Una nueva técnica permite extraer el ADN de homininos conservado en los sedimentos

Los sedimentos que forman las capas o estratos de los yacimientos arqueológicos pueden ser muy ricos en restos óseos, pero hasta ahora su posible contenido en ADN fósil no había captado la atención de los paleoantropólogos. Una nueva técnica desarrollada por un equipo internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) permite rastrear en estos sedimentos la presencia de grupos de homínidos, incluso en cuevas o estratos que carecen de restos óseos. Los resultados aparecen publicados en el último número de la revista Science.

El método se basa en el análisis de fragmentos del ADN mitocondrial, más abundantes en la mayoría de las células eucarióticas. Para este estudio, los investigadores han analizado 85 muestras de sedimento de hace entre unos 550.000 y 14.000 años, del Pleistoceno, procedentes de ocho cuevas de Eurasia, entre ellas, la de El Sidrón (Asturias).

“Este trabajo representa un avance excepcional porque permite conocer qué especie de homínido ocupaba una cueva o un nivel estratigráfico concreto, incluso en ausencia de cualquier resto de huesos o esqueletos. La novedad es aprovechar lo que hasta ahora se desechaba, el sedimento del suelo, y descubrir que está plagado de secuencias de ADN de organismos que ocuparon ese terreno”, destaca Antonio Rosas, investigador del CSIC en el Museo Nacional de Ciencias Naturales.

Aunque existe un amplio registro de yacimientos del Pleistoceno asociado a la presencia de humanos arcaicos, la escasez de fósiles impide en muchos casos conocer qué especie de homínido vivió en un determinado lugar. El suelo sí recoge esa información, ya que en él se conservan restos de organismos que se han descompuesto, defecado o desangrado.

En el yacimiento de Denisova (Siberia), donde ya se había documentado la presencia de neandertales y denisovanos, los investigadores han podido averiguar qué nivel del terreno se corresponde con cada homínido, y se ha podido constatar que ambos  se alternaron en la cueva. “Los denisovanos, además, aparecen en el estrato más basal, es decir, en el más antiguo del yacimiento. Su ADN en este sedimento, sin estar asociado a ningún resto esquelético, es la muestra más antigua de su existencia ahora mismo”, precisa el investigador del CSIC.

“La técnica podría permitir aumentar el tamaño muestral de los genomas mitocondriales neandertales y denisovanos, que hasta ahora estaban limitados por el número de restos conservados. Y probablemente será posible incluso recuperar partes sustanciales de genomas nucleares”, concreta el investigador del CSIC Carles Lalueza-Fox, del Instituto de Biología Evolutiva (mixto del CSIC y la Universitat Pompeu Fabra).

Mamíferos del pasado

La cueva de El Sidrón es la única analizada en la que no se ha identificado ADN de origen animal. En el resto de los yacimientos se ha encontrado ADN mitocondrial de mamíferos antiguos, en concreto, de 12 familias distintas, alguno de ellos ya extinguidos. Los más comunes son hiénidos, bóvidos, équidos, cérvidos y cánidos.

“La nueva técnica permite recopilar información de mamíferos que estuvieron presentes en un determinado yacimiento, con independencia de que se conserven restos. El origen del ADN recuperado parece provenir de deposiciones realizadas in situ o de la propia descomposición de los cuerpos en las propias cuevas. El ADN de megafauna puede proporcionar información de la dieta de los homínidos del pasado”, detalla Lalueza-Fox.

En algunas muestras de sedimento, los investigadores han recuperado secuencias genéticas de mamut lanudo (Mammuthus primigenius), una especie que se extinguió en Eurasia en el Holoceno, hace unos 4.000 años. De igual manera, las secuencias atribuidas a los rinocerótidos se corresponden la mayoría con el rinoceronte lanudo (Coelodonta antiquitatis), a pesar de que esta especie se extinguiese al final del Pleistoceno Tardío, hace menos de 30.000 años.

En cuanto al ADN de hiénidos, las secuencias se corresponden con variantes de la hiena de las cavernas (Crocuta crocuta spelaea); una subespecie  actual de Crocuta, la hiena manchada, que existe solo en África. Por último, el 90% de las secuencias de úrsidos procedentes de la Cueva de Vindija, en Croacia, coinciden con el oso cavernario (Ursus ingressus), un linaje del este de Europa que desapareció hace aproximadamente 25.000 años.

La cueva de El Sidrón

La cueva de El Sidrón, ubicada en Piloña (Asturias), ha proporcionado la mejor  colección de neandertales de la Península Ibérica. Descubierto en 1994, se han recuperado alrededor de 2.500 restos óseos de al menos 13 individuos de ambos sexos y diferentes edades que vivieron allí hace aproximadamente 49.000 años.

En El Sidrón ha trabajado un equipo multidisciplinar formado por el paleoantropólogo Antonio Rosas (Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC), el genetista Carles Lalueza-Fox (Instituto de Biología Evolutiva, centro mixto del CSIC y la Universidad Pompeu Fabra), y el arqueólogo Marco de la Rasilla (Universidad de Oviedo).

Este equipo desarrolló en El Sidrón un protocolo pionero de "excavación limpia" que minimiza el riesgo de contaminación del ADN antiguo con el ADN humano moderno de los investigadores que trabajaban en la excavación de la cueva. Esto ha permitido la extracción de ADN nuclear y mitocondrial a partir de dientes y restos óseos.