Secuencian el genoma mitocondrial de un Neandertal europeo de 80.000 años


Un equipo internacional de científicos ha extraído y secuenciado con éxito el ADN mitocondrial de un diente de neandertal adulto de 80.000 años, encontrado en una pequeña cueva de Polonia.

El molar de neandertal, denominado S5000, se encontró en 2007 en la cueva de Stajnia, en las tierras altas de Kraków-Częstochowa en Polonia.

En la misma capa arqueológica se recuperó un conjunto de herramientas de piedra y huesos de animales, fechados en la Etapa de Isótopos Marinos 5a (MIS, por sus siglas en inglés), hace entre 82.000 y 71.000 años. Las etapas de isótopos marinos son periodos alternos cálidos y fríos en el paleoclima de la Tierra, deducidos de los datos de isótopos de oxígeno que reflejan cambios en la temperatura.

Los hallazgos se atribuyeron a la cultura paleolítica llamada Micoquiense, que está documentada en una vasta área desde el río Saona hasta la costa occidental del Mar Caspio.

"El molar S5000 de Stajnia es un hallazgo verdaderamente excepcional que arroja luz en el debate sobre la amplia distribución de los artefactos micoquianos", dijo la Dra. Andrea Picin, autora principal de estudio, investigadora postdoctoral en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva.

"La morfología del diente es típica del neandertal", añadió el Dr. Stefano Benazzi, el coautor del estudio y paleoantropólogo de la Universidad de Bolonia.

"El estado gastado de la corona sugiere que perteneció a un adulto".

Modelo digital 3D del molar Stajnia S5000. Crédito de la imagen: Stefano Benazzi.

El análisis del genoma mitocondrial confirmó que el diente Stajnia S5000 data del período MIS 5a, lo que constituye el fósil de neandertal más antiguo encontrado hasta ahora en Europa Central y Oriental.

La edad molecular, que es de aproximadamente 80.000 años, coloca al diente de la cueva de Stajnia en un período importante de la historia de los neandertales, cuando el medio ambiente se caracterizaba por periodos estacionales extremos y algunos grupos se dispersaban hacia el este, llegando hasta Asia Central.

"Nos emocionamos cuando el análisis genético reveló que el diente tenía al menos 80.000 años", dijeron los coautores del estudio, la Dra. Wioletta Nowaczewska de la Universidad de Wroclaw y el Dr. Adam Nadachowski del Instituto de Sistemática y Evolución de los Animales de la Academia Polaca de Ciencias.

"Los fósiles de esta época son muy difíciles de encontrar y, en general, el ADN no está bien conservado".

"Al principio pensamos que el diente era más joven, ya que se encontró en una capa superior", dijeron los científicos.

"Sabíamos que la cueva de Stajnia es un sitio complejo, y la perturbación por las heladas mezclaba artefactos entre las capas. Estamos gratamente sorprendidos por el resultado".

Los autores también encontraron que el ADN mitocondrial del diente S5000 es muy cercano al de Mezmaiskaya 1, recuperado de las colinas al noroeste de las montañas del Cáucaso.

Mezmaiskaya 1, fue recuperada en 1993 y es un esqueleto casi completo en un estado bien conservado debido a la cementación de calcita que cubre y mantiene la estructura en su lugar. Se evaluó que era un bebé de unas dos semanas, lo que lo convierte en el neandertal más joven recuperado hasta la fecha. Aunque no se encontró ninguna fosa, las circunstancias sugieren que el cuerpo fue enterrado intencionalmente, lo que explica el buen estado de conservación y la falta de marcas de animales carroñeros. Mesmaikaya 1 se recuperó de la Capa 3, la capa más antigua del Paleolítico Medio Tardío en ese sitio antropológico. Mezmaiskaya 1 está fechado indirectamente en unos 70-60.000 años.

El ADN del diente S5000 tiene una relación más distante con los neandertales de Europa occidental posteriores y pertenece al clado ADNmt del neandertal que se separó hace 170.000 años de los genomas mitocondriales de los neandertales de Altai (Denisova 5), los homínidos de Denísova 15 y los neandertales de la Cueva Scladina.

"Éramos conscientes de la importancia geográfica de este diente para agregar más puntos cronológicos en el mapa de distribución de la información genética de los neandertales", dijo la Dra. Mateja Hajdinjak, coautora del estudio, investigadora postdoctoral en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva.

"Polonia, ubicada en la encrucijada entre las llanuras de Europa Occidental y los montes Urales, es una región clave para comprender estas migraciones y para resolver preguntas sobre la adaptabilidad y biología de los neandertales en el hábitat periglacial", dijo la Dra. Andrea Picin.

Referencia del documento científico:
A. Picin et al. 2020. New perspectives on Neanderthal dispersal and turnover from Stajnia Cave (Poland). Sci Rep 10, 14778; doi: 10.1038/s41598-020-71504-x

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