Cap endarrere en el temps, seguint l'ADN

2011/10/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Giza zientziak
• Paleontologia
• Genetika
• Arkeologia

A Orient Pròxim van aparèixer els primers pagesos i amb ells va començar l'era neolítica. "No obstant això, l'expansió va ser bastant lenta. I hi ha un debat bastant gran entre els científics. No és clar que la cultura i la tecnologia creada es van difondre, o que van ser transportades per l'home d'un costat a un altre", explica Marian Martínez de Pancorbo, directora del Banc d'ADN de la UPV.

Aquest debat té el seu origen en els estudis realitzats en els jaciments neolítics. De fet, els científics han descobert proves a favor de l'una o l'altra idea de la mena d'ADN que estudien en les petjades humanes. Per a analitzar els desplaçaments de les poblacions, observen dues parts de l'ADN total: l'ADN mitocondrial d'una banda i el cromosoma I per un altre. Així, poden distingir els moviments de dones i homes en individus d'una determinada població o jaciment: els mitocondris les rebem només de la mare i el cromosoma I passa de pares a fills.

Doncs bé, en els jaciments de l'era neolítica de l'oest d'Europa, analitzant l'ADN dels mitocondris, s'ha observat que les poblacions estaven des de l'era del Paleolític, no havent-hi migracions. Quant al cromosoma I, els investigadors han arribat a la conclusió contrària: s'assemblen més al cromosoma I de les poblacions orientals que a les europees. Això suggereix, per tant, que es van dirigir cap a l'oest, i que van portar amb si la cultura agrícola i ramadera.

Un grup d'investigadors del Centre Nacional de Recerques Científiques, de la Universitat de Strasbourg i de l'Escola Superior d'Estudis de Ciències Socials de la ciutat francesa, va estudiar una necròpoli de 5.000 anys (Neolític) descoberta en la cova de Treilles de Tolosa. Es van poder obtenir mostres d'ADN de 29 individus. 22 eren homes. Per tant, en la majoria dels individus es van estudiar llinatges tant materns com paterns. I van veure que procedien de diferents orígens: el llinatge de la seva mare era europeu i el del seu pare de l'Est.

Per tant, abans es va reprendre la idea proposada per altres investigadors: els homes pagesos es van moure per l'Est i, en arribar a Europa, es van reunir amb les dones locals.

Comparacions amb poblacions actuals

Marian Martínez de Pancorbo, directora del Banc d'ADN de la UPV. El Banc d'ADN compta amb diversos estudis de les poblacions antigues de la CAPV. Entre altres, s'analitzen les poblacions oposades en els jaciments arqueològics, així com els antics bascos mu. Marian Martínez de Pancorbo

Per a aclarir l'origen o no d'una població antiga determinada, comparen l'ADN dels seus mitocondris i cromosoma I amb les poblacions actuals. Així, no s'aconsegueix un registre de reculada contínua en el temps, és a dir, no se sap d'on han anat les poblacions pas a pas, però "es pot saber amb bastant precisió on tenen el seu origen", explica Martínez de Pancorbo.

Els resultats obtinguts són "útils, ja que el temps transcorregut des de l'època en la qual vivien aquests éssers humans fins a l'actualitat no és tan gran. És un període de vuit a deu mil anys. El temps necessari perquè es produeixin canvis genètics és relativament curt", explica Martínez de Pancorbo.

Així, en el món es distingeixen 27 variants o grups haplotales d'ADN mitocondrial (cada grup està dividit en altres subgrups) i 21 variants del cromosoma I. En les poblacions actuals es pot observar on estem geogràficament, que predominen variants d'un grup o un altre. A Europa occidental, per exemple, l'haplotalde H domina l'ADN mitocondrial i l'haplotaldea R1b en el cromosoma I. "Predominen perquè provenen d'éssers humans que han estat allí des d'antic. Per tant, trobar pistes que no pertanyen a aquest grup indica que són individuals procedents d'un altre lloc", ha explicat Martínez de Pancorbo.

Sense retrocedir tant en el temps, XIX. El Banc d'ADN analitza als bascos que van emigrar a Amèrica des de finals del segle XX fins als anys 70: "Amb tan poc temps hem vist que l'ADN dels majors és exactament igual que el dels bascos d'aquí. I quan hi ha hagut confusions, és molt bonic veure que l'ADN suggereix el mateix que se suggereix en la mescla de cognoms: que en gran manera s'han unit als hispans i també als caucàsics".

A l'hora de realitzar estudis en les poblacions actuals, a més, "sabem el que ha ocorregut històricament i a través dels estudis d'ADN reafirmem el que conta la història. Això ens dóna seguretat quan viatgem una mica més en el temps, perquè és lícit pensar que el que veiem va passar", diu Martínez de Pancorbo.

ADN mitocondrial seqüenciat; cromosoma I, no

Les tècniques d'anàlisis de l'ADN han avançat molt, però "no obstant això, l'estudi de l'ADN de les antigues petjades és molt costós. No és comparable amb els estudis que es realitzen amb l'ADN actual. Malgrat les labors preparatòries, l'estudi de l'ADN d'una única mostra antiga, i l'anàlisi de l'ADN de 50 persones d'avui dia", explica Martínez de Pancorbo. De fet, l'antic ADN es troba degradat, fragmentat, per la qual cosa en lloc de tenir la zona a estudiar en un sol fragment d'ADN, es troba dividit en parts.

Gràcies a l'agricultura, La Caixa té una exposició sobre l'època en la qual l'home va deixar de ser nòmada per a convertir-se en sedentari. En la imatge, representació d'una dels habitatges humans de llavors. Ed. © Fundació La Caixa

"I això quant a l'estudi --ha seguit Martínez de Pancorbok--. No obstant això, la gent que treballa amb l'antic ADN dedica entre un 40-60% del temps de treball a la preparació de mostres, neteja d'aquestes, descontaminació de laboratoris, etc. Han d'extremar les precaucions per a evitar contagiar la mostra amb l'ADN exterior: per a obrir la porta del laboratori, van uns guants, una vegada introduïts es posen uns altres i en cas de contacte canvien de nou... És possible que en una sessió cada investigador utilitzi 100 guants".

No obstant això, quan analitzaran els moviments d'individus i poblacions, fan diferents els estudis de l'ADN mitocondrial i del cromosoma I: seqüencien el mitocondrial, i en lloc de seqüenciar el cromosoma I, el comparen directament amb les comparacions entre mostres i busquen parells de bases diferents dels haplotales. En definitiva, "són diferents les seqüències estudiades --explica Martínez de Pancorbok--: el cromosoma I és una part de l'ADN del nucli i canvia molt menys (sol estar més protegit) que la part de l'ADN dels mitocondris que s'estudia. De fet, en l'ADN mitocondrial s'estudia una zona que no seqüencia proteïnes. L'ADN mitocondrial és una molècula circular que necessita obrir-se per a duplicar-se. Perquè s'analitzen les seqüències d'aquest camp que s'obre. I, per descomptat, en aquesta regió el grau de protecció enfront de les mutacions és menor i, per tant, la variabilitat és major". Per això és necessari seqüenciar l'ADN dels mitocondris i comparar les seqüències.

En aquest moment, aquests estudis genètics s'utilitzen per a classificar-los en grups d'haplots definits. Ara, no obstant això, tracten d'esbrinar quines diferències produeixen aquestes variacions, si aporten o no avantatges evolutius. "Encara no tenim resultats, però és un tema que tractem en el nostre grup. Pot ocórrer, per exemple, que els mitocondris que imperen en el nord, a causa de les seves variants d'ADN, generin més calor [les cèl·lules es proveeixen d'energia]. Les persones amb aquestes variacions estarien més adaptades que unes altres a les condicions del Nord, i per això prevaldrien".

Datació tan important com identificar grups d'haplots

Malgrat no tenir relació directa amb els estudis genètics, Martínez de Pancorbo ha assenyalat una qüestió molt important: la datació. "Creiem que l'anàlisi de l'ADN no serveix per a res si no saps l'època en la qual es troba".

En definitiva, en els estudis dels antics jaciments participen investigadors de disciplines tan diverses com paleontòlegs, geòlegs, botànics i climatòlegs. I "tots els resultats han de coincidir --diu Martínez de Pancorbok--. Així, si les petjades són d'una època determinada, si els útils i subministraments oposats en el jaciment coincideixen amb aquesta data, pol·len, llavors, etc. també són de la mateixa època, i si el grup d'haplot identificat pertany al que es creia llavors en aquest lloc, les conclusions que saques són molt més arrodonides i segur que has fet el treball correctament".

Els europeus occidentals, un únic origen

"En la meva tesi --explica Marian Martínez de Pancorbo, directora del Banc d'ADN de la UPV-EHU, va voler analitzar si els bascos són diferents als de la resta dels europeus, pel seu llarga aïllament. En aquella època no es feia cap estudi d'ADN, i jo vaig estudiar proteïnes. Ni amb uns europeus ni amb uns altres, com els francesos, els alemanys o els anglesos, descobria diferències". Més tard, quan van començar els estudis d'ADN, van veure un altre punt.

Després de deu anys discutint la raó de no haver-hi diferències, els experts han consensuat que l'Ultimo Màxim Glacial va ser el causant. A més dels estudis genètics, coincideixen els realitzats per climatòlegs, geòlegs i investigadors d'altres disciplines. Així ho explica Martínez de Pancorbo: "Durant l'Ultimo Màxim Glacial, el gel va cobrir el nord d'Europa, la qual cosa va provocar que els animals, fins i tot els humans, es desplacessin cap al sud. Les illes que ara són Regne Unit i Irlanda es van unir al continent pel descens del nivell de l'aigua oceànica, que es va acumular en forma de gel, la qual cosa va permetre també moure als seus habitants".

Imatge del punt d'arribada del gel en l'hemisferi nord durant l'Ultimo Màxim Glacial. Ed. Owje.com

Va ser construïda per habitants de tota Europa al sud i, segons explica Martínez de Pancorbo, "es van concentrar en tres refugis: un situat entre l'actual sud de França i el nord de la península Ibèrica (refugi franc-cantàbric), un altre en el sud d'Itàlia i un altre als Balcans. I en aquests refugis van passar uns 10.000 anys. Així que podem retrocedir en el temps fins a aquesta època. No sabem què va passar abans".

Quan les glaceres van retrocedir, els grups humans van partir dels tres refugis cap al nord i, pel que sembla, "els que van viure en el refugi franc-cantàbric recolonizaron l'oest d'Europa. Els d'altres refugis es van estendre per altres zones", explica Martínez de Pancorbo.