La reconocida periodista científica Jane Qiu, numerosas veces premiada por sus publicaciones en revistas como Nature, Science o Scientific American, entre otras destacadas referencias, escribía en julio de 2016 un interesante artículo sobre el papel de los fósiles chinos en los orígenes de la humanidad. Nos recordaba que en 1929 se realizó un importante hallazgo dentro de una cueva situada en una pequeña montaña llamada Colina Hueso del Dragón, en las afueras de Beijing (Pekín). El hallazgo era un cráneo casi completo perteneciente de Homo erectus, hoy datado en unos 780 000 años de edad, que durante décadas fue uno de los restos humanos más antiguos conocidos.
Sin embargo, a medida que el siglo XX ha ido avanzando, los hallazgos asiáticos empezaron a caer en el olvido debido a la magnitud de los descubrimientos realizados en África. Los numerosos fósiles de homininos de este continente, algunos mucho más antiguos que los asiáticos, atrajeron poderosamente el interés de la comunidad científica internacional. Como resultado, subraya Jane Qiu, se «consolidaría el estatus del continente africano como cuna de la humanidad, quedando Asia relegada a un lugar muy secundario».
Con todo, en los últimos años la situación ha experimentado un notable cambio, en gran parte debido a que China ha intensificado esfuerzos con el fin de sacar a la luz los restos de homininos arcaicos que poblaron su territorio. En este aspecto, destaca el desarrollo del Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología (IVPP) de Pekín, que contempla entre sus objetivos principales, reanalizar viejos hallazgos almacenados en museos u otros centros, al tiempo que estudiar los descubrimientos más recientes. Todo ello, explicita Jane Qiu, se está realizando mediante la aplicación de modernas e innovadoras técnicas, entre las que se incluye el secuenciado del material genético extraído de valiosos fósiles pertenecientes a los antiguos homininos.
Por su parte, la comunidad científica occidental también se ha empezado a interesar y explorar esos nuevos caminos, reconociendo la gran riqueza en fósiles de Asia. Sin lugar a dudas, todo lo que se logre recuperar de este continente, el más grande de la Tierra, ayudará a llenar muchos de los vacíos todavía existentes sobre la prehistoria humana, sostiene el prestigioso paleoantropólogo del Museo de Historia Natural de Londres, Chris Stringer. Asimismo, este experto confesaba a Jane Qiu que «Asia ha sido un continente injustamente olvidado […]. Su papel en la evolución humana en gran parte se ha subestimado».
En efecto, los nuevos proyectos emprendidos parecen confirmar esa infravaloración. De hecho, están revelando que aquellas vastas regiones estuvieron habitadas por una sugerente variedad de representantes del género Homo que podrían enriquecer de manera apreciable el árbol de la evolución humana. En tan prometedor escenario, al igual que en tantos otros, trabaja hoy un creciente número de mujeres científicas aplicando las técnicas moleculares de nueva generación al cada vez más amplio registro fósil de homininos asiáticos.
Sobresale en este ámbito la figura de la paleogenetista china Qiaomei Fu. Impulsada por la escasa información genética disponible acerca de los homininos fósiles de su país, en comparación con las poblaciones de otros continentes, esta creativa científica está alcanzando metas muy alentadoras que, sin duda, abren fascinantes perspectivas para los estudios evolutivos.
Qiaomei Fu hoy forma parte de la Academia de Ciencias China (CAS) y es una destacada investigadora del IVPP de Pekín. Su colega Rasmus Nielsen, genetista evolutivo de la Universidad de California, Berkeley, ha declarado a la periodista científica Melissa Pandika que «muchos de los artículos de Q. Fu son realmente pioneros». La doctora Fu, continua el científico, «está considerada como una de las jóvenes estrellas en genética y antropología, que ha sabido aprovechar las tecnologías punteras para estudiar el ADN antiguo». El doctor Nielsen subraya además que purificar y analizar el material genético procedente de fósiles, a menudo altamente degradado y contaminado, representa un arduo trabajo que la científica ha sabido salvar con notable destreza.
La formación de una investigadora
Qiaomei Fu nació en 1982 y creció en las proximidades del Lago Poyang, situado en el sudeste de China. Desde pequeña mostró gran interés por la biología; sin embargo, cuando llegó a la Universidad eligió seguir un camino interdisciplinar combinando arqueología, química, matemáticas y programación de ordenadores, como ella misma ha relatado en diversas ocasiones.
Después de completar su máster en arqueometría por la Academia de Ciencias China, en 2009 decidió trasladarse a uno de los centros más avanzados en el mundo dedicado a la paleogenética: el Instituto Max Plank (Planck Institute for Evolutionary Anthropology) de Leipzig, Alemania, dirigido por el tan citado y respetado genetista sueco Svante Päabo. Incluida en el equipo de investigación del científico, Qiaomei Fu realizó su tesis doctoral en genómica de humanos arcaicos, esto es, en estudios de la estructura y función del material genético extraído de fósiles. «La investigación del ADN antiguo, ha explicado la joven, está fundamentalmente relacionada con técnicas de secuenciado de nueva generación (next-generation sequencing techniques)», lo que implica analizar el orden o secuencia de las unidades que componen el ADN con las tecnologías más modernas.
Como revelaba el periodista científico y Jefe de Redacción para Europa (Locum Bureau Chief) de la revista Nature, Ewen Callaway, en un artículo publicado en 2016, cuando Qiaomei Fu llegó al Instituto Max Planck se encontraba algo insegura porque no tenía ninguna experiencia en genética. La investigación para su máster en China estuvo enfocada a la dieta de los primeros granjeros, sin relación alguna con el ADN antiguo, y ni siquiera con la genética. No obstante, gracias a su formación en matemáticas y en computación pudo dominar muy pronto las técnicas de secuenciado, incluso más rápido que sus colegas que sí habían estudiado biología.
En el momento en que Qiaomei Fu llegó al Max Planck, Svante Pääbo y su equipo estaban dando los últimos toques al borrador del genoma neandertal. «Fue una gran presión. Había un montón de cosas realmente interesantes por hacer, y muchas me alarmaban», ha confesado la joven a Ewen Calaway, aunque también reconoce que «llegué justo en el momento apropiado». Ciertamente, comenta el periodista, «aprendió cómo recuperar el escaso ADN procedente de huesos antiguos y rápidamente se puso al día en genética evolutiva, bioinformática y en programación de ordenadores para analizar los datos que generaba».
En referencia al trabajo de la joven doctoranda china, Svante Pääbo ha afirmado que su rapidez y buena disposición la convirtieron «en una de las estudiantes más sorprendentes que he tenido». Supervisada por el acreditado genetista, Qiaomei Fu leyó en 2013 una excelente tesis doctoral.
Una científica altamente especializada
El interés de Qiaomei Fu muy pronto se centró en los primeros humanos modernos que se establecieron en Asia tras la salida de África. Recordemos que, en general, la expresión «primeros humanos modernos» hace referencia a las personas que muestran las mismas variaciones morfológicas que las actuales y que salieron de África hace entre 60 000-65 000 años. Principalmente se han hallado en el registro fósil de Eurasia (supercontinente que abarca desde Lisboa hasta Vladivostok).
Las relaciones genéticas entre esos primeros humanos que ya eran anatómicamente modernos y por lo tanto Homo sapiens, y las poblaciones actuales, han sido hasta hace poco difíciles de establecer. Solo recientemente, las novedosas técnicas de secuenciado del ADN antiguo están permitiendo realizar estudios sin precedentes entre ambos grupos (arcaicos y actuales), con resultados muy prometedores.
Es precisamente en este campo de investigación donde Qiaomei Fu ha publicado una larga lista de artículos, arrojando luz sobre temas de considerable interés y gran originalidad, ya que, insistimos, la información disponible era muy escasa.
En el año 2013, Qiaomei Fu fue la autora principal de un importante trabajo publicado en la revista PNAS. Junto a sus colaboradores, la joven científica había alcanzado un objetivo previamente considerado «imposible»: extraer y analizar el ADN de un fósil humano hallado en 2003 en la cueva de Tianyuan, situada a unos 50 kilómetros al sudoeste de Beijing. Las diversas pruebas realizadas revelaron que aquel material genético antiguo (el de la cueva), procedía de una población que vivió hace unos 40 000 años y que fue la antepasada de la gente que actualmente habita el este de Asia.
La particular importancia de este estudio radica en que contribuye a dar forma a una historia muy compleja. De manera esquemática puede señalarse que, por un lado, revela la separación entre las poblaciones europeas y las del este de Asia; pero además, por otro lado también muestra la relación de estas últimas con las primeras oleadas poblacionales nativas americanas.
Posdoctorado en Harvard
Con posterioridad a su estancia en el Instituto Max Planck de Leipzig, Qiaomei Fu fue aceptada en el académicamente selectivo departamento de genética de la Harvard Medical School de Boston. Como investigadora post-doctorada, la joven se incorporó al equipo del conocido experto en genética de poblaciones humanas antiguas, el profesor David Reich.
El primer objetivo de la científica china fue completar un trabajo que había comenzado en el Instituto Max Planck, junto a la bióloga experta en bioinformática Janet Kelso y Svante Pääbo. Se trataba de secuenciar el ADN de un fragmento de hueso de fémur procedente de Siberia, datado en 45 000 años de edad. La muestra presentaba una extraordinaria preservación del material genético, lo que permitió a Qiaomei Fu, usando las últimas técnicas disponibles en Harvard, extraer y analizar un genoma de alta calidad. El resultado fue excelente, pues logró secuenciar el ADN de Homo sapiens más antiguo registrado fuera de África y de Oriente Próximo (sequenced the oldest Homo sapiens DNA).
Los datos obtenidos a partir del fósil siberiano, revelaron que éste procedía de una persona que probablemente era descendiente de un grupo extinguido relacionado con los humanos que abandonaron África hace unos 60.000 años, ha explicado el profesor de la Universidad de Toronto, Bence Viola, conocido paleoantropólogo que colideró el estudio de los restos. «Era más antiguo que cualquier otro humano moderno datado hasta la fecha», subrayaba ese experto en Nature, durante una entrevista concedida a Ewen Callaway.
Imagen: Wikimedia Commons.
La secuencia del ADN siberiano no solo reveló importantes claves sobre el desplazamiento de los humanos modernos desde África a Europa y Asia, sino que también puso de manifiesto los encuentros sexuales de nuestros antepasados con los neandertales. Ciertamente, un aspecto intrigante fue el que aproximadamente un 3 % del material genético del fósil resultó ser de origen neandertal.
Se trata de un porcentaje muy próximo al que se encuentra en el genoma de los humanos actuales, en torno al 2 %, y al que los y las especialistas consideran debido a «antiguos encuentros amorosos» entre ambos grupos. Qiaomei Fu y su equipo asumieron que el humano siberiano probablemente adquirió su ADN neandertal también por apareamiento.
Con anterioridad al secuenciado del material genético del fósil siberiano, la fecha de los cruzamientos entre modernos y neandertales era confusa. Se suponía que ocurrió entre 37 000 y 86 000 años atrás. El ADN secuenciado por Q. Fu y sus colegas, sin embargo, lograba ajustar ese margen temporal, señalando que la hibridación habría ocurrido hace 50 000 o 60 000 años.
Los resultados de esta investigación se publicaron el 23 de octubre de 2014 en la revista Nature. El artículo, de gran significado biológico por la luz que arroja sobre la colonización del planeta por los humanos modernos, estaba firmado por más de veinticinco expertas y expertos internacionales, incluyendo a Savante Pääbo, David Reich, Janet Kelso o Bence Viola. La autora china Qiaomei Fu fue la primera y principal investigadora que firmaba esta aportación.
El hueso hallado, además de contener algo más de ADN neandertal (~3 %) que el contenido en los humanos actuales (~2 %), ofrecía otro detalle importante. El material genético neandertal aparecía en forma de bandas relativamente largas, mientras que en el genoma de la gente actual se presenta cortado y disperso en pequeñas secciones, como resultado del cruzamiento de muchas generaciones. Estas diferencias proporcionaron ciertas claves para elaborar una especie de «calendario molecular», lo que significa que facilitaron las fechas, aunque todavía aproximadas, para estimar que Homo sapiens llegó al sur de Asia mucho antes de lo que hasta ahora se había supuesto. Una estimación reveladora.
Una intensa carrera investigadora mundialmente valorada
A lo largo de su estancia en Harvard, Qiaomei Fu publicó diversos artículos cuyo principal propósito era colaborar en la revisión de la historia de los primeros humanos europeos (contributing to the ancestry of contemporary Europeans). Tal como describe Ewen Callaway, sus esfuerzos han demostrado que la expansión de los humanos modernos por Europa fue notablemente más enmarañada de lo que se pensaba. Se incluyen oleadas de migrantes moviéndose por el continente, cruzándose entre ellos y con los locales, contribuyendo así con su material genético al de los antepasados más inmediatos de los europeos contemporáneos.
Este complejo y prometedor proyecto de investigación le valió a Qiaomei Fu un gran honor, que ha confesado la llenó de satisfacción, pues en junio de 2016 fue incluida entre las 10 científicas estrellas de China en la revista Nature. Tan notable distinción se le concedió por su trabajo como genetista de poblaciones, poniendo de relieve su capacidad para participar con investigaciones originales en una nueva visión de la historia de los primeros humanos modernos europeos. Además, la revista destacaba el potencial que el trabajo de Qiaomei Fu mostraba para generar un enriquecimiento en la interpretación del antiguo pasado asiático.
De vuelta al país natal
En enero de 2016 Qiaomei Fu regresó a China para dirigir un laboratorio sobre ADN antiguo en el Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología (IVPP) de Pekín. En este centro se encuentra ahora desarrollando un ambicioso proyecto sobre genética evolutiva y de poblaciones en Asia.
El objetivo principal de su trabajo es continuar indagando acerca de los primeros humanos modernos que se establecieron en aquel enorme continente, al que podrían haber llegado hace más de 100 000 años. La emprendedora científica pretende, además, estudiar e identificar la vasta colección de huesos humanos antiguos con que cuenta el IVPP, cuyo ADN todavía no se ha analizado ni secuenciado.
El periodista científico Ewen Callaway ha preguntado a la investigadora acerca de sus razones para volver a su país en vez de quedarse en Occidente; Qiaomei Fu respondía: «En realidad nunca he pensado en quedarme a vivir en el extranjero pues estoy profundamente unida a mis raíces chinas». Además, concluye la científica, «siento una gran curiosidad por ampliar los conocimientos sobre la genética de la prehistoria humana en oriente». En síntesis, Qiaomei Fu, como científica de vanguardia, sintoniza también con el poderío ascendente en todos los campos que ya tiene China en el presente del planeta.
Referencias
- Callaway, Ewen (2016). Science stars of China. Nature 534
- Fu, Qiaomei et al. (2013). DNA analysis of an early modern human from Tianyuan Cave, China. PNAS 110 (6) 2223-2227
- Fu, Qiaomei et al. (2014). The genome sequence of a 45,000-year-old modern human from western Siberia. Nature 514 (7523): 445-449
- Fu, Qiaomei (2018). Unveiling the genetic history of modern humans. Innovators under 35. MIT
- Ingham, Richard (2014). Oldest DNA ever found sheds light on humans’ global trek. Phys. Org.
- Powell, Alvin (2014). New evidence on Neanderthal mixing. Phys. Org.
- Qiu, Jane (2016). How China Is Rewriting the Book on Human Origins. Nature Magazine. En español: China está reescribiendo el libro de los orígenes humanos. Scientifc American
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.