Publicado el 11 de julio de 2023 por Luis Yuste
ADN y prehistoria
Autor: Luis Yuste
El ADN es una sorprendente molécula cuyo descubrimiento cumple 70 años este 2023. A principios de este siglo XXI se desarrolló la tecnología que permitió su uso para el estudio de la prehistoria. En el casi cuarto de siglo que llevamos se ha conseguido obtener ADN antiguo e interpretar la información que contiene. El estudio de los genomas antiguos (paleogenética o arqueogenética) se proyecta en aras del conocimiento para entender la evolución y la prehistoria.
Junto a proteínas y ARN reciben el nombre de “moléculas de la vida”. El ADN se organiza en forma de cromosomas, enrollados con forma de doble hélice, albergados en el núcleo de las células de los organismos superiores, así como en el orgánulo llamado mitocondria y que siempre es heredado por parte materna. La información genética de los organismos vivos está contenida en el ADN con un código ordenado de cuatro bases moleculares (conocidas por la inicial del nombre de estas A, C, G y T) y organizados por tripletes para la configuración de los genes, de tal forma, que las células lo interpretan y elaboran los productos necesarios para su ciclo vital. Además, portan la información de nuestra historia natural, resultado de millones de años de evolución.
La arqueo/paleogenética además del apoyo de la biología molecular, se nutre del conocimiento de las ciencias forenses. La combinación de ambos ha conseguido que se obtenga ADN personas del pasado, e incluso de especies extintas. Hace menos de una década para su obtención se necesitaba la destrucción de los restos óseos, pero la tecnología ha permitido conservar estos, al generarse protocolos para la conservación de las muestras. Actualmente la fuente de obtención de ADN antiguo de los yacimientos son restos óseos, sarro dental, coprolitos, elementos decorativos personales y por último sedimentos prescindiendo del registro óseo, como ha demostrado el equipo de investigación de Atapuerca con muestras de la Galería de las Estatuas.
Las muestras que se obtienen en los yacimientos se llevan a laboratorios para procesarlos. Se crea una rigurosa cadena de custodia y garantías para su conservación. Estos laboratorios están diseñados de una forma especial para evitar las contaminaciones externas de ADN. Posteriormente se realiza un tratamiento químico para recuperar ADN, comprobando la integridad y calidad del mismo. Posteriormente se realiza una lectura de la configuración molecular que se conoce como secuenciación y se interpreta la información genómica.
Uno de los mayores peligros del ADN es el tiempo. Cuando un organismo muere comienza una degradación de la molécula. Solamente se puede obtener si las condiciones ambientales de temperatura, humedad y pH tienen ciertas características. En la actualidad las cronologías máximas de obtención en fósiles de homininos son de aproximadamente 400.000 años, obtenidas de Homo heidelbergensis de la Sima de los Huesos por el equipo de investigación de Atapuerca en colaboración con el equipo del premio Novel de Medicina 2022 Svante Päävo y 2.000.000 en muestras de permafrost del ártico.
La información que ha generado el proyecto genoma humano junto con proyectos homólogos genoma Neandertal y consorcio Zoonomia, ha permitido conocer el género y especie de distintos animales y plantas que presentes de los últimos 2.000.000 años. Esto ha creado una reconstrucción y caracterización paleoambiental, incluyendo el encaje de Homo sapiens en el puzle evolutivo. La arqueogenética ha ayudado a comprender la filogenia del género Homo, así como los distintos mestizajes con especies extintas de nuestro género. Los datos genéticos inducen a pensar en posible existencia de una nueva especie desconocida hasta el 2008 del que apenas existe registro fósil y podría incluirse en nuestro árbol evolutivo, hablamos del caso de los fósiles de Denísova (Siberia).
Gracias a los estudios del genoma Neandertal se ha podido reafirmar que, entre de las posibles causas de su extinción interviniera la endogamia y pobreza genética, unida a distintos factores sanguíneos, sugieren una escasa tasa de fertilidad y una propensión a contraer enfermedades víricas de afección a fetos y neonatos de su especie. También se ha empezado a utilizar para conocer la organización social de Homo neandertalensis, al proporcionar información sobre las relaciones familiares en sus comunidades relacionando los individuos genéticamente hasta el segundo grado de parentesco.
Gracias a la versatilidad de la información que porta el ADN permite generar conocimiento en la forma y tiempo de la expansión de Homo sapiens a nivel global. Incluyendo los cambios hereditarios que participaron para su posterior adaptación a las características medioambientales durante este proceso. Así como los distintos itinerarios y las consecuencias morfológicas que conllevó la salida de África y la colonización mundial. Se conocen los refugios geográficos en condiciones climáticas adversas durante distintas etapas del paleolítico superior (45.000 y 12.000 años antes del presente). El ADN nos cuenta los cambios del aspecto físico en el color de piel, pelo y ojos durante el proceso. Proporciona también información de los grupos migrantes que han difundido y desarrollado culturas, así como las formas expansivas de estos pueblos.
Los estudios genéticos han generado conocimiento en el proceso de cambio de modelo de subsistencia de cazadores-recolectores a productores agropecuarios y sus consecuencias. Entre estas están la propagación de enfermedades y distintas zoonosis que ocurrieron en la prehistoria. La información del ADN extraído del sarro dental genera una valiosa información sobre las infecciones y su propagación entre las especies coexistentes de nuestro género, así como los problemas genéticos que acarreó el mestizaje.
En resumen, el ADN es una molécula que aporta información y conocimiento a la arqueología para el estudio de la evolución, permite realizar reconstrucciones paleoambientales, así como la interacción entre especies del género Homo, incluyendo posibles causas de extinción de otras especies. Nos muestra la posibilidad de conocer el aspecto físico de nuestros antepasados, nuestros orígenes maternos y paternos, y proporciona información para la antropología social. Intenta comprender la domesticación animal y la expansión cultural. Aporta una útil información sobre las enfermedades genéticas e infectocontagiosas padecidas en, y desde, la prehistoria.
Para saber más:
- QUINTANA-MURCI, L. (2022). Humanos: La extraordinaria historia del ser humano: migraciones, adaptaciones y mestizajes que han conformado quiénes somos y cómo somos. Editorial Deusto, Barcelona.
- HIGHAM, T. (2023). El mundo antes de nosotros. Editorial Planeta, Barcelona.