era buscar ADN humano moderno en genomas de neandertal, y no al revés. «La gran mayoría del trabajo genético de la última década se ha centrado en cómo el apareamiento con los neandertales afectó al fenotipo humano moderno y a nuestra historia evolutiva, pero estas preguntas también son relevantes e interesantes a la inversa», dice Aki.

Se dieron cuenta de que la descendencia de aquellas primeras oleadas de mestizaje entre neandertales y humanos modernos debió quedarse con los neandertales y, por tanto, no dejó rastro entre los humanos vivos. «Como ahora podemos incorporar el componente neandertal en nuestros estudios genéticos, estamos viendo estas primeras dispersiones en formas que antes no podíamos ver», dice Aki. La última pieza del rompecabezas fue el descubrimiento de que la población de neandertales era más pequeña de lo que se pensaba anteriormente.

El modelado genético ha utilizado tradicionalmente la varianza como medida del tamaño de la población. Cuanto más diversos sean los genes, mayor será la población. Pero utilizando IBDmix, el equipo de Aki demostró que gran parte de esta diversidad fenotípica procedía de secuencias de ADN tomadas de humanos modernos, cuyas poblaciones eran mucho mayores.

Como resultado, la población real de neandertales se redujo de unos 3.400 individuos capaces de reproducirse a unos 2.400 individuos.

En general, los nuevos hallazgos pintan una imagen de cómo los neandertales desaparecieron del registro, hace unos 30.000 años.

«No me gusta decir ‘extinción’ porque creo que los neandertales estaban prácticamente extintos», dice Aki. Su idea es que el número de neandertales disminuyó lentamente hasta que los últimos supervivientes se integraron en las sociedades humanas modernas.

Fred Smith, profesor de antropología en la Universidad Estatal de Illinois, fue el primero en formular este «modelo de asimilación» en 1989. «Nuestros resultados proporcionan datos genéticos sólidos que son consistentes con la hipótesis de Fred, y creo que es realmente interesante», dice Akey.

«Los neandertales estuvieron al borde de la extinción, y probablemente durante mucho tiempo. Si reducimos su número en un 10 o 20 por ciento, que es lo que estimamos, eso significaría una reducción significativa de la población ya vulnerable», afirmó. .

«Los humanos modernos eran básicamente como olas rompiendo en la playa, erosionando lenta pero seguramente la playa. Con el tiempo, superamos a los neandertales demográficamente y los integramos en la población humana moderna».

Referencia: “Flujo genético repetido entre neandertales y humanos modernos durante los últimos 200.000 años” por Liming Li, Troy J. Comey, Robert F. Berman y Joshua M. Akey, 12 de julio de 2024, Ciencias.
DOI: 10.1126/ciencia.adi1768

Esta investigación ha sido apoyada previamente Institutos Nacionales de Salud (Concesión R01GM110068 a JMA).