miércoles, noviembre 08, 2006

¿Recibimos un gen neandertal?

Un gen que regula el crecimiento cerebral en los humanos modernos podría haber sido una donación de los neandertales, según un nuevo estudio.

Un grupo de genetistas del laboratorio de Bruce Lahn, de la Universidad de Chicago, reportan, en la última edición del Proceedings of the National Academy of Sciences, que al menos un gen habría cruzado el puente evolutivo que divide a las especies Homo sapiens y Homo neanderthalensis. El grupo analizó el orígen del gen llamado microcephalin, que está relacionado con el crecimiento cerebral.

El año pasado el mismo equipo había reportado que la variante de ese gen presente en el 70% de la población actual, tendría su origen hace unos 37 mil años. El gen se habría esparcido con gran velocidad a lo largo del globo, según dicen los científicos. La variante, conocida como haplogrupo D, fue favorecida por la selección natural, pero a la fecha nadie está seguro de su función.

En el estudio, los autores analizan genes microcephalin de 89 personas de diferentes partes del mundo. Descubrieron que el haplogrupo D difiere tantos aspectos de otras versiones del microcephalin que debería haber aparecido hace muchísimo tiempo, más de un millón de años, según sus estudios estadísticos. Si bien recién apareció en los humanos modernos hace unos 37 mil años.

El grupo de genetistas concluye entonces que el escenario más factible para su aparición habría sido un cruzamiento entre los primitivos Homo sapiens y algún otro homínido extinto que era portador del haplogrupo D, y el que se lleva los números sería el Hombre de Neandertal. Recordemos que para esa época, 37 mil AP, ambas especies se encontraban conviviendo en gran parte de Europa y Medio Oriente. Estudios recientes incluso ubican en esos años la posible cruza entre ellos.

“El haplogrupo probablemente era suficientemente benéfico como para esparcirse de forma rápida en las poblaciones de humanos modernos”, dice Lahn. También dijo que no saben que ventajas habría tenido, pero que podría haber hecho a los Homo sapiens más capaces de adaptarse a los medio ambientes de Eurasia, que los neandertales venían ocupando miles de años antes de los recién llegados.

El gen habría pasado de una a otra población por una forma de flujo génico llamada introgression. O sea cuando dos poblaciones relativamente aisladas tienen un intercambio de genes. La introgression implicaría un pequeño número de genes, al contrario de la hibridación, en la cual se intercambiarían muchos genes y características. En este caso los científicos llaman introgression adaptativa a lo ocurrido, ya que el gen se habría movido de una población a otra por sus ventajas selectivas.

Cito al diario español El País (que aporta algunos datos más):

“Lahn ha reparado en que el haplotipo D tiene una estructura muy extraña. Por un lado, todos los haplotipos D son casi idénticos en las personas que los llevan, como cabe esperar por su reciente propagación.

“Pero si uno lo compara con cualquiera de los otros 85 haplotipos existentes en la población actual, la diferencia es tan enorme que el haplotipo D parece pertenecer a una especie distinta: un homínido que llevaba separado de nuestro linaje un millón de años. Pero que se cruzó con él al menos una vez hace 37.000. El único que cuadra con esos datos es el neandertal, y eso es lo que proponen Lahn y su equipo en su último trabajo (PNAS, edición electrónica). ¿Quiere decir esto que los neandertales nos pasaron uno de los genes clave que dispararon el gran salto del Paleolítico Superior, la marca arqueológica de la creatividad humana?

"Nuestros datos indican que los neandertales u otra especie humana arcaica, nos pasaron una nueva variante del gen microcephalin" responde Lahn a EL PAÍS. "Teniendo en cuenta la función sumamente crítica que este gen tiene en el desarrollo del cerebro, es razonable proponer que esa nueva variante condujo a una función cerebral mejorada de alguna forma. La relación que pueda tener este acontecimiento con el gran salto del paleolítico superior es una cuestión especulativa, por supuesto. Pero no está fuera del abanico de posibilidades que aquel suceso genético y evolutivo contribuyera a la evolución cultural".

“Los resultados de Lahn recuerdan, en otra escala temporal, a los que obtuvo en mayo pasado un equipo de la Universidad de Harvard encabezado por David Reich. En aquel estudio se demostraba que la separación entre humanos y chimpancés no fue un episodio ocurrido hace siete millones de años, sino una era que se inició hace 11 millones, se prolongó al menos durante cuatro millones más y se vio puntuada por infrecuentes pero esenciales encuentros sexuales entre las dos especies, que han dejado grandes huellas en nuestro genoma. ¿Es lícito este paralelismo?

"Sí", responde Lahn, "lo que hemos encontrado puede verse realmente como un plano de detalle temporal del trabajo de David Reich sobre humanos y chimpancés. Tal vez la hibridación entre distintas especies haya sido más la norma que la excepción durante la evolución de los homínidos".

Sólo el 75% de los humanos actuales llevan el gen neandertal. ¿Se distinguen en algo medible de los demás? "Estamos buscando diferencias en alguna función cerebral, pero no tenemos resultados concluyentes".”

Más:

- La Nación (Argentina, traducción de The New York Times)

Más en inglés:

- Comunicado de prensa del Instituto Howard Hughes

- Opiniones del paleoantropólogo John Hawks

- Más de Hawks

3 comentarios :

Txema M dijo...

El reparto poblacional de este gen se conoce desde hace un año, por lo menos. Cuantas más referencias encuentro en internet sobre el tema, más dudas me surgen. Claro que todas las que encuentro citan el artículo original, del que cada cuál extrae las conclusiones que más le interesa destacar. Algunos proponen que este gen puede haber sido transmitido a nuestro genoma por los neandertales. Otros destacan que el gen original del que se derivan todos los alelos que actualmente se conocen aparece exclusivamente en humanos y se expresa en las microglías, mientras que en el resto de primates sólo se expresa en las células inmunitarias, lo que a su entender nos pone frente al gen de la consciencia, surgido al mismo tiempo que el homo erectus...

Corto y pego una relación de poblaciones en las que el gen se ha detectado en distintas proporciones. Quien la colgó no dijo de dónde la obtuvo:

Réparittion de Microcephlin (hap. D, all. C sur G37995C) selon les pays
Fig. 3. Global frequencies of Microcephalin haplogroup D chromosomes (defined as having the derived C allele at the G37995C diagnostic SNP) in a panel of 1184 individuals. For each population, the country of origin, number of individuals sampled, and frequency of haplogroup D chromosomes are given (in parentheses) as follows: 1, Southeastern and Southwestern Bantu (South Africa, 8, 31.3%); 2, San (Namibia, 7, 7.1%); 3, Mbuti Pygmy (Democratic Republic of Congo, 15, 3.3%); 4, Masai (Tanzania, 27, 29.6%); 5, Sandawe (Tanzania, 32, 39.1%); 6, Burunge (Tanzania, 28, 30.4%); 7, Turu (Tanzania, 23, 15.2%); 8, Northeastern Bantu (Kenya, 12, 25%); 9, Biaka Pygmy (Central African Republic, 32, 26.6%); 10, Zime (Cameroon, 23, 8.7%); 11, Bakola Pygmy (Cameroon, 24, 10.4%); 12, Bamoun (Cameroon, 28, 17.9%); 13, Yoruba (Nigeria, 25, 24%); 14, Mandenka (Senegal, 24, 16.7%); 15, Mozabite [Algeria (Mzab region), 29, 53.5%]; 16, Druze [Israel (Carmel region), 44, 60.2%]; 17, Palestinian [Israel (Central), 40, 63.8%]; 18, Bedouin [Israel (Negev region), 44, 54.6%]; 19, Hazara (Pakistan, 20, 85%); 20, Balochi (Pakistan, 23, 78.3%); 21, Pathan (Pakistan, 23, 76.1%); 22, Burusho (Pakistan, 25, 66%); 23, Makrani (Pakistan, 24, 62.5%); 24, Brahui (Pakistan, 25, 78%); 25, Kalash (Pakistan, 24, 62.5%); 26, Sindhi (Pakistan, 25, 78%); 27, Hezhen (China, 9, 77.8%); 28, Mongola (China, 10, 100%); 29, Daur (China, 10, 85%); 30, Orogen (China, 10, 100%); 31, Miaozu (China, 9, 77.8%); 32, Yizu (China, 10, 85%); 33, Tujia (China, 10, 75%); 34, Han (China, 41, 82.9%); 35, Xibo (China, 9, 83.3%); 36, Uygur (China, 10, 90%); 37, Dai (China, 9, 55.6%); 38, Lahu (China, 10, 85%); 39, She (China, 9, 88.9%); 40, Naxi (China, 10, 95%); 41, Tu (China, 10, 75%); 42, Cambodian (Cambodia, 11, 72.7%); 43, Japanese (Japan, 27, 77.8%); 44, Yakut [Russia (Siberia region), 25, 98%]; 45, Papuan (New Guinea, 17, 91.2%); 46, NAN Melanesian (Bougainville, 18, 72.2%); 47, French Basque (France, 24, 83.3%); 48, French (France, 28, 78.6%); 49, Sardinian (Italy, 26, 90.4%); 50, North Italian [Italy (Bergamo region), 13, 76.9%]; 51, Tuscan (Italy, 8, 87.5%); 52, Orcadian (Orkney Islands, 16, 81.3%); 53, Russian (Russia, 24, 79.2%); 54, Adygei [Russia (Caucasus region), 15, 63.3%]; 55, Karitiana (Brazil, 21, 100%); 56, Surui (Brazil, 20, 100%); 57, Colombian (Colombia, 11, 100%); 58, Pima (Mexico, 25, 92%); 59, Maya (Mexico, 25, 92%).

Me llama la atención la proporción del 100% que se da en algunas comunidades del extremo oriente e indoamericanas. Esto da pie a pensar que dichas poblaciones fueron fundadas por pequeñas comunidades en las que todos eran portadores, pasando de Asia a América con la primera oleada de pobladores. ¿Dónde estaría entonces su origen?

No me entra bien en la cabeza que un gen, supuestamente aparecido hace 37.000 años en nuestra especie, se encuentre tan extendido por todas partes. ¿En qué beneficia a sus portadores para encontrarse en más de un 70% de la población mundial? ¿Qué factor de la selección natural ha podido incidir con tanta fuerza en nuestra especie para que se haya extendido hasta ese punto?

Más preguntas: ¿alguien sabe si se ha realizado algún análisis del genoma tasmanio? Creo que los antropólogos ingleses guardaron disecados en sus museos algunos individuos de ese pueblo, que según dicen estuvo aislado durante más de 40.000 años. ¿Es verdad? ¿Se han estudiado? Tengo leído que una comunidad tasmania tiene su origen en un pequeño grupo de ingleses emparejado con mujeres tasmanias. ¿Se ha estudiado dicha línea mitocondrial?

Bigoc dijo...

Según dice John Hawks en el link que puse al final del artículo, es poco probable que ese gen haya sido transmitido por los neandertales, cualquier homínido podría haberlo pasado a los Homo sapiens. No tiene por que haber sido en Europa el intercambio genético.
El tema es que se estudiaron a sólo 89 individuos, ¿alcanza?
En respuesta a tus preguntas, ellos mismos no saben explicar qué ventajas adaptativas otorgaría ese gen, para haber sido adoptado de forma tan "rapida", es algo que está por determinarse, pero que la tiene, es algo seguro, sino no habría sobrevivido.
Ahora lo de que sea de orígen neandertal es una suposición como cualquier otra, también podría haber sido un descendiente de Homo erectus en China.

Adrià dijo...

Si, vistas las altas freqüéncias en Ásia y incluso en Nueva Guinea creo que seria más probable la transmisión a partir de Homo erectus. Además supongo q si no se ha dicho nada mas a estas alturas és que no lo han encontrado en el genoma neanderthal.