La humanidad estuvo al borde de la extinción con solo 1.200 individuos vivos …

Sinc/El País(D.Mediavilla) — Un equipo de investigadores de China, Italia y EE UU ha esclarecido unos datos hasta ahora inexplicables en el registro fósil de África y Eurasia.

Mediante un novedoso método denominado FitCoal (proceso rápido de coalescencia en tiempo infinitesimal), los científicos pudieron determinar con precisión inferencias demográficas gracias a secuencias genómicas humanas actuales de 3.154 individuos.

Sus conclusiones apuntan a que los primeros antepasados humanos atravesaron un prolongado y grave cuello de botella en el que aproximadamente 1.280 individuos reproductores fueron capaces de mantener una población durante unos 117.000 años.

Aunque esta investigación ha revelado algunos aspectos de los antepasados de principios a mediados del Pleistoceno, aún quedan muchas preguntas por responder desde que se descubrió esta información.

Hace 930.000 años, el linaje humano estuvo a punto de desaparecer. Nuestros antepasados habían empezado a expandirse por el planeta, caminaban erguidos y utilizaban herramientas de piedra simples. Unos milenios antes eran alrededor de 100.000, no muchos si se mira al presente, pero suficientes para seguir adelante en un mundo hostil.

Sin embargo, algo sucedió, y la población se derrumbó hasta los 1.200 individuos. Un 98% de toda la población, desaparecida. Después, durante 117.000 años, 1.170 siglos, aquella pequeña población, que cabría en una discoteca, resistió al borde de la extinción. Hasta que, poco a poco, hace 800.000 años, la población se recuperó hasta raspar los 30.000 individuos.

El periodo del paleolítico en que tiene lugar esta historia era un tiempo de cambio, en el que unos animales sustituían a otros en oleadas que barrían el mundo de este a oeste, con cambios climáticos que pudieron poner en dificultades a nuestros ancestros hasta casi acabar con ellos.

Aquel cuello de botella demográfico incrementó la presión evolutiva sobre los pocos humanos que quedaban y favoreció cambios como la fusión de dos cromosomas en uno muy similar a los de nuestro genoma. Y desencadenó la aparición de una nueva especie, quizá el antepasado común entre los neandertales y los denisovanos, ya extintos, y los sapiens.

Esta última especie humana sobrevivió a todas las demás, quizá ayudando a su extinción, y de aquellos 1.200 supervivientes provienen los más de 8.000 millones de humanos actuales.

Esta sería, más o menos, la recreación de lo sucedido en aquel tiempo remoto a partir de lo que sugiere un artículo que hoy publica la revista Science.

En este trabajo, en el que han colaborado investigadores de China, Italia y EE UU, los autores trataron de iluminar la etapa neblinosa del final del Pleistoceno inferior, cuando se gestó el penúltimo gran salto cognitivo de la humanidad.

Por motivos aún desconocidos, de esa época de hace algo más de 900.000 años, casi no se han encontrado fósiles, con escasas excepciones como los trozos de cráneo encontrados en Gombore (Etiopía) o los restos de Homo antecessor de Atapuerca, en España.

– Análisis genéticos

En este estudio, se analizó una gran cantidad de secuencias genómicas. Sin embargo, «el hecho de que FitCoal pueda detectar el antiguo cuello de botella severo incluso con unas pocas secuencias representa un gran avance», afirma el autor principal del tragajo, Yun-Xin Fu, genetista de poblaciones del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston (EE UU).

Los resultados obtenidos con esta metodología puntera para calcular la probabilidad de las secuencias genómicas actuales apuntan a que los primeros antepasados humanos experimentaron una pérdida extrema de vidas y, por tanto, de diversidad genética.

«La brecha en los registros fósiles de África y Eurasia puede explicarse por este cuello de botella en la Edad de Piedra temprana. Coincide con este período de tiempo propuesto de pérdida significativa de pruebas fósiles», afirma Giorgio Manzi, antropólogo de la Universidad Sapienza de Roma (Italia).

A falta de huesos, los científicos utilizaron una técnica conocida como FitCoal que permite inferir lo sucedido a la población de la que desciende un individuo a partir del estudio de su genoma.

Los investigadores emplearon las secuencias genómicas de 3.154 personas de todo el mundo y con su análisis descubrieron ese llamativo cuello de botella que dejó la población global de nuestros antepasados en 1.280 individuos con capacidad de reproducirse. Con tan pocas alternativas, la endogamia se multiplicó y todavía hoy se ven los efectos de aquella pérdida de diversidad.

Sin embargo, los autores plantean que aquel momento de tribulación pudo dar lugar a una nueva especie, quizá el Homo heidelbergensis, ancestro común de neandertales, denisovanos y sapiens.

Como casi siempre que se intenta viajar en el tiempo a periodos tan lejanos, la especulación cubre parte del desierto inmenso en el que se habla de millones de años como si un milenio no fuese la eternidad. Como explicación para la hecatombe, los firmantes del artículo de Science apuntan a grandes cambios climáticos que prolongaron las glaciaciones y provocaron grandes sequías en amplias regiones del planeta.

Para justificar la recuperación, a partir de algún momento hace 813.000 años, cuando la población se multiplicó por 20, se acude al control del fuego, del que ya se han encontrado pruebas en Israel hace 790.000 años, o un clima menos hostil, con más caza o vegetales para matar el hambre.

Antonio Rosas, director del Grupo de Paleo antropología en el Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid, reconoce que la narración que surge del estudio publicado hoy le parece “bonita”, pero cree también que se trata de “un encaje ad hoc entre los datos que obtienen y otros datos paleontológicos”.

“Igual que el vacío de fósiles se puede explicar por ese cuello de botella, podría explicarse porque se encuentran menos fósiles por una cuestión de vulcanismo o de sedimentación”, desarrolla. Además, Rosas considera que el mantenimiento de una población tan exigua durante tantos miles de años “es poco creíble”, porque “está fuera de las dinámicas poblacionales habituales”.

“En tanto tiempo habrían cambiado las circunstancias para haber podido recuperarse”, apunta. “Pero en general, es verdad que el cuello de botella coincide con un fenómeno de transición del Pleistoceno inferior al medio, que es un fenómeno de reemplazamiento de fauna a nivel planetario, especialmente en Eurasia. No es un fenómeno puntual y ahí sucede este fenómeno que observan”, concluye.

– Condiciones climáticas adversas

Las razones sugeridas para este descenso de la población ancestral humana son sobre todo climáticas: las glaciaciones de esta época provocaron cambios en las temperaturas, graves sequías y la pérdida de otras especies, potencialmente utilizadas como fuentes de alimento por los humanos ancestrales.

Se calcula que el 65,85 % de la diversidad genética actual pudo perderse debido a este cuello de botella a principios y mediados del Pleistoceno, y el prolongado periodo de número mínimo de individuos reproductores amenazó a la humanidad tal y como la conocemos hoy.

Sin embargo, parece que también contribuyó a un acontecimiento de especiación en el que dos cromosomas ancestrales pueden haber convergido para formar lo que actualmente se conoce como cromosoma 2 en los humanos modernos. Con esta información, se ha descubierto potencialmente el último antepasado común de los denisovanos, los neandertales y los humanos modernos (Homo sapiens).

– Una respuesta que abre otras incógnitas

«El novedoso hallazgo abre un nuevo campo en la evolución humana porque evoca muchas preguntas, como los lugares donde vivían estos individuos, cómo superaron los catastróficos cambios climáticos y si la selección natural durante el cuello de botella aceleró la evolución del cerebro humano», argumenta Yi-Hsuan Pan, de la Universidad Normal de China Oriental que también participa en el estudio.

Ahora que hay motivos para creer que se produjo una lucha ancestral hace entre 930.000 y 813.000 años por la supervivencia, los investigadores pueden seguir indagando para encontrar respuestas a estas preguntas y desvelar cómo una población tan pequeña persistió en condiciones presumiblemente difíciles y peligrosas.

El control del fuego, así como el cambio climático hacia un clima más hospitalario para la vida humana, podrían haber contribuido a un rápido aumento posterior de la población hace unos 813.000 años.

«Estos hallazgos son solo el principio. Los objetivos futuros con estos conocimientos son esbozar una imagen más completa de la evolución humana durante este periodo de transición del Pleistoceno temprano al medio, lo que a su vez seguirá desvelando el misterio que suponen la ascendencia y la evolución humanas tempranas», concluye LI Haipeng, genetista teórico de poblaciones y biólogo computacional del Instituto de Nutrición y Salud de Shanghái de la Academia China de Ciencias.

Antonio Salas, especialista en genética de poblaciones de la Universidad de Santiago de Compostela, destaca el interés de este trabajo, pero recuerda también las limitaciones de estos enfoques. “Se podría especular que durante el periodo del cuello de botella pudieron ocurrir fenómenos de especiación que dieron lugar a la emergencia del [último ancestro común] compartido con los denisovanos, neandertales, con los que hemos divergido hace 765-550.000 años, pero muchos de estos fenómenos se han perdido de forma irreversible” advierte.

“Muchos métodos que detectan selección natural positiva se basan en el arrastre que existe entre la variante genética seleccionada y las que están en relación de dependencia con ella, y las señales de dependencia entre las variantes genéticas se pueden perder en 10.000 años”, añade. En cientos de miles de años de evolución, en la multitud de azares sufridos por la humanidad, se habrán perdido para siempre multitud de capítulos de nuestra historia.

Con los resultados, además de las explicaciones, quedan los interrogantes. Salas se pregunta “dónde vivió esa población ancestral”, si “eran pequeños grupos de cazadores recolectores interconectados” o tenían otro modo de vida, o “qué sucedió realmente para acabar en aquel cuello de botella”. Y también, “cuánto de lo ocurrido en el linaje humano se ha perdido para siempre debido en buena parte a estos eventos demográficos”.

Los autores del trabajo estiman que el cuello de botella también podría haber aumentado el nivel de endogamia de nuestros antepasados, contribuyendo así a la pérdida del 65% de la diversidad genética humana. Después, otros momentos estelares de la humanidad, como la última salida de África hace 70.000 años, provocó nuevos cuellos de botella y otra reducción de esa diversidad para acabar conformando una especie en la que todos somos parientes cercanos, descendientes de un puñado de parejas que sobrevivieron de milagro.

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