Hacia atrás en el tiempo, siguiendo el ADN

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

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En Oriente Próximo aparecieron los primeros campesinos y con ellos comenzó la era neolítica. "Sin embargo, la expansión fue bastante lenta. Y hay un debate bastante grande entre los científicos. No está claro que la cultura y la tecnología creada se difundieron, o que fueron transportadas por el hombre de un lado a otro", explica Marian Martínez de Pancorbo, directora del Banco de ADN de la UPV.

Este debate tiene su origen en los estudios realizados en los yacimientos neolíticos. De hecho, los científicos han descubierto pruebas a favor de una u otra idea del tipo de ADN que estudian en las huellas humanas. Para analizar los desplazamientos de las poblaciones, observan dos partes del ADN total: el ADN mitocondrial por un lado y el cromosoma Y por otro. Así, pueden distinguir los movimientos de mujeres y hombres en individuos de una determinada población o yacimiento: las mitocondrias las recibimos sólo de la madre y el cromosoma Y pasa de padres a hijos.

Pues bien, en los yacimientos de la era neolítica del oeste de Europa, analizando el ADN de las mitocondrias, se ha observado que las poblaciones estaban desde la era del Paleolítico, no habiendo migraciones. En cuanto al cromosoma Y, los investigadores han llegado a la conclusión contraria: se parecen más al cromosoma Y de las poblaciones orientales que a las europeas. Esto sugiere, por tanto, que se dirigieron hacia el oeste, y que llevaron consigo la cultura agrícola y ganadera.

Un grupo de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Científicas, de la Universidad de Strasbourg y de la Escuela Superior de Estudios de Ciencias Sociales de la ciudad francesa, estudió una necrópolis de 5.000 años (Neolítico) descubierta en la cueva de Treilles de Tolosa. Se pudieron obtener muestras de ADN de 29 individuos. 22 eran hombres. Por tanto, en la mayoría de los individuos se estudiaron linajes tanto maternos como paternos. Y vieron que procedían de distintos orígenes: el linaje de su madre era europeo y el de su padre del Este.

Por lo tanto, antes se retomó la idea propuesta por otros investigadores: los hombres campesinos se movieron por el Este y, al llegar a Europa, se reunieron con las mujeres locales.

Comparaciones con poblaciones actuales

Marian Martínez de Pancorbo, directora del Banco de ADN de la UPV. El Banco de ADN cuenta con varios estudios de las poblaciones antiguas de la CAPV. Entre otras, se analizan las poblaciones encontradas en los yacimientos arqueológicos, así como los antiguos vascos mu. Marian Martínez de Pancorbo

Para aclarar el origen o no de una población antigua determinada, comparan el ADN de sus mitocondrias y cromosoma Y con las poblaciones actuales. Así, no se consigue un registro de retroceso continuo en el tiempo, es decir, no se sabe de dónde han ido las poblaciones paso a paso, pero "se puede saber con bastante precisión dónde tienen su origen", explica Martínez de Pancorbo.

Los resultados obtenidos son "útiles, ya que el tiempo transcurrido desde la época en la que vivían estos seres humanos hasta la actualidad no es tan grande. Es un periodo de ocho a diez mil años. El tiempo necesario para que se produzcan cambios genéticos es relativamente corto", explica Martínez de Pancorbo.

Así, en el mundo se distinguen 27 variantes o grupos haplotales de ADN mitocondrial (cada grupo está dividido en otros subgrupos) y 21 variantes del cromosoma Y. En las poblaciones actuales se puede observar dónde estamos geográficamente, que predominan variantes de un grupo u otro. En Europa occidental, por ejemplo, el haplotalde H domina el ADN mitocondrial y el haplotaldea R1b en el cromosoma Y. "Predominan porque provienen de seres humanos que han estado allí desde antiguo. Por lo tanto, hallar pistas que no pertenecen a este grupo indica que son individuales procedentes de otro lugar", ha explicado Martínez de Pancorbo.

Sin retroceder tanto en el tiempo, XIX. El Banco de ADN analiza a los vascos que emigraron a América desde finales del siglo XX hasta los años 70: "Con tan poco tiempo hemos visto que el ADN de los mayores es exactamente igual que el de los vascos de aquí. Y cuando ha habido confusiones, es muy bonito ver que el ADN sugiere lo mismo que se sugiere en la mezcla de apellidos: que en gran medida se han unido a los hispanos y también a los caucásicos".

A la hora de realizar estudios en las poblaciones actuales, además, "sabemos lo que ha ocurrido históricamente y a través de los estudios de ADN reafirmamos lo que cuenta la historia. Eso nos da seguridad cuando viajamos un poco más en el tiempo, porque es lícito pensar que lo que vemos pasó", dice Martínez de Pancorbo.

ADN mitocondrial secuenciado; cromosoma Y, no

Las técnicas de análisis del ADN han avanzado mucho, pero "sin embargo, el estudio del ADN de las antiguas huellas es muy costoso. No es comparable con los estudios que se realizan con el ADN actual. A pesar de las labores preparatorias, el estudio del ADN de una única muestra antigua, y el análisis del ADN de 50 personas de hoy en día", explica Martínez de Pancorbo. De hecho, el antiguo ADN se encuentra degradado, fragmentado, por lo que en lugar de tener la zona a estudiar en un solo fragmento de ADN, se encuentra dividido en partes.

Gracias a la agricultura, La Caixa tiene una exposición sobre la época en la que el hombre dejó de ser nómada para convertirse en sedentario. En la imagen, representación de una de las viviendas humanas de entonces. Ed. © Fundación La Caixa

"Y eso en cuanto al estudio --ha seguido Martínez de Pancorbok--. Sin embargo, la gente que trabaja con el antiguo ADN dedica entre un 40-60% del tiempo de trabajo a la preparación de muestras, limpieza de las mismas, descontaminación de laboratorios, etc. Deben extremar las precauciones para evitar contagiar la muestra con el ADN exterior: para abrir la puerta del laboratorio, van unos guantes, una vez introducidos se ponen otros y en caso de contacto cambian de nuevo... Es posible que en una sesión cada investigador utilice 100 guantes".

Sin embargo, cuando van a analizar los movimientos de individuos y poblaciones, hacen diferentes los estudios del ADN mitocondrial y del cromosoma Y: secuencian el mitocondrial, y en lugar de secuenciar el cromosoma Y, lo comparan directamente con las comparaciones entre muestras y buscan pares de bases diferentes de los haplotales. En definitiva, "son diferentes las secuencias estudiadas --explica Martínez de Pancorbok--: el cromosoma Y es una parte del ADN del núcleo y cambia mucho menos (suele estar más protegido) que la parte del ADN de las mitocondrias que se estudia. De hecho, en el ADN mitocondrial se estudia una zona que no secuencia proteínas. El ADN mitocondrial es una molécula circular que necesita abrirse para duplicarse. Pues se analizan las secuencias de este campo que se abre. Y, por supuesto, en esta región el grado de protección frente a las mutaciones es menor y, por lo tanto, la variabilidad es mayor". Por eso es necesario secuenciar el ADN de las mitocondrias y comparar las secuencias.

En este momento, estos estudios genéticos se utilizan para clasificarlos en grupos de haplots definidos. Ahora, sin embargo, tratan de averiguar qué diferencias producen estas variaciones, si aportan o no ventajas evolutivas. "Todavía no tenemos resultados, pero es un tema que tratamos en nuestro grupo. Puede ocurrir, por ejemplo, que las mitocondrias que imperan en el norte, debido a sus variantes de ADN, generen más calor [las células se abastecen de energía]. Las personas con estas variaciones estarían más adaptadas que otras a las condiciones del Norte, y por eso prevalecerían".

Datación tan importante como identificar grupos de haplots

A pesar de no tener relación directa con los estudios genéticos, Martínez de Pancorbo ha señalado una cuestión muy importante: la datación. "Creemos que el análisis del ADN no sirve para nada si no sabes la época en la que se encuentra".

En definitiva, en los estudios de los antiguos yacimientos participan investigadores de disciplinas tan diversas como paleontólogos, geólogos, botánicos y climatólogos. Y "todos los resultados deben coincidir --dice Martínez de Pancorbok--. Así, si las huellas son de una época determinada, si los útiles y suministros encontrados en el yacimiento coinciden con esa fecha, polen, semillas, etc. también son de la misma época, y si el grupo de haplot identificado pertenece al que se creía entonces en ese lugar, las conclusiones que sacas son mucho más redondeadas y seguro que has hecho el trabajo correctamente".

Los europeos occidentales, un único origen

"En mi tesis --explica Marian Martínez de Pancorbo, directora del Banco de ADN de la UPV-EHU, quiso analizar si los vascos son diferentes a los del resto de los europeos, por su larga aislamiento. En aquella época no se hacía ningún estudio de ADN, y yo estudié proteínas. Ni con unos europeos ni con otros, como los franceses, los alemanes o los ingleses, descubría diferencias". Más tarde, cuando comenzaron los estudios de ADN, vieron otro tanto.

Tras diez años discutiendo la razón de no haber diferencias, los expertos han consensuado que el Ultimo Máximo Glacial fue el causante. Además de los estudios genéticos, coinciden los realizados por climatólogos, geólogos e investigadores de otras disciplinas. Así lo explica Martínez de Pancorbo: "Durante el Ultimo Máximo Glacial, el hielo cubrió el norte de Europa, lo que provocó que los animales, incluso los humanos, se desplazaran hacia el sur. Las islas que ahora son Reino Unido e Irlanda se unieron al continente por el descenso del nivel del agua oceánica, que se acumuló en forma de hielo, lo que permitió también mover a sus habitantes".

Imagen del punto de llegada del hielo en el hemisferio norte durante el Ultimo Máximo Glacial. Ed. Owje.com

Fue construida por habitantes de toda Europa al sur y, según explica Martínez de Pancorbo, "se concentraron en tres refugios: uno situado entre el actual sur de Francia y el norte de la península Ibérica (refugio franco-cantábrico), otro en el sur de Italia y otro en los Balcanes. Y en esos refugios pasaron unos 10.000 años. Así que podemos retroceder en el tiempo hasta esa época. No sabemos qué pasó antes".

Cuando los glaciares retrocedieron, los grupos humanos partieron de los tres refugios hacia el norte y, al parecer, "los que vivieron en el refugio franco-cantábrico recolonizaron el oeste de Europa. Los de otros refugios se extendieron por otras zonas", explica Martínez de Pancorbo.