Denny ( Denisovana 11 ) es un espécimen fósil de unos 90.000 años de antigüedad perteneciente a una niña híbrida de neandertal y denisovana de unos 13 años . [1] [2] Hasta la fecha, es el único homínido híbrido de primera generación jamás descubierto. [3] Los restos de Denny consisten en un único fragmento fosilizado de un hueso largo descubierto entre más de 2.000 fragmentos visualmente no identificables excavados en la cueva de Denisova en las montañas de Altai , Rusia, en 2012. [2]
Un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford dirigido por Tom Higham utilizó un método de huella de masa de péptidos de colágeno , llamado Zooarqueología por Espectrometría de Masas (ZooMS) , y análisis de ADN mitocondrial (ADNmt) para identificar el fragmento como perteneciente a un humano arcaico con ascendencia neandertal. [4]
La secuenciación y el análisis genómicos dirigidos por los paleogenetistas Viviane Slon y Svante Pääbo del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva revelaron que Denny era descendiente de una madre neandertal y un padre denisovano . [1] [3] Además, su genoma sugiere que su padre también tenía un pequeño grado de ascendencia neandertal de 300 a 600 generaciones antes de su vida. [3]
Estos sorprendentes datos genómicos han hecho que algunos paleontólogos especulen que el apareamiento entre especies entre denisovanos y neandertales podría haber ocurrido con cierta frecuencia durante varios períodos de contacto a lo largo de muchos miles de años. [3] Además, estos hallazgos respaldan la hipótesis de que patrones similares de mezcla , o mestizaje entre humanos arcaicos y modernos , pueden haber resultado en la absorción parcial de denisovanos y neandertales en las poblaciones humanas modernas. [3]
Los análisis de datación realizados en 2016 determinaron que Denny (Denisova 11) murió hace unos 90.000 años, y el grosor cortical del hueso indica una edad al momento de la muerte de al menos 13 años. [3] Un análisis de la secuencia completa del genoma (ADN mitocondrial y nuclear total) indica que era mujer, con una madre neandertal y un padre denisovano. [1] [2] [3] Si bien los análisis previos de otros genomas antiguos concluyeron que los denisovanos, los neandertales y los humanos modernos se cruzaron durante la edad de hielo en Europa y Asia, este hallazgo es la evidencia más directa hasta el momento de que varios homínidos antiguos se aparearon entre sí y tuvieron descendencia. [2] [5] [6]
Análisis previos de otros fósiles encontrados en esta cueva siberiana han demostrado que los humanos modernos, los neandertales y los denisovanos habitaron este sitio en varias épocas, y que las tres especies humanas se cruzaron entre sí. [2] [6] Los genes de ambas especies humanas arcaicas están presentes en muchas personas hoy en día, lo que sugiere que cuando estos grupos se encontraron, se produjo un flujo genético. [2] [5] No es evidente si el apareamiento fue consensual o si Denny era fértil. [1] El descubrimiento de Denisova 11 puede apoyar la idea de que los neandertales y los denisovanos pueden no haber sufrido una extinción directa, sino que fueron parcialmente asimilados por las poblaciones humanas modernas. [4] [6]
El hallazgo consiste en un único fragmento de hueso de unos 2 cm de largo que fue desenterrado en 2012 por arqueólogos rusos en la cueva Denisova de la capa 12 de la Galería Este. [7] La cueva está ubicada en el valle de Denisova, montañas de Altai en Siberia, Rusia. [2] [6] En ese momento, el origen del fragmento de hueso permaneció desconocido porque fue archivado junto con miles de otros fragmentos de huesos anodinos de la cueva. [4]
En 2015, Tom Higham y Katerina Douka [8] decidieron intentar aplicar nuevos métodos científicos para ver si podían usarse para encontrar restos humanos entre las miles de muestras de huesos no identificados en el sitio. Con la colaboración de los excavadores jefes del sitio de Denisova; Michael Shunkov y Anatoly Derevianko, llevaron varias bolsas que contenían miles de fragmentos de huesos no identificados a la Universidad de Oxford . Samantha Brown, una estudiante de maestría en la Universidad de Oxford , trabajó en el proyecto como parte de su investigación de tesis, examinando más de 2000 fragmentos de hueso. [4] Usando Zooarchaeology by Mass Spectrometry (ZooMS) y trabajando con el laboratorio de Michael Buckley en la Universidad de Manchester, pudieron comparar las huellas de proteína de colágeno derivadas de los huesos de la cueva de Denisova con animales y humanos de origen conocido, y descubrieron que uno de estos huesos (DC1227) pertenecía a un humano arcaico. [4] [9] [10] Una tomografía computarizada microscópica (Micro CT) del hueso realizada por Fiona Brock en la Universidad de Cranfield ayudó a revelar que el espécimen tenía grabados ácidos y picaduras en su superficie que indicaban que pudo haber pasado por el sistema digestivo de un animal, probablemente una hiena. [4] La datación directa por radiocarbono estimó que el espécimen tenía más de 50.000 años de antigüedad, y la secuenciación de su ADN mitocondrial (ADNmt) en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva mostró que Denisova 11 tenía una secuencia consistente con un origen neandertal. [4]
Trabajos posteriores de científicos del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva , donde se habían secuenciado y analizado muestras anteriores de ADN denisovano, descubrieron más evidencia clave que relacionaba al espécimen [9] Viviane Slon , Svante Pääbo y otros, descubrieron la ascendencia mixta de Denny al confirmar que su ADN mitocondrial , heredado de su madre, provenía de ascendencia neandertal y al encontrar que la parte de su ADN nuclear heredada de su padre era denisovano. La publicación de sus resultados en 2018 proporcionó la primera evidencia directa de mestizaje humano arcaico. [9] Se ha llamado un "hallazgo histórico" que está remodelando nuestra comprensión de cómo interactuaban los homínidos y podría ayudar a reescribir la historia de los humanos arcaicos y modernos. [11] Según el genetista de poblaciones Pontus Skoglund de la Facultad de Medicina de Harvard , actualmente en el Instituto Francis Crick de Londres, "Encontrar una persona de primera generación de ascendencia mixta de [los grupos neandertal y denisovano] es absolutamente extraordinario... Es realmente una gran ciencia combinada con un poco de suerte. Es un caso muy claro. Creo que va a aparecer en los libros de texto de inmediato". [1]
La historia se cuenta en el libro de Tom Higham "El mundo ante nosotros: cómo la ciencia está revelando una nueva historia de nuestros orígenes humanos" [12].
El fragmento óseo, identificado con el código DC1227 (GenBank Accession = KU131206) o como Denisova 11, puede haberse originado a partir de un brazo o pierna humana. [9] Antes de la extracción de material para el análisis genético, DC1227 pesaba 1,68 g (0,059 oz) y tenía dimensiones máximas de 24,7 mm (0,97 pulgadas) por 8,39 mm (0,330 pulgadas). [4] En 2016, un equipo del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania, dirigido por los paleogenetistas Viviane Slon y Svante Pääbo , extrajo seis muestras de ADN y produjo diez bibliotecas de secuencias genómicas completas con una cobertura promedio de 2,6 veces. [3] El ADN mitocondrial aislado y el ADN nuclear indicaron que el humano arcaico era de proporción casi igual de neandertal y denisovano. [3] Una comparación de los cromosomas X y los autosomas del espécimen mostró que pertenecía a una hembra. [2] [3] La heterocigosidad estimada de Denisova 11, que se encontró que era comparable a la de los africanos actuales, sugiere que la niña era un híbrido neandertal-denisovano de primera generación. [3]
Análisis posteriores mostraron una alta probabilidad de que su padre denisovano también tuviera alguna ascendencia neandertal introducida en su genoma cientos de generaciones antes de su vida. [2] [3] El genoma de Denisova 11 constituye así la primera evidencia directa de al menos dos casos de mestizaje entre neandertales y denisovanos. [3] [13] Aún más sorprendente, los investigadores determinaron que el genoma de la madre de la niña estaba más estrechamente relacionado con el ADN neandertal de Europa occidental, excavado a miles de kilómetros de distancia en la cueva de Vindija , Croacia, que los neandertales que vivían en la cueva siberiana donde se encontraron los restos de su hija. [2] [3] [9] Este hallazgo sugiere que los neandertales migraron en múltiples oleadas desde Europa occidental a Eurasia central y se encontraron con los denisovanos varias veces durante un lapso de decenas de miles de años, y posiblemente coexistieron con ellos durante períodos de tiempo. [2] [9] [11]
Desde el descubrimiento de los restos neandertales en el siglo XIX, muchos científicos han apoyado la hipótesis del mestizaje entre humanos arcaicos y modernos, también conocida como teoría de hibridación, mezcla o origen híbrido. [14] La visión lineal de la evolución humana fue objeto de escrutinio en la década de 1970 cuando se descubrieron diferentes especies de humanos que hicieron que el concepto simplista fuera cada vez más improbable. Con el advenimiento de la biotecnología molecular avanzada, se realizó la secuenciación del genoma completo de los genomas neandertales y humanos que confirmaron la mezcla reciente entre varias especies humanas. [15] En 2010, se publicó evidencia que revelaba ejemplos inequívocos de mestizaje entre humanos arcaicos y modernos durante el Paleolítico Medio y principios del Paleolítico Superior . [ cita requerida ] La investigación demuestra que el mestizaje ocurrió en varios eventos independientes que incluyeron a los neandertales, los denisovanos y varios homínidos no identificados. [ cita requerida ] Los genomas euroasiáticos actuales contienen aproximadamente un 2% de ADN neandertal, con rastros de herencia denisovana, mientras que los melanesios modernos tienen un promedio de 4 a 6% de ADN denisovano. [9] Denny representa el primer individuo antiguo descubierto cuyos padres pertenecían a dos especies discretas de humanos, lo que proporcionará una oportunidad única para futuros estudios genéticos comparativos. [1] [2]
El descubrimiento de Denny y otros datos paleogenéticos adquiridos desde 2010 muestran que la evolución humana no debe conceptualizarse como una simple progresión lineal o ramificada, sino más bien, como una interacción compleja entre especies relacionadas durante varios períodos de aislamiento geográfico y convergencia. [16] [ 17] [18] [19] Ackermann, Mackay y Arnold confirman: "La investigación genómica reciente ha demostrado que la hibridación entre linajes sustancialmente divergentes es la regla, no la excepción, en la evolución humana". [20] Reconociendo que todavía hay debate sobre cómo la hibridación dio forma a los genotipos y fenotipos humanos , los biólogos evolucionistas afirman que la hibridación fue una fuerza creativa esencial en el surgimiento de los humanos modernos. [20]
En enero de 2019, los científicos publicaron una cronología de los depósitos del Pleistoceno en la cueva de Denisova y concluyeron que al menos dos grupos de humanos, incluidos los denisovanos, los neandertales y los híbridos relacionados, ocuparon el sitio siberiano desde hace unos 300.000 a 20.000 años, pero se necesita más evidencia material para demostrar si alguna vez coexistieron allí. [21] [22] Los datos materiales recopilados en el sitio, incluidas herramientas de piedra, brazaletes y otros adornos, sugieren que los denisovanos pueden haber sido capaces de un pensamiento de orden superior similar al de los humanos modernos. [22]
En febrero de 2019, los científicos descubrieron evidencia, basada en estudios genéticos utilizando inteligencia artificial (IA), que sugieren la existencia de una especie de ancestro humano desconocido, no neandertal, denisovano o híbrido humano (como Denny), en el genoma de los humanos modernos . [23] [24]
