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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Evolución humana de Anatolia a Europa

Evolución humana de Anatolia a Europa - Quilo de Ciencia podcast - CienciaEs.com

La evolución humana aún guarda numerosos secretos. La información obtenida a partir de los restos fósiles de nuestros ancestros es limitada, y no es en general posible averiguar cuándo sucedieron las adaptaciones más importantes que dieron origen al ser humano moderno.

Afortunadamente, los avances tecnológicos no solo suceden en el campo de la informática o la telefonía móvil, y atañen a todas las áreas de la ciencia, incluida la biología molecular y la genética. Estos avances han sido particularmente importantes en el campo de la secuenciación del ADN, gracias principalmente al proyecto genoma humano.

Es la técnica de secuenciación del ADN la que permite extraer la información de los genomas de animales y plantas y compararlos entre sí. Podemos ahora comparar los genomas completos de humanos, chimpancés, gorilas y otras especies de primates. Puesto que todos los primates derivan de un ancestro común, las diferencias en la secuencia de ADN de las distintas especies permiten deducir el genoma de dicho ancestro y postular la cronología de los cambios genéticos que han conducido a las diversas anatomías, modos de vida, desarrollo de la inteligencia, etc., de las especies estudiadas.

Del mismo modo, la evolución humana más reciente se ha estudiado comparando los genomas de personas de diferentes razas o poblaciones, todas las cuales también derivan de un ancestro común. De este modo, se puede intentar deducir qué cambios genéticos han conducido hasta lo que somos hoy.
Sin embargo, este modo de proceder tiene sus limitaciones ya que, por mucho que nos empeñemos, nunca podremos llegar a conocer a ciencia cierta si el genoma que hemos deducido para nuestro ancestro es realmente como creemos. Para conocerlo, sería necesario acceder a su ADN, perdido para siempre en la noche de los tiempos.

¿Para siempre? ¡No! Al menos no en todos los casos. Resulta que el ADN de los restos fósiles más recientes de miembros de nuestra especie ha resistido, al menos en parte, a las inclemencias del tiempo que pretendían destruirlo. Un equipo internacional de investigadores, dirigidos por científicos de la Universidad de Harvard, ha analizado la información extraída del genoma recuperado de 230 restos fósiles, de entre 3.000 y 8.500 años de antigüedad, perteneciente a personas que vivieron en lo que hoy es Europa y Turquía.

Este banco de datos de genomas fosilizados de nuestros ancestros recientes ha podido ser elaborado gracias tanto a las nuevas técnicas de secuenciación, que permiten secuenciar genomas enteros en cuestión de días, como a las nuevas técnicas de extracción de ADN de restos fósiles. Solo hace algo más de un año se ha producido una explosión en el número de muestras fósiles cuyo ADN ha podido ser estudiado. En parte esto es debido a la extracción de ADN de la parte pétrea del hueso temporal, que alberga al oído interno. De esta parte fosilizada ha llegado a extraerse setecientas veces más ADN que de otros huesos fosilizados, incluidos los dientes, que eran una buena fuente de ADN antiguo.
Genes de la modernidad

Los investigadores han sido así capaces de averiguar qué genes son los que más variación han sufrido desde que la Humanidad dejó atrás la etapa de cazador-recolector e inició la etapa de la agricultura y la ganadería. ¿Cuáles son los genes que, en tan solo unos pocos miles de años nos han convertido en los humanos actuales?

Y bien, no son pocos. La comparación del ADN de los restos fósiles con los de humanos modernos revela que se han producido sustanciales variaciones, es decir, mutaciones, en los genes que afectan a la altura (somos más altos que nuestros ancestros), a la capacidad para digerir leche en la edad adulta; en genes que regulan el metabolismo de las grasas, en los que regulan los niveles de vitamina D (que puede disminuir en latitudes norteñas por falta de sol) y, por supuesto, los que afectan a la pigmentación de la piel, el pelo y el color de los ojos. También se han producido cambios en genes que pueden conducir a desarrollar la enfermedad celiaca (intolerancia al gluten de algunos cereales) pero que, curiosamente, son importantes para adaptarse a una dieta agrícola.

Igualmente interesante resulta el hecho de que se produjeron cambios en genes que tienen que ver con el funcionamiento del sistema inmune. Esto es coherente con el hecho de que el uso de la agricultura conllevara un importante aumento de la población, con el consiguiente incremento de riesgo de contagio de enfermedades infecciosas y parásitos, y que el empleo de la ganadería también conllevara un contacto más estrecho con animales que podían transmitirnos serias enfermedades. Al parecer, aquellos mutantes que mejor pudieron defenderse de esos riesgos de infección son los que transmitieron sus genes con mayor frecuencia a las siguientes generaciones, hasta llegar a nuestros días.

El estudio de los genomas antiguos y su relación entre sí ha permitido igualmente confirmar que los primeros agricultores europeos llegaron a Europa desde Anatolia, la parte asiática de la moderna Turquía. Ellos fueron los que hicieron llegar la llamada Revolución del Neolítico al ahora llamado Viejo Continente, que por aquella época era, no obstante, bastante nuevo.

Como aún es frecuente que suceda, este estudio es solo el principio de lo que se espera pueda realizarse en el futuro. Los investigadores creen que es necesario analizar muchos más de estos fósiles humanos, no solo en Europa y Asia Menor, sino en todas las partes del mundo, lo que podrá confirmar la información obtenida y conseguir nuevos datos que permitirán, tal vez, reconstruir mejor la historia que nos condujo de la antigüedad más anodina a las más altas cotas de la miseria de la modernidad actual, como quizá hubiera dicho el gran Groucho Marx.

Referencia: Iain Mathieson et al. Genome-wide patterns of selection in 230 ancient Eurasians. Nature (2015).
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature16152.html

Obras de divulgación de Jorge Laborda

Quilo de Ciencia Volumen I. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen II. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen III. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IV. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen V. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VI. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VII. Jorge Laborda

Circunstancias encadenadas. Ed. Lulu

Circunstancias encadenadas. Amazon

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos

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