La humanidad estuvo al borde de la extinción con solo 1.200 individuos vivos

2 trabajos sobre un descubrimiento científico

Un nuevo método para deducir el tamaño de las poblaciones antiguas ha sacado a la luz un grave cuello de botella en la población humana, hace entre 930.000 y 813.000 años, que casi aniquiló la posibilidad de la humanidad tal y como la conocemos hoy en día.

Publicado en SINC 1/9/2023

Fórmula central del nuevo método de inferencia. Ilustración sobre cómo la población de antepasados humanos se unió para sobrevivir a un peligro desconocido durante el grave cuello de botella. / Instituto de Nutrición y Salud de Shanghai

Un equipo de investigadores de China, Italia y EE UU ha esclarecido unos datos hasta ahora inexplicables en el registro fósil de África y Eurasia. Mediante un novedoso método denominado FitCoal (proceso rápido de coalescencia en tiempo infinitesimal), los científicos pudieron determinar con precisión inferencias demográficas gracias a secuencias genómicas humanas actuales de 3.154 individuos.

Sus conclusiones apuntan a que los primeros antepasados humanos atravesaron un prolongado y grave cuello de botella en el que aproximadamente 1.280 individuos reproductores fueron capaces de mantener una población durante unos 117.000 años.

Aunque esta investigación ha revelado algunos aspectos de los antepasados de principios a mediados del Pleistoceno, aún quedan muchas preguntas por responder desde que se descubrió esta información.

Análisis genéticos

En este estudio, publicado en la revista Science, se analizó una gran cantidad de secuencias genómicas. Sin embargo, “el hecho de que FitCoal pueda detectar el antiguo cuello de botella severo incluso con unas pocas secuencias representa un gran avance”, afirma el autor principal del tragajo, Yun-Xin Fu, genetista de poblaciones del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston (EE UU).

La brecha en los registros fósiles de África y Eurasia puede explicarse por este cuello de botella en la Edad de Piedra temprana. Giorgio Manzi, antropólogo de la Universidad Sapienza de Roma

s resultados obtenidos con esta metodología puntera para calcular la probabilidad de las secuencias genómicas actuales apuntan a que los primeros antepasados humanos experimentaron una pérdida extrema de vidas y, por tanto, de diversidad genética.

“La brecha en los registros fósiles de África y Eurasia puede explicarse por este cuello de botella en la Edad de Piedra temprana. Coincide con este período de tiempo propuesto de pérdida significativa de pruebas fósiles”, afirma Giorgio Manzi, antropólogo de la Universidad Sapienza de Roma (Italia).

Condiciones climáticas adversas

Las razones sugeridas para este descenso de la población ancestral humana son sobre todo climáticas: las glaciaciones de esta época provocaron cambios en las temperaturas, graves sequías y la pérdida de otras especies, potencialmente utilizadas como fuentes de alimento por los humanos ancestrales.

Se calcula que el 65,85 % de la diversidad genética actual pudo perderse debido a este cuello de botella a principios y mediados del Pleistoceno, y el prolongado periodo de número mínimo de individuos reproductores amenazó a la humanidad tal y como la conocemos hoy. Sin embargo, parece que también contribuyó a un acontecimiento de especiación en el que dos cromosomas ancestrales pueden haber convergido para formar lo que actualmente se conoce como cromosoma 2 en los humanos modernos. Con esta información, se ha descubierto potencialmente el último antepasado común de los denisovanos, los neandertales y los humanos modernos (Homo sapiens).

Una respuesta que abre otras incógnitas

Abre un nuevo campo en la evolución humana porque evoca muchas preguntas, como los lugares donde vivían  o cómo superaron los catastróficos cambios climáticos Yi Gong, científico de la Universidad Oceánica de Shanghai

“El novedoso hallazgo abre un nuevo campo en la evolución humana porque evoca muchas preguntas, como los lugares donde vivían estos individuos, cómo superaron los catastróficos cambios climáticos y si la selección natural durante el cuello de botella aceleró la evolución del cerebro humano”, argumenta Yi-Hsuan Pan, de la Universidad Normal de China Oriental que también participa en el estudio.

Ahora que hay motivos para creer que se produjo una lucha ancestral hace entre 930.000 y 813.000 años por la supervivencia, los investigadores pueden seguir indagando para encontrar respuestas a estas preguntas y desvelar cómo una población tan pequeña persistió en condiciones presumiblemente difíciles y peligrosas.

El control del fuego, así como el cambio climático hacia un clima más hospitalario para la vida humana, podrían haber contribuido a un rápido aumento posterior de la población hace unos 813.000 años.

Los objetivos futuros son esbozar una imagen más completa de la evolución humana durante este periodo de transición del Pleistoceno temprano al medio

“Estos hallazgos son solo el principio. Los objetivos futuros con estos conocimientos son esbozar una imagen más completa de la evolución humana durante este periodo de transición del Pleistoceno temprano al medio, lo que a su vez seguirá desvelando el misterio que suponen la ascendencia y la evolución humanas tempranas”, concluye LI Haipeng, genetista teórico de poblaciones y biólogo computacional del Instituto de Nutrición y Salud de Shanghái de la Academia China de Ciencias.

Referencia:

Haipeng, LI et al. “Genomic inference of a severe human bottleneck during the Early to Middle Pleistocene transition”. Science.

Al borde de la extinción

Hace unos días, la revista Science publicaba un inquietante estudio sobre lo cerca que estuvo la humanidad de desaparecer durante el Pleistoceno. José María Bermúdez de Castro, codirector de los yacimientos de Atapuerca, reflexiona en este texto sobre la repercusión del hallazgo y las incógnitas que genera.

Por José María Bermúdez de Castro, PUBLICADO EN Sinc el 12/9/2023 08:00 CEST

Un prestigioso equipo de investigadores de varias instituciones científicas de China, formado, entre otros, por Hu Wangjie, Ha Zigian, Pan Y-Huan y Li Haipeng, acaban de publicar un trabajo en la revista Science, cuyas conclusiones resultan inquietantes. Estos científicos han estudiado el ADN de una muestra de más de 3.000 individuos actuales procedentes de diferentes regiones del planeta y han desarrollado un nuevo modelo genético (FitCoal), extremadamente complejo para la comprensión de quienes no somos genetistas y matemáticos.

Este modelo posibilita proyectar la variación genética actual hacia el pasado y estimar el tamaño de las poblaciones pretéritas. Los resultados del estudio sugieren que hace entre 813.000 y 930.000 años la humanidad experimentó un cuello de botella y quedó reducida a poco menos de 1.300 individuos reproductores. Ese cuello de botella, quizá causado por las severas condiciones climáticas de finales del Pleistoceno inferior, duró nada menos que 117.000 años y habría dejado al linaje humano al borde de su desaparición.

Esta conclusión nos deja con un nudo en el estómago, pero también con algo de escepticismo en relación con los titulares que el propio editorial de la revista Science ha propiciado

Esta conclusión nos deja con un nudo en el estómago, pero también con algo de escepticismo en relación con los titulares que el propio editorial de la revista Science ha propiciado. Sabemos que en aquella época existían varias especies del género Homo distribuidas por África y Eurasia: Homo antecessor, Homo erectus, Homo ergaster, Homo floresiensis y tal vez alguna más. Con esta diversidad, parece seguro que nuestra genealogía habría tenido, en conjunto, una respuesta adaptativa suficiente como para salir del cualquier atolladero.

Tras meditar sobre las conclusiones del artículo de nuestros colegas, hemos intentado poner un poco de orden en nuestra mente, sin dejarnos llevar por la autoridad de los trabajos de investigación publicados por una revista de tanto prestigio como Science y por un modelo tan complejo, cuya comprensión está al alcance de pocos.

Un “agujero negro” en la evolución humana

Es cierto que el registro fósil de hace aproximadamente un millón de años es limitado. Tanto es así que desde siempre se ha comentado entre los expertos la existencia de un verdadero “agujero negro” en la evolución de los homininos. Esa falta de yacimientos con fósiles humanos podría explicarse por causas geológicas. Además, el territorio inexplorado por arqueólogos y paleontólogos hasta la fecha por razones económicas, políticas y sociales es inmenso.

Poco a poco, ese agujero negro se ha ido llenando de contenido y ya han empezado a contabilizarse un cierto número de yacimientos de esa época tanto en África como en Eurasia. No olvidemos, por ejemplo, que el nivel TD6 del yacimiento de la cueva de la Gran Dolina, en la sierra de Atapuerca (Burgos), se ha datado en aproximadamente 850.000 años, precisamente en los límites temporales de ese cuello de botella sugerido por los resultados del modelo de los científicos chinos.

El nivel TD6 del yacimiento de la cueva de la Gran Dolina, en Atapuerca, se ha datado en aproximadamente 850.000 años, en los límites temporales de ese cuello de botella 

El yacimiento de la Gran Dolina y otros yacimientos europeos de la misma época sugieren que el sur de Europa estuvo habitado hacia finales del Pleistoceno inferior por una población humana relativamente numerosa y viable. Ciertamente, cada vez tenemos mayor constancia de la existencia de homininos de esa época en el este de África o China. ¿Entonces?, ¿qué significado tienen los resultados del equipo de científicos chinos?, ¿se trata solo de un modelo, que puede estar equivocado? No necesariamente.

Pienso que el propio resumen realizado por el editorial de la revista Science nos ha confundido a todos. Los medios de comunicación de todo el mundo han publicado titulares llamativos acordes con ese resumen, que no se ajustan a la realidad de lo que pudo haber sucedido hace 900.000 años.

Hasta el momento, nadie ha sido capaz de identificar con seguridad esa población enigmática que, en mi opinión, vivió en Oriente Próximo

En ese tiempo, una de las poblaciones de homininos, todavía por determinar, pudo ser el origen de los neandertales, los denisovanos y los humanos modernos. Hasta el momento, nadie ha sido capaz de identificar con seguridad esa población enigmática que, en mi opinión, vivió en Oriente Próximo. Mientras tanto, en varias de regiones de África y Eurasia prosperaban otras poblaciones de diferentes especies: Homo antecessor, Homo erectus, Homo ergaster, Homo floresiensis…

¿Cómo lograron sobrevivir tan pocos tanto tiempo?

Mi interpretación de los resultados de los científicos chinos es que el modelo FitCoal conduce únicamente a esa población misteriosa de la que surgió finalmente la humanidad actual, junto a los neandertales y los denisovanos.

Si lo que pienso es correcto, no sería de extrañar que esa población enigmática se hubiera originado como resultado de ese cuello de botella que sugiere el modelo FitCoal. Siendo una población de tamaño tan exiguo, es normal que las excavaciones arqueológicas y paleontológicas no hayan dado todavía con algún yacimiento de esa población. Pero todavía quedaría una pregunta por responder: ¿cómo es posible que una población tan pequeña pudiera sobrevivir durante más de 100.000 años?

Si el cuello de botella hubiera persistido durante tanto tiempo, las posibilidades de supervivencia de la población habrían sido casi nulas

Si el cuello de botella hubiera persistido durante tanto tiempo, las posibilidades de supervivencia de la población habrían sido casi nulas. Los autores de la investigación son plenamente conscientes de ese problema y plantean la misma pregunta en el último párrafo de su artículo en Science.

Los modelos son eso precisamente: modelos, que no tienen por qué ajustarse necesariamente a la realidad. La hipótesis de que sapiens, neandertales y denisovanos comparten un mismo ancestro común, cuyo origen puede situarse en algún lugar de África o Eurasia hace unos 900.000 años, es ampliamente aceptada por la comunidad científica. El modelo FitCoal seguramente ha podido llegar en sus estimaciones hasta esa población “misteriosa”, pero habría obviado esas otras poblaciones que medraban por buena parte de África y Eurasia a finales del Pleistoceno inferior.

Otras especies humanas habrían prosperado. ¿Imaginan los lectores un planeta habitado por los descendientes de Homo erectus?

Si esta interpretación es correcta, la población originaria del linaje que condujo finalmente hasta nosotros estuvo pendiente de un hilo. Caso de que esa población enigmática hubiera fracasado por falta de efectivos, otras especies humanas habrían prosperado. ¿Imaginan los lectores un planeta habitado por los descendientes de Homo erectus?

José María Bermúdez de Castro. Investigador ad Honorem. Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), Burgos.