Las investigaciones sobre la evolución humana no dejan de sorprendernos con nuevos e inesperados descubrimientos que están influyendo profundamente en la interpretación de nuestro pasado lejano. Tal es el caso de los restos de homininos hallados en la lejana cueva de Denisova, situada en el sur de Siberia, que han despertado poderosamente la atención de la comunidad de especialistas. Los fósiles allí encontrados son muy escasos, están altamente fragmentados y no se han podido describir con precisión, razón por la cual, al menos de momento, se llaman simplemente denisovanos.
No obstante, en los últimos años los poderosos métodos e instrumental técnico de la biología molecular han llegado hasta la cueva siberiana y están arrojando luz sobre sus antiguos habitantes. El equipo internacional de Antropología Evolutiva del Instituto Max Planck (Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology) de Leipzig, Alemania, dirigido por el respetado biólogo sueco –galardonado en 2018 con el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica–, Svante Pääbo, ha iniciado un extenso proyecto de investigación con el fin de desentrañar cómo eran, se comportaban y vivían aquellos homininos.
Nos interesa subrayar aquí el papel protagónico que en ese prestigioso grupo de especialistas ha jugado y juega la joven paleogenetista francesa, Viviane Slon, a quien dedicaremos la mayor parte de este artículo. Creemos, sin embargo, que puede resultar útil incluir, primero, una breve introducción sobre el tema porque ayuda a enmarcar con nitidez su excelente trabajo.
Generalidades sobre una cueva distante y sus antiguos pobladores
La cueva de Denisova, situada en las proximidades de un río llamado Anui que atraviesa las montañas de la región siberiana de Altai, es considerada hoy un yacimiento clave para el estudio de poblaciones humanas arcaicas que habitaron en las fronteras entre Europa y Asia.
En 2008, un equipo de investigadores rusos encontró en la citada caverna el fragmento de un hueso procedente de una mano hominina. En concreto, se trataba de la falange de un dedo, pero de tamaño tan pequeño que su estudio parecía imposible. El obstáculo, sin embargo, pudo salvarse solo dos años más tarde, en 2010, cuando el equipo de Svante Pääbo lograba obtener ADN a partir de ese diminuto fragmento óseo y analizar su genoma (sequence the species’ genome). El material genético presentaba un excepcional estado de conservación, pues la falange estudiada contenía en torno al 70% de ADN endógeno, lo que propició la obtención de resultados de considerable interés.
Quedó destruido al estudiar el mtDNA. Imagen: Wikimedia Commons.
Las características del ADN obtenido sorprendieron notablemente al equipo de Pääbo, pues mostraba que había pertenecido a un individuo procedente de un grupo de humanos extinguido, los denisovanos, hasta el momento muy poco conocido. La escasez de material disponible, sin embargo, impidió que los resultados llegaran más lejos.
Por fortuna, en 2012, el registro fósil de esos exóticos homininos se enriqueció con nuevos hallazgos. Concretamente, se encontró un fragmento de hueso perteneciente al fémur o al húmero de una mujer joven fallecida hace unos 90.000 años. Además, en la misma cueva se descubrieron algunos dientes. Pese a todo, el material disponible seguía siendo muy exiguo como para describir y clasificar a este grupo humano.
Mientras, las técnicas moleculares continuaban su veloz avance, y ese mismo año de 2012 el equipo de Leipzig desarrolló pruebas aun más sensibles que las ya existentes para estudiar el material genético con un nivel de resolución o detalle notablemente mayor. Al aplicar esas novedosas técnicas a los escasos fósiles de la cueva de Denisova, el grupo de investigación conseguía enriquecer sus resultados de forma significativa. Así por ejemplo, pudieron detectar con claridad no solo que los denisovanos habían compartido un antepasado común con los neandertales, sino confirmar además que ambos grupos son nuestros parientes extinguidos más próximos.
Viviane Slon en la investigación de los denisovanos
En el año 2017 el prestigioso Premio Internacional Dan David (Dan David Prize), concedido por la Universidad de Tel Aviv, se otorgó a la paleogenetista Viviane Slon. Este cosmopolita galardón tiene como fin estimular las investigaciones innovadoras e interdisciplinarias que rompen con los límites de los paradigmas tradicionales. Viviane Slon lo consiguió gracias a sus estudios sobre el ADN de homininos arcaicos y de los primeros humanos (Studies of DNA from Archaic Hominins and Early Modern Humans).
La científica formaba parte en esos años de un proyecto de investigación dirigido por el profesor Israel Hershkovitz, del Departamento de Anatomía y Antropología en la Facultad Sackler de Medicina (Sackler Faculty of Medicine) de la Universidad de Tel Aviv (Tel Aviv University). Durante su estancia en Israel, Slon participó, con resultados muy fructíferos en el estudio los primeros fósiles humanos hallados fuera de África; principalmente trabajó con nueve cráneos descubiertos en la célebre cueva de Qafzeh, un importante yacimiento arqueológico prehistórico situado al sur de Nazaret. Sus valiosas aportaciones la hicieron merecedora del citado Premio Dan David.
Tras su experiencia en Oriente Medio, la joven investigadora regresó a Europa para formar parte del equipo de Svante Pääbo. Con este grupo, firmó su primer trabajo de investigación sobre ADN denisovano. Publicado por la revista Science Advances en 2017 bajo el título El cuarto denisovano (A fourth Denisovan individual), el artículo despertó gran interés entre la comunidad de especialistas. El nuevo hallazgo consistía en un diente de leche exhumado de la cueva siberiana. Slon subrayaba su importancia apuntando que «solo disponemos de relativamente pocos datos de este grupo arcaico, por lo que encontrar algo nuevo resultó muy estimulante».
de Denisova en 2000. Imagen: Wikimedia Commons.
En realidad, el diente se había descubierto en 1984 en una profunda capa estratigráfica de la cueva, pero como por esas fechas su origen era una incógnita había permanecido almacenado en un museo. Treinta años más tarde, el potente desarrollo de las técnicas moleculares permitió al equipo de Slon estudiarlo con meticulosidad. Unos de sus logros más destacados fue extraer del fósil, sin destruirlo, 10 miligramos de material que contenía ADN. Comprobaron entonces que el citado diente procedía de la mandíbula de una niña de 10 ó 12 años.
Tras cuidadosos análisis, la joven investigadora y sus colaboradores compararon la información genética de la muestra con los datos ya obtenidos de denisovanos, de neandertales y de humanos modernos.
En una entrevista concedida al reportero científico del New York Times, Nicholas St. Fleur, la científica explicaba entusiasmada que el material recién extraído se parecía más al de los denisovanos que al de los otros homininos. «Esto fue muy emocionante, declaraba Slon, porque era una buena señal de que se trataba de otro individuo denisovano».
Bence Viola, paleontólogo de la Universidad de Toronto y coautor del artículo, declaraba al mismo reportero que durante años la información obtenida a partir de la morfología o apariencia del diente había llegado al límite, y ya poco más podía aprenderse. Sin embargo, continua el científico, el análisis genético abrió novedosas posibilidades proporcionando importantes claves para ampliar los conocimientos acerca de la especie. Con notable satisfacción, subrayaba Viola, el estudio genético probablemente no se habría podido realizar cinco años atrás sin destruir el diente. «Durante largo tiempo no quisimos trabajar con él por su pequeño tamaño». Al perforarlo y realizar el análisis de su ADN, «no solo logramos averiguar a quien perteneció, sino también obtener algunos datos sobre cuándo vivieron los denisovanos».
Por su parte, Bernard A. Wood, profesor del Centro de Estudios Avanzados de Paleobiología Humana de la Universidad George Washington (Center for the Advanced Study of Human Paleobiology at George Washington University), ponía el acento en la consolidación de las técnicas de la biología molecular como herramientas de trabajo de la paleoantropología. «Es como extraer un tesoro a partir de un único diente», confesaba al periodista científico Nicholas Fleur.
En el artículo publicado en Science Advances, Viviane Slon subrayaba que la importancia del fósil se vio incrementada al revelarse su antigüedad, sustancialmente mayor que la de los otros denisovanos conocidos. Aunque la edad no podía establecerse con gran precisión, se estimó que podría oscilar entre 128.000 y 227.000 años, indicando así que el grupo habría estado viviendo en la vecindad de la cueva durante mucho más tiempo del previamente supuesto.
De hecho, se convirtieron en los humanos más antiguos descubiertos en Asia occidental hasta el momento. «Los denisovanos estuvieron presentes en la región de Altai durante un largo periodo, al menos tan largo como los humanos modernos han estado en Europa, o incluso más», sostiene Slon.
La revista Nature destaca a diez especialistas
En diciembre de 2018, la revista Nature publicaba un artículo sobre las diez personas más influyentes en la ciencia de ese año (Ten people who mattered this year), firmado por el reportero y Jefe de Redacción para Europa (Locum Bureau Chief) de esta revista, Ewen Callaway. Dentro de la lista se destacaba la contribución de cinco científicas, entre las que figuraba Viviane Slon.
La inclusión de la investigadora del Instituto Max Planck en ese reconocimiento, explicita Callaway, se debió a su extraordinario análisis del ADN procedente del fragmento de un hueso que habría pertenecido a una hominina considerablemente antigua. Lo más llamativo del estudio radicaba en que dicha hominina era híbrida, mitad neandertal y mitad denisovana. El artículo, titulado The genome of the offspring of a Neanderthal mother and a Denisovan father (El genoma de la descendiente de una madre neandertal y un padre denisovano) había salido a la luz unos meses antes, el 22 agosto de 2018, en Nature. Estaba firmado en primer lugar por Viviane Slon, seguida de un extenso equipo de investigación.
La publicación presenta con detalle el genoma completo del ADN extraído de un fragmento óseo de unos 2,5 centímetros de longitud hallado en la cueva de Denisova. Su meticuloso análisis sugiere que pertenecía al brazo o la pierna de una joven, a la que se dio el sobrenombre de Denny, que habría muerto en torno a los 13 años, hace unos 90.000.
El ya citado profesor de la Universidad de Tel Aviv, Israel Hershkovitz, con quien Viviane Slon había colaborado unos años atrás, declaraba en Nature al conocer la distinción que «ella no nació en un esterilizado laboratorio de ADN […]. Cuando habla de neandertales, ve neandertales. Ve su fisiología, su anatomía, no solo sus genes». Su formación, continua el profesor, «abarca desde la arqueología, la antropología y la anatomía hasta la patología, ya que también ha trabajado en un laboratorio forense».
Según se afirma en la página Max-Planck-Gesellschaft de diciembre de 2018, el reconocimiento de la revista Nature marca el elevado lugar alcanzado por Viviane Slon y su concienzudo trabajo. Interrogada, la genetista confesaba estar «muy feliz por haber recibido este honor, que me motiva enormemente para continuar investigando en un campo de trabajo tan apasionante».
La publicación en Nature del artículo sobre el genoma de una hominina posiblemente híbrida, tuvo una enorme resonancia entre la comunidad científica y el público en general, generando un sin fin de artículos y comentarios. Viviane Slon y sus colaboradores han concedido desde entonces numerosas entrevistas a distintos medios de comunicación, subrayando constantemente que «si bien es cierto que los genomas de los neandertales y de los denisovanos de momento estudiados, sugerían que en el pasado existieron cruzamientos entre ellos, hasta la fecha nadie había encontrado nunca una prueba directa».
Al respecto, en un comunicado difundido por el Instituto Max Planck, Viviane Slon apuntaba que «sabíamos por estudios previos que neandertales y denisovanos debieron de tener hijos de forma ocasional, pero nunca creí que seríamos tan afortunados de encontrar una hija real de ambos grupos».
Symposium on the origins of the Upper Paleolithic (2018).
Por la misma senda, Svante Pääbo, también muestra su asombro en este comunicado recalcando que «es sorprendente que hayamos encontrado esta hija de neandertal/denisovano […]. Dos especies que quizás no tuvieron muchas oportunidades de encontrarse, pero cuando lo hicieron debieron aparearse con frecuencia, mucho más de lo que previamente pensábamos».
Recordemos que la aplicación de los nuevos y poderosos análisis genéticos a los restos fósiles de homininos está generando una avalancha de conocimientos sobre la historia de las poblaciones antiguas, de los cruzamientos ocurridos entre ellas y sus posibles relaciones. En este sentido, Slon apunta que «no podemos saber a través del ADN si las interacciones entre los diferentes grupos [denisovanos/neandertales/humanos modernos] fueron pacíficas o agresivas, pero es una cuestión fascinante sobre la cual merece la pena reflexionar».
En el estudio de agosto de 2018 se especifica, además, que los neandertales y los denisovanos descienden de un antepasado común, y que se habrían separado unos de otros en torno a 400.000 años atrás. Los primeros habitaron en Europa y los segundos en Asia hasta hace alrededor de 40.000 años, cuando, procedentes de Asia Central y de Oriente Medio, llegaron los humanos anatómicamente modernos (Homo sapiens) que emprenderían la colonización de toda Eurasia.
Los ecos de este impactante artículo no han parado de sonar desde su publicación. El genetista de la Universidad de Harvard, David Reich, conocido por su investigación sobre la genética de poblaciones humanas antiguas, aunque no formaba parte del equipo de Viviane Slon, recientemente declaraba a National Geographic que «es impresionante poder descubrir algo así […]. Parecía sumamente improbable que pudiéramos encontrar un individuo híbrido de primera generación». Asimismo, Reich sostiene que el nuevo hallazgo supone abrir una ventana al pasado lejano cuando la reproducción ocurría libremente entre homininos de toda condición. «Esto transforma y cambia lo que sabemos del mundo», afirma. «Es emocionante».
Entre las y los especialistas españoles también han tenido gran impacto los últimos descubrimientos sobre los denisovanos. Por ejemplo, la respetada médica y paleoantropóloga española María Martinón-Torres, en la actualidad directora del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), hace referencia a que los escasos restos fósiles hallados en Denisova son «extraordinariamente ricos en ADN». Al parecer el clima frío de la cueva pudo haberlos preservado.
Con relación a esa relativa abundancia del material genético, Martinón-Torres comentaba en una entrevista concedida a la periodista Elisabet Fernández el 9 de abril de 2019, que «tener más ADN que fósiles es toda una paradoja en nuestro campo, [ya que] suele ser al revés […]. Esta investigación, es una evidencia más de que en Asia pudo haber otros linajes», añadía la directora del CENIEH.
Por su parte, el profesor de la Universidad Complutense de Madrid, Juan Luis Arsuaga, conocido codirector del proyecto Atapuerca, explicaba al periodista Daniel Mediavilla del El País, que «aunque todavía no conocemos la anatomía de los denisovanos creo que anatómicamente no serían muy distintos de los neandertales […]. Los denisovanos serían algo así como la versión asiática de los neandertales».
Para finalizar, nos parece de interés insistir en que los hallazgos que hemos citado son muy recientes, y por tanto el debate en torno a sus resultados permanece abierto y agitado. Son numerosos los proyectos de investigación, provistos de métodos cada vez más sofisticados, que tienen como fin estudiar el ADN denisovano. Ciertamente, conocer más y mejor a esos homininos que lograron colonizar Asia enriquecerá de forma considerable nuestra comprensión de la evolución humana.
En esta atmósfera, Viviane Slon continúa trabajando con el material extraído de la cueva siberiana. Ella misma ha confesado que no espera que ocurra otra vez en su vida un hallazgo tan espectacular como el de la joven híbrida. Sin embargo, está deseosa de sondear por completo genomas arcaicos desde muy diversas perspectivas, como por ejemplo, las relaciones familiares entre los antiguos humanos o la influencia de las condiciones de vida en la salud de los individuos.
Igualmente, Slon espera examinar los homininos que vivieron más allá de los yacimientos de Eurasia. «Existe un mundo entero que aún puede explorarse», afirma la joven científica. Desde sus comienzos, en este blog estamos convencidas de que en ese mundo habrá cada vez más espacio para las mujeres investigadoras deseosas de seguir participando en ámbitos pioneros de la ciencia. Así lo ha sido y lo será.
Referencias
- Callaway, Ewen. «Nature’s 10. Ten people who mattered this year». Nature 564 (7736): 325-335. December 2018
- Fernández, Elisabet. «La ourensana María Martinón busca en Asia un linaje humano desconocido». La región. Orense. 9 abril 2019
- Max-Planck-Gesellschaft. «Entire genome of extinct human decoded from fossil». February 2012
- Max-Planck-Gesellschaft. «Viviane Slon among Nature’s annual Top Ten». December 20,2018
- Mediavilla, Daniel. «Hallada la primera hija fruto del sexo entre dos especies humanas distintas». El País. 23 agosto 2018
- Slon, Viviane et al. (2017). «A fourth Denisovan individual». Sci Adv. vol. 3(7)
- Slon, Viviane et al (2018). «The genome of the offspring of a Neanderthal mother and a Denisovan father». Nature561: 113-116
- Reich D. et al. (2010). «Genetic history of an archaic hominin group from Denisova cave in Siberia». Nature 468, 1053-1060
- St. Fleur, Nicholas. «In a Lost Baby Tooth, Scientists Find Ancient Denisovan DNA». The New York Times. July 7, 2017
- Wei-Haas, Maya (2018). «Ancient Girl’s Parents Were Two Different Human Species». National Geographic
Sobre la autora
Carolina Martínez Pulido es Doctora en Biología y ha sido Profesora Titular del Departamento de Biología Vegetal de la ULL. Su actividad prioritaria es la divulgación científica y ha escrito varios libros sobre mujer y ciencia.