La Agricultura aceleró la evolución en los humanos

   MADRID, 23 Nov. (EUROPA PRESS) -

   La introducción de la agricultura en Europa hace unos 8.500 años cambió la forma de vida en las personas, hasta en su ADN.

   Hasta hace poco, los científicos podrían tratar de entender la forma en que los seres humanos se adaptaban genéticamente a los cambios que ocurrieron hace miles de años, sólo mirando la variación del ADN en las poblaciones actuales, pero los genomas modernos contienen meros ecos del pasado que no puede ser conectados a eventos específicos.

   Ahora, un equipo internacional informa que los investigadores pueden ver cómo se ha producido la selección natural a través del análisis de ADN antiguo humano. "Nos permite poner una fecha y hora en la selección y asociar directamente la selección con los cambios ambientales específicos, en este caso el desarrollo de la agricultura y la expansión de los primeros agricultores en Europa", explica Iain Mathieson, investigador en genética en la Escuela de Medicina de Harvard, en Estados Unidos, y autor principal del estudio, publicado en 'Nature'.

   Al aprovechar las ventajas de mejores técnicas de extracción de ADN y analizar lo que es hasta la fecha la mayor colección de conjuntos de datos en todo el genoma de restos humanos antiguos, el equipo de científicos fue capaz de identificar genes específicos que cambiaron durante y después de la transición de la caza y la recolección hasta la agricultura.

   Muchas de las variantes sucedieron en o cerca de genes que se han asociado con la altura, la capacidad de digerir la lactosa en la edad adulta, el metabolismo de los ácidos grasos, los niveles de vitamina D, la pigmentación de la piel por la luz y el color azul de los ojos. Dos variantes aparecen en los genes que se han relacionado con un mayor riesgo de enfermedad celíaca, pero que pueden haber sido importantes en la adaptación a una dieta agrícola temprana.

   Otras variantes se encuentran en los genes vinculados con el sistema inmune, algo que tenía sentido porque "el Neolítico implicó un aumento de la densidad de población, con personas viviendo unos cerca de otros y con animales domésticos", detalla Wolfgang Haak, uno de los tres autores principales del estudio, investigador de la Universidad de Adelaida y líder del grupo en Antropología Molecular en el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana, en Alemania.

   "A pesar de que el hallazgo no llegó totalmente por sorpresa -añade-- era genial para ver como ocurrió la selección 'tiempo real". El trabajo también apoya la idea de que los primeros agricultores europeos procedían de la antigua Anatolia, en la actual Turquía, y aporta más detalles acerca de cómo los antiguos grupos se mezclaron y migraron.

   "Es un gran misterio cómo las poblaciones actuales llegaron a ser lo que son hoy en día, tanto en términos de cómo nuestros antepasados se movieron y entremezclaron y cómo las poblaciones desarrollarpm las adaptaciones que nos ayudan a sobrevivir un poco mejor en los diferentes entornos en los que vivimos --dice el coautor David Reich, profesor de genética en HMS--. Ahora que el ADN antiguo está disponible en el genoma a gran escala y en grandes tamaños de muestra, tenemos un nuevo instrumento extraordinario para estudiar estas cuestiones".

AGRICULTORES QUE MIGRARON DE ANATOLIA A EUROPA

   "Desde el punto de vista arqueológico, es bastante increíble", afirma el coautor Ron Pinhasi, profesor asociado de Arqueología en el 'University College Dublin', en Irlanda. "La revolución neolítica es quizás el paso más importante en la prehistoria humana. Ahora tenemos la prueba de que las personas en realidad fueron desde Anatolia a Europa y llevaron la agricultura con ellas. Durante más de 40 años, la gente pensaba que era imposible responder a esa pregunta", añade.

   "En segundo lugar --continúa Pinhasi--, ahora tenemos evidencia de que la selección genética se produjo junto con los cambios en el estilo de vida y la demografía y que la selección continuó sucediendo después de la transición".

   Los miembros del equipo y otros han utilizado ADN antiguo en los últimos años para aprender acerca de los neandertales y los genes que se transmitieron a los seres humanos, identificando a los antepasados ??de los europeos de hoy en día, trazar las migraciones en las américas y sondear las raíces de las lenguas indoeuropeas. El estudio de la selección natural, sin embargo, se mantuvo fuera de su alcance, ya que requiere genomas más antiguos que estaban disponibles.

   "En el último año, hemos tenido un aumento super-exponencial en el número de muestras antiguas que podemos estudiar a una escala del genoma", apunta Reich, quien también es miembro asociado del Instituto Broad de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) y el Howard Hughes Medical, en Estados Unidos. "En septiembre de 2014, teníamos 10 personas. En este estudio, tenemos 230."

   El ADN procedía de restos de personas que vivieron hace entre 3.000 y 8.500 años en diferentes sitios a través de lo que hoy es Europa, Siberia y Turquía. Ese lapso de tiempo proporciona instantáneas de la variación genética antes, durante y después de la revolución agrícola en Europa. Entre los 230 individuos antiguos, había 83 que no habían sido secuenciados antes, incluyendo los primeros 26 recogidos en el Mediterráneo oriental, donde las condiciones cálidas suelen hacer que el ADN se degrade.

   Los miembros del equipo utilizan varios avances tecnológicos para obtener y analizar el nuevo material genético. Por ejemplo, un método explotado por primera vez por el laboratorio de Pinhasi para extraer el ADN de una fuente notablemente rica: una porción del denso penasco en forma de pirámide que alberga los órganos auditivos internos. En algunos casos, el hueso produjo 700 veces más ADN humano del que podría obtenerse a partir de otros huesos, incluyendo los dientes.

   "Eso cambió todo --subraya Pinhasi--. El ADN de mayor calidad nos permitió analizar muchas más posiciones en el genoma, realizar pruebas más complejas y simulaciones y empezar a estudiar sistemáticamente la frecuencia de los alelos en las poblaciones".

   Aunque los autores advierten que el tamaño de la muestra sigue siendo la mayor limitación del estudio, la comparación de los antiguos genomas entre sí y con los de las personas de hoy en día de ascendencia europea reveló 12 posiciones en el genoma donde la selección natural se relaciona con la introducción de la agricultura en latitudes del norte en las que parece haberse dado.

   "Algunos de esos rasgos específicos han sido estudiados antes --reconce Reich--. Este trabajo con ADN antiguo enriquece nuestra comprensión de esos rasgos y cuando aparecieron". Además de que las adaptaciones parecen estar relacionadas con la dieta, la pigmentación, la inmunidad y la altura, la posible presión selectiva sobre otras variantes era menos clara. "Podemos adivinarla mirando a la función del gen, pero nuestro poder es limitado --agrega Mathieson--. Es muy frustrante".

   Los investigadores habían notado que las personas del sur de Europa tienden a ser más bajas que las del norte de Europa. El nuevo estudio sugiere que la diferencia de altura surge tanto de que la gente en el norte tiene más ascendencia de poblaciones euroasiáticas esteparias, que parecen haber sido más altas, mientras los del sur poseen más ascendencia del Neolítico y grupos del Calcolítico de la Península Ibérica, que parecen haber sido más bajos.

   El equipo no fue capaz de sacar conclusiones sobre otros rasgos complejos que investigó: el índice de masa corporal, la relación cintura-cadera, la diabetes tipo 2, la enfermedad inflamatoria intestinal y los niveles de lípidos. Reich espera que los investigadores algún día tengan miles de genomas antiguos para analizar y que este tipo de estudio se aplique a poblaciones no europeas e incluso a otras especies.