Una migració escrita als gens

Gràcies als fòssils i l’ADN, els científics es van formant una imatge dels inicis de la humanitat. I resulta que la història sobre el nostre origen té més girs argumentals que cap pel·lícula que es pugui trobar a les cartelleres.

Actualment, el consens entre els experts és que l’ Homo sapiens va sorgir fa almenys 300.000 anys al continent africà. Però no va ser fins molt més endavant, fa aproximadament 70.000 anys, que un petit grup d’africans es va assentar en altres continents, fet que va originar altres poblacions humanes del nostre temps.

Una migració antiga

A Johannes Krause, director de l’Institut d’Història Humana Max Planck, situat a Alemanya, aquest buit temporal li sembla peculiar. “Per què els humans no van sortir de l’Àfrica abans?”, es pregunta en una entrevista. Al capdavall, observa, el continent africà es troba físicament connectat amb el Pròxim Orient. “Podrien haver-ne sortit caminant sense cap problema”.

En un estudi publicat a principis d’aquest mes a Nature Communications, el Dr. Krause i els seus col·legues assenyalen que, en efecte, els africans van sortir de l’Àfrica abans: ho van fer fa més de 270.000 anys. Basant-se en ADN descobert recentment en fòssils, els investigadors conclouen que una onada d’ Homo sapiens primitius o parents propers de la nostra espècie van viatjar des de l’Àfrica fins a Europa, on es van hibridar amb els neandertals. Després, els immigrants africans primigenis van desaparèixer, però una part del seu ADN es va conservar en les generacions ulteriors de neandertals.

‘Homo sapiens’ i neandertals

Des de la primera dècada del segle XIX, els paleontòlegs s’esforcen a entendre la relació de parentiu que ens uneix amb els neandertals. Els fòssils evidencien que eren anatòmicament diferents: tenien unes celles prominents, el cos robust i una sèrie de característiques més subtils que nosaltres no compartim.

Els ossos més antics d’individus d’aspecte neandertal, trobats en una cova anomenada Sima de los Huesos, a la serra d’Atapuerca (Burgos), daten de fa 430.000 anys. Per tot Europa i fins a la Sibèria meridional s’han descobert restes neandertals més recents, que daten de fa uns 100.000 anys. Posteriorment, però, fa uns 40.000 anys, els neandertals s’esvaeixen de tots els vestigis fòssils.

A mitjans dels anys 2000, el Dr. Krause era un estudiant de postgrau que anava a museus per perforar fòssils de neandertals i extreure’n trossets d’os. En alguns d’ells, el Dr. Krause i el seu equip aconseguien trobar-hi fragments d’ADN aptes per poder-los estudiar. Els científics que estudien gens antics combinen diversos tipus d’ADN: el nuclear, situat al nucli de les cèl·lules, i el mitocondrial, present als mitocondris, les fàbriques que generen el combustible de les nostres cèl·lules.

Doncs bé, fa anys el Dr. Krause i els seus col·legues van emprendre la seva recerca de gens neandertals antics en un fòssil. Els gens els tenien reservades sorpreses: per exemple, que els humans actuals d’ascendència no africana són portadors de fragments d’ADN que provenen dels neandertals. Segons sembla, en la seva expansió fora del continent africà els humans moderns s’haurien encreuat amb els neandertals en diverses ocasions. Els fills fruit de les unions entre humans i neandertals van passar a formar part de la societat humana i van transmetre els seus gens a la seva descendència.

Els denisovans

Una falange i una dent procedents d’una cova de Sibèria que es coneix amb el nom de Denisova van confrontar el Dr. Krause i col·legues amb un enigma desconcertant. A l’interior d’aquests fòssils els científics van trobar seqüències d’ADN que no eren ni humanes ni neandertals, sinó pertanyents a alguna altra espècie d’una branca distant de l’arbre de família, els denisovans.

Més tard, els investigadors van aconseguir recuperar l’ADN de la falange de Denisova, que indicava que els denisovans i els neandertals estaven més estretament emparentats entre ells que amb els humans. A mesura que s’ha anat trobant ADN antic en més fòssils, la nostra història ha anat cobrant més nitidesa.

Ara els científics estimen que l’ancestre comú dels humans moderns, els neandertals i els denisovans, va viure entre 765.000 i 550.000 anys enrere. Fa entre 445.000 i 473.000 anys aproximadament que els descendents d’aquest ancestre comú es van dividir en dos llinatges. L’un es va acabar convertint en els humans actuals i l’altre va donar lloc als neandertals i els denisovans.

Neandertal o denisovà?

Tot i això, seguia havent-hi algun misteri. El 2013, un altre equip d’investigadors va recuperar ADN d’un fòssil d’aspecte neandertal de la Sima de los Huesos que data de fa 430.000 anys. Els investigadors esperaven que l’ADN s’assemblés al dels neandertals tardans d’Europa, però el cas és que semblava pertànyer als denisovans, per bé que la cova de Denisova és a Sibèria, a 6.500 quilòmetres de distància. L’any passat els investigadors van anunciar que havien obtingut una petita fracció de l’ADN del mateix fòssil de la Sima de los Huesos i que aquell material genètic semblava pertànyer a un neandertal i no a un denisovà.

Últimament, el Dr. Krause i els seus col·legues han descobert més ADN neandertal que creuen que pot resoldre el misteri d’aquesta discrepància genètica. El 2013 un dels estudiants de postgrau del Dr. Krause, Cosimo Posth, va examinar un fòssil de neandertal d’una cova alemanya anomenada Hohlenstein-Stadel. El Dr. Posth va calcular que el fòssil de neandertal tenia una antiguitat de 120.000 anys i, més important encara, que pertanyia a una branca de l’arbre de família neandertal que tenia una llarga història. El Dr. Posth i els seus col·legues van determinar que tots els neandertals coneguts van heretar una part del seu ADN d’un ancestre que va viure fa 270.000 anys.

Una possible solució

Totes les dades recollides apuntaven a una seqüència dels fets que podia resoldre el misteri que havia turmentat el Dr. Krause tant de temps. Els ancestres comuns dels neandertals i els denisovans es van estendre per Europa i l’Àsia fa més de mig milió d’anys i les poblacions oriental i occidental es van anar separant gradualment des del punt de vista genètic. A l’Orient van esdevenir denisovans; a Occident es van convertir en neandertals. Els fòssils de la Sima de los Huesos de fa 430.000 anys -neandertals amb gens semblants als dels denisovans- reflecteixen l’etapa primerenca d’aquesta divisió.

En algun moment anterior a fa 270.000 anys, humans africans estretament emparentats amb nosaltres es van establir a Europa i es van encreuar amb els neandertals. El seu ADN es va incorporar al bagatge genètic dels neandertals. Al cap de moltes generacions, la gran majoria d’aquest nou ADN va acabar desapareixent, però una part va sobreviure, transmès per les mares als seus fills. De fet, tots els neandertals el van heretar.

Una nova espècie d’homínid?

El Dr. Posth assegura que és possible que membres primitius de la nostra pròpia espècie entressin a Europa des del nord de l’Àfrica. La descoberta al Marroc de fòssils d’ Homo sapiens de 300.000 anys d’antiguitat -anunciada el mes passat- corroboraria aquesta idea. Tanmateix, el Dr. Posth assenyala que és massa d’hora per descartar una altra possibilitat: que aquests immigrants pertanyessin a una altra espècie africana estretament emparentada amb nosaltres que encara no s’hagi documentat. “Em resulta incòmode posar nom a aquests humans”, diu el Dr. Posth.

Adam C. Siepel, genetista del Laboratori de Cold Spring Harbor de Long Island (Nova York), que no ha participat en el nou estudi, afirma que la hipòtesi encaixa amb les proves. “Em sembla perfectament possible”, assegura. El nou estudi posa sobre la taula un munt d’implicacions engrescadores sobre la història dels humans. No és possible saber quantes vegades es van hibridar amb els neandertals aquests africans primitius. El que és clar, però, és que per força, en algun moment de la prehistòria, almenys una femella humana procedent del continent africà va dur al ventre el fill d’un neandertal mascle. “Tot d’una, tens un fill híbrid que probablement té una aparença d’allò més insòlita”, planteja el Dr. Siepel. “D’una manera o altra, la societat neandertal absorbia aquest individu híbrid”.

El futur de l’ADN antic

Tanmateix, el Dr. Siepel adverteix que la hipòtesi depèn del nou ADN trobat al fòssil de Hohlenstein-Stadel. Actualment, el Dr. Krause i els seus col·legues miren d’obtenir més ADN del fòssil per continuar investigant.

La recerca portada a terme a la Sima de los Huesos fa palesa la capacitat que tenen actualment els científics de remuntar-se molts milers d’anys a la recerca de gens. Tal vegada, l’ADN més revelador provindrà de les muntanyes del Marroc, on es podrien trobar gens de l’ Homo sapiens més antic, els quals després es podran comparar amb els dels neandertals. “Són coses que fa cinc anys no m’imaginava que serien possibles”, comenta el Dr. Krause.