La introducción de la agricultura favoreció cambios en el genoma de la especie humana

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Hace unos 8.500 años, la introducción de la agricultura en Europa iniciaba un nuevo capítulo de la evolución de la especie humana: la transición de las sociedades cazadoras y recolectoras hacia aquellas centradas en la agricultura y ganadería.

Un cambio tan drástico en la forma de vida tuvo que verse acompañado de la adaptación de nuestros ancestros a la nueva dieta, las nuevas interacciones con el medio o la diferente organización social. Y para que la adaptación pudiera mantenerse en las poblaciones, debía quedar grabada en el material hereditario transmitido a través de las generaciones.

evolución de la especie humana. Imagen: representación de un cazador armado. Wellcome Library London. De Goury G. CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

La introducción de la agricultura en Europa favoreció la transición de las sociedades cazadoras y recolectoras hacia aquellas centradas en la agricultura y ganadería. Imagen: representación de un cazador armado. Wellcome Library London. De Goury G. CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

El ADN de los que poblamos ahora el planeta contiene algunas evidencias de esta adaptación. Sin embargo, al igual que en un programa reescrito y modificado repetidas veces, las huellas o patrones de la variación genética relacionada con las adaptaciones son difíciles de identificar y caracterizar, si no se dispone de registros intermedios o se puede comparar con el ADN ancestral.

La mejora de las técnicas de obtención de ADN a partir de restos antiguos, así como la mayor capacidad para secuenciarlo con calidad suficiente, han permitido incrementar en los últimos años la información genética disponible de nuestros antepasados. Un estudio internacional, publicado en Nature culmina los esfuerzos combinados de los investigadores de diferentes disciplinas relacionadas con la evolución de la especie humana y revela algunas claves de cómo actúo la selección natural para cambiar el ADN de las poblaciones europeas tras la introducción de la agricultura.

Los investigadores obtuvieron información genómica de 230 restos humanos del oeste de Eurasia, datados entre el 6.500 y 300 a.C. Como novedad respecto a estudio previos, entre las muestras analizadas se encontraban las primeras obtenidas de granjeros de la antigua Anatolia, del periodo neolítico, primeros en desarrollar la agricultura.

Al comparar las muestras de ADN de individuos antes, durante y después de la llegada de la agricultura a Europa, el equipo detectó la huella de la selección natural en 12 diferentes localizaciones genómicas asociadas a la dieta, la pigmentación de la piel o la inmunidad, lo que prueba que la selección actúo para adaptar a las poblaciones a los cambios introducidos en el estilo de vida y demografía. Por ejemplo, algunas de las variantes identificadas estaban localizadas cerca del gen de la lactasa, asociado a la capacidad de digerir lactosa en la edad adulta – los investigadores datan la aparición en el continente de la variante genética asociada a la persistencia de la enzima lactasa hace aproximadamente 4.000 años – el metabolismo de ácidos grasos o los niveles de vitamina D en sangre. Además, investigaron la posible huella de la evolución en uno de los rasgos complejos más estudiados: la altura. En este caso encontraron que las diferencias de altura entre los pobladores actuales del norte y el sur de Europa se deben a la composición de las poblaciones que contribuyeron a su acerbo genético. Los habitantes del norte, más altos, descienden en mayor proporción de las poblaciones de la estepa Euroasiática, que parecen ser de mayor altura y los pueblos del sur descienden en mayor grado de grupos neolíticos y calcolíticos de la península ibérica en los que se ha estimado una menor altura.

“Trabajar con ADN antiguo es muy emocionante. Utilizamos ciencia de último nivel para aprender historia,” manifiesta Iain Mathieson, primer autor del trabajo. “Nos permite poner un tiempo y fecha sobre la selección, así como asociar directamente la selección con cambios medioambientales específicos, en este caso, el desarrollo de la agricultura y la expansión de los primeros granjeros dentro de Europa.”

Una de las preguntas planteadas desde hace tiempo era si la introducción de la agricultura en Europa había consistido en un proceso cultural, de transmisión de la información o bien había implicado el movimiento real de poblaciones desde la antigua Anatolia, donde se había desarrollado la agricultura, hacia Europa. Sin embargo, la investigación arqueológica no podía diferenciar entre ambas posibilidades. Finalmente, el análisis del ADN ha permitido demostrar la teoría de una migración de personas desde la Anatolia a Europa, llevando consigo la agricultura.

evolución de la especie humana.

El análisis genómico ha permitido estudiar cómo se desplazaron y entremezclaron nuestros ancestros y cómo las poblaciones desarrollaron adaptaciones tras la introducción de la agricultura. Imagen: Harvard Medical School.

“Es un gran misterio cómo las poblaciones actuales se convirtieron en lo que son, en términos de cómo nuestros ancestros se desplazaron y entremezclaron y cómo las poblaciones desarrollaron las adaptaciones que nos ayudan a sobrevivir un poco mejor en los diferentes ambientes en los que vivimos,” indica David Reich, profesor en la Universidad de Harvard y uno de los directores del trabajo. “Ahora que el ADN ancestral está disponible a escala del genoma completo y en amplios tamaños muestrales, tenemos un nuevo instrumento extraordinario para estudiar estas cuestiones.”

Los investigadores reconocen que la muestra todavía es pequeña, pero no obstante, suficiente para rastrear la presencia de la selección natural a lo largo del genoma humano. Entre las direcciones futuras planteadas tras el estudio se encuentra la mejora de la resolución del análisis mediante la utilización de un mayor número de muestras, su aplicación a otras regiones geográficas y también a otras especies “Será interesante estudiar la selección en animales domesticados y ver si existe una coevolución entre ellos y las personas que los estaban domesticando,” concluye Mathieson.

Referencia: Mathieson I, et al. Genome-wide patterns of selection in 230 ancient Eurasians. Nature. 2015 Nov 23. doi: 10.1038/nature16152.

Fuente: Farming’s in Their DNA. Ancient genomes reveal natural selection in action. http://hms.harvard.edu/news/farmings-their-dna

 

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