Una dosis de Neanderthal, un dedo de Denisova.

Este artículo está extraído del n ° 204 de Indispensables de Sciences et Avenir, de enero / marzo de 2021.

El ADN no miente. Homínidos u homínidos, es decir, todos los miembros del género. Homo y sus primos Australopithecus, no evolucionaron de forma aislada, cada uno en su rama del árbol de la especie. Algunos llegaron a conocerse … e incluso se calentaron.

¡Y estamos directamente interesados! Porque Neanderthal, o Homo neanderthalensis, nunca está lejos de Sapiens … Cuando el primer fósil de este Homo desaparecido hace unos 30.000 años fue descubierto, en 1856, en el valle de Neander, Alemania, los eruditos de la época quedaron tan sorprendidos por su parecido con nosotros que nos rebautizaron. Nos hemos convertido Homo sapiens sapiens para dejar un lugar para esto Homo sapiens neandertal, justo al lado de nosotros … en subespecies.

Una proximidad que tuvo que reinventarse en 2010, cuando el genetista sueco Svante Pääbo, fundador del Instituto Max-Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, produjo el primer genoma completo de Neandertal. Y descubrió que en realidad era otra especie humana. Los neandertales perdieron su sapiens, y hemos rebajado nuestro orgullo para mantener solo uno. Pero esta distancia en la clasificación esconde otras conexiones más concretas. La secuenciación del genoma neandertal revela que nos hemos “hibridado” con él, como modestamente dicen los genetistas.

Uniones mixtas y cromosoma Y

Ahora sabemos que cuando Sapiens salió de África, hace unos 60.000 años, se encontró con este otro humano. Fuerte, la cara amplia y los ojos resaltados por una perla orbital. Seducido? Quizás … De esta reunión nacieron niños. De adultos, algunos se quedaron con el Sapiens ; su ADN neandertal, transmitido a sus descendientes, se ha mantenido durante milenios en el genoma de la especie, incluso cuando los neandertales finalmente se extinguieron. Si bien durante mucho tiempo se creyó que estas uniones mixtas solo producían hijas, la hibridación de dos especies es más estable cuando los cromosomas son similares, como XX, un trabajo reciente sugiere que los machos pueden haber nacido de ellos.

Para averiguarlo, los paleogenetistas del Instituto Max-Planck tuvieron que reconstruir un cromosoma Y neandertal a partir de secuencias fragmentarias tomadas de tres neandertales machos y dos machos de Denisova, otra especie humana estrechamente relacionada con los neandertales. Porque este pequeño fragmento de ADN falta en los tres genomas únicos, por lo demás completos y de alta resolución disponibles para los neandertales. ¿Hombres frágiles?

“Es una coincidencia que los neandertales y denisovanos mejor conservados que identificamos en estudios anteriores fueran todos mujeres”., responde Janet Kelso, la arcaica especialista en ADN que dirigió este estudio. El cromosoma reconstruido es, por tanto, el resultado de un rompecabezas genético muy complejo. Una hazaña … y una sorpresa total en cuanto a los resultados: ¡el cromosoma Y de Neanderthal fue heredado de Sapiens! Nuestro primo lo habría adquirido durante un viaje de un día desde Sapiens fuera de África, hace 150.000 a 370.000 años. No sabemos qué pasó con los responsables de esta donación. “Podemos suponer que fueron muy pocos y se extinguieron”, dice Janet Kelso. En cuanto a la ventaja que este cromosoma de Y sapiens parece constituir para los neandertales, queda por descubrir.

Por nuestra parte, no hemos dejado ningún rastro de esta hibridación, o es muy poco. Las secuencias arcaicas de nuestro genoma provienen de otro encuentro, que ocurrió entre hace 60.000 y 40.000 años, justo antes de la desaparición de los neandertales. Por tanto, llevamos en nuestro genoma entre el 1 y el 4% de las secuencias heredadas de los neandertales. Esta dosis de Neandertalitude, estimada en los europeos entre un 2 y un 3%, es ligeramente superior en los asiáticos. Varias hipótesis intentan explicar esta diferencia. Algunos investigadores sugieren que los sapiens establecidos en Asia pueden haber coexistido, en el camino, más de una vez o más con los neandertales. Por tanto, los asiáticos se habrían beneficiado de una mayor contribución de las secuencias neandertales. Según otros, los antepasados ​​de los asiáticos modernos han pasado por una crisis que provocó una caída drástica en el tamaño de su grupo. La diversidad de la población se habría empobrecido temporalmente, favoreciendo la fijación de secuencias. Finalmente, los modelos estadísticos indican que la herencia de los neandertales se habría diluido entre los sapiens europeos. Para ello, debemos imaginar que los antepasados ​​de este último se encontraron con otra población de sapiens arcaicos, lo que habría reducido la proporción de ADN neandertal. Esta población arcaica, de la que no se sabe nada pero que permite que los modelos demográficos expliquen los datos genómicos, se denomina “euroasiático basal”.

¿Y los africanos? Según la historia habitual, los sapiens abandonaron África hace unos 60.000 años, justo antes de encontrarse con los neandertales en el Cercano Oriente. Este último nunca ha puesto un pie en África, donde grupos de sapiens han continuado su historia sin asistir. Sin embargo, según un estudio realizado por Joshua Akey de la Universidad Americana de Princeton, Nueva Jersey, todos los humanos modernos portan secuencias neandertales heredadas, incluidos los africanos. Es un nuevo método de análisis que permitió al genetista abrir esta brecha en la teoría dominante. Calculó así que la contribución genética de los neandertales es en promedio de 17 megabases entre los africanos, o el 0,3% de su genoma, mientras que los europeos tienen 51 y los asiáticos 55. Mucho más que las estimaciones anteriores, que consideraban que los africanos eran Homo sapiens desprovisto de cualquier mestizaje arcaico. Como ocurre a menudo con la historia de la humanidad, la “pureza” debe calificarse … Un grupo deHomo sapiens Por lo tanto, habría regresado a África después de conocer a los neandertales. ¿Que paso despues? En ausencia de rastros, la ciencia todavía lo ignora.

Siguiendo las costas del Océano Índico

Lo que sí sabemos, sin embargo, es que otro hominiano se codeó con los sapiens: Homo denisovensis . De este primo cercano de los neandertales – las dos especies divergieron hace solo unos 350.000 años -, apenas sabemos nada. Unos pocos fósiles más o menos putativos, incluido un diente, en Asia y una falange, descubiertos en la cueva Denisova en Siberia, de los que podríamos extraer ADN de buena calidad y secuenciar un genoma completo.

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Homo sapiens Por lo tanto, también se mezcló con los denisovanos, unos milenios después de su encuentro con los neandertales. “Pero como no tenemos para Denisova que del genoma de un solo individuo, la estimación del porcentaje de genes heredados de este grupo arcaico sigue siendo imprecisa “, subraya Céline Bon, paleogenética del Musée de l’Homme. Esta hibridación solo concierne a los humanos que se han ido al este, después de su encuentro con los neandertales.

Entre nuestros contemporáneos, podemos distinguir así dos grupos que poseen estas secuencias arcaicas: los asiáticos del Lejano Oriente (chinos, japoneses, vietnamitas…) y los melanesios. Del 2 al 3,7% del genoma de este último proviene de Denisova. “Según la mayoría de los modelos de asentamiento, estas poblaciones ahora asentadas en islas en el Océano Pacífico se movieron a lo largo de la costa del Océano Índico. Por lo tanto, no pudieron encontrarse con los denisovanos de Siberia., Pero otro grupo”, especifica el investigador. Por lo tanto, había varios grupos de denisovanos en el momento en que nuestros antepasados ​​Sapien extendieron su territorio. Además, los chinos, y los asiáticos del Lejano Oriente en general, presentan secuencias denisovanas de dos poblaciones distintas. De hecho, parece que las poblaciones de neandertales y denisova eran pequeñas y estaban bastante aisladas unas de otras. Situación que favorece el mantenimiento de una importante diversidad entre los grupos. Por otro lado, encontramos una gran continuidad genética entre los diferentes sapiens desde su salida de África, que debe resultar de los constantes intercambios entre sus poblaciones. “Pero cuidado ! recuerda Alicia Sánchez-Mazas, quien dirige la unidad de antropología del Departamento de Genética y Evolución de la Universidad de Ginebra. Solo tenemos ADN de muy pocos individuos arcaicos “. Comprender esta herencia arcaica también significa mirar las secuencias que hemos conservado.

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“Los genes heredados de estos intercambios se perdieron, borrados de nuestro genoma hace mucho tiempo, dice Céline Bon. El ADN de origen arcaico que se ha mantenido en el genoma de Sapiens se relaciona principalmente con regiones fuera de los genes “. Sin embargo, variantes de origen neandertal o denisovano se han asociado a determinadas características biológicas. “En particular, el color de la piel se ha relacionado con variantes de los neandertales, prosigue el investigador, sin que se pueda determinar si dan una piel más clara o más oscura ”.

La modesta influencia neandertal

“Se ha hablado mucho sobre genes asociados con la inmunidad, completa Alicia Sánchez-Mazas. Dependen en gran medida del medio ambiente, ya que los patógenos no son los mismos de un entorno a otro. Sin embargo, después de salir de África, Homo sapiens ha enfrentado un cambio climático significativo “. Por tanto, no es de extrañar que, de sus encuentros con homínidos que vivían en estas condiciones durante más tiempo, conservara secuencias que facilitaron su adaptación al medio.

Por otro lado, para ciertos genes, no encontramos ningún alelo proveniente de poblaciones arcaicas. “Este es el caso del gen FoxP2 que participa en el desarrollo del lenguaje”, indica Céline Bon, pero también genes expresados ​​en los testículos. Los niños que son híbridos o descendientes de híbridos que expresan ciertos alelos de Denisova o neandertales pueden haber tenido problemas de desarrollo cognitivo o de fertilidad. A nivel poblacional, estos alelos de origen arcaico han desaparecido por completo.

Por último, los genes que fueron ventajosos en el pasado a veces constituyen una vulnerabilidad en la actualidad. Las secuencias arcaicas se han asociado a muchas dolencias: esquizofrenia, depresión, autismo… ¡Y hasta con pecas! Pero estos datos provienen de estudios de asociaciones genéticas más o menos confiables. El trabajo realizado a partir de la gran base de datos DeCODE, que contiene el genoma de miles de islandeses, ha permitido recientemente calificar su responsabilidad. Solo cinco rasgos complejos, incluidas las variantes relacionadas con la menor estatura o la coagulación sanguínea acelerada, parecen ser realmente atribuibles a las secuencias neandertales heredadas, y su influencia es modesta. Pero para la respuesta a las enfermedades infecciosas, el impacto puede ser mucho mayor. Un estudio publicado en septiembre de 2020 en La naturaleza muestra que uno de los legados de los neandertales es un mayor riesgo de desarrollar formas graves de Covid-19. Algunos encuentros te marcan para siempre.

Por Agnès Vernet