El ADN de los sedimentos revela una línea de tiempo de 300.000 años de los seres humanos antiguos y modernos que viven en Siberia

La cueva de Denisova se encuentra en las estribaciones de las montañas de Altai, en el sur de Siberia. Es el único sitio en el mundo que se sabe que fue habitado por denisovanos y sus parientes, neandertales.hombre neandertal) – Cual a veces superpuesto – así como por algunos de los humanos modernos más antiguos (hombre cuerdo) para extenderse en el norte de Asia.

Nuestra Nuevo estudio La historia de este sitio durante los últimos 300.000 años se basa en fragmentos de ADN antiguo que han sobrevivido en los sedimentos de las cuevas. Nuestros hallazgos revelan múltiples transformaciones de humanos antiguos y modernos durante este período, así como cambios importantes en la diversidad de otros animales.

Descubrimos que los denisovanos estuvieron entre los primeros fabricantes de herramientas en el sitio, mientras que los neandertales fueron los únicos ocupantes humanos hace entre 130.000 y 80.000 años. Los primeros humanos modernos llegaron mucho más tarde, justo cuando los últimos denisovanos y neandertales abandonaban la escena.

También detectamos cambios notables en las especies de ADN humano y animal hace alrededor de 200.000 y 100.000 años, coincidiendo con cambios importantes en las condiciones climáticas y ambientales.

fantasmas hereditarios

Las excavaciones realizadas por nuestros colegas rusos en la cueva han revelado unos diez fósiles de denisovanos y neandertales en los últimos 40 años, pero no se ha encontrado ninguno de los de humanos modernos.

En cambio, la presencia de humanos modernos en la cueva se predijo basándose en artefactos recuperados hechos de piedra, huesos de animales, dientes, marfil de mamut, cáscaras de huevo de avestruz, mármol y piedras preciosas.

La escasez de excavaciones en el sitio también significa que quedan dudas sobre cuándo diferentes grupos de humanos ocuparon la cueva y cuáles de ellos fueron responsables de hacer ciertos artefactos.

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Pudimos poner carne en huesos perdidos utilizando rastros genéticos de humanos antiguos y muchos otros mamíferos conservados en depósitos de cuevas. Y lo hicimos sin tener que encontrar más fósiles.

El líder del proyecto, Matthias Meyer, está en el Laboratorio de ADN Antiguo Limpio del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva.
Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva

Nuestro último trabajo es el estudio más completo hasta la fecha de ADN antiguo extraído de sedimentos en cualquier lugar del mundo. Se basa en Investigación pionera Publicado en 2017.

Extrajimos ADN mitocondrial de más de 700 muestras y lo fijamos en un calendario Cueva Denisova, creando una imagen detallada de los humanos y animales que estuvieron presentes en este famoso sitio en varias ocasiones en el pasado.

Tiempos complicados

Recuperamos ADN humano antiguo de 175 muestras de sedimentos, más de diez veces la cantidad de fósiles humanos encontrados en el sitio. De nuestros análisis genéticos surgieron varios resultados interesantes.

Encontramos que los denisovanos estaban presentes en la cueva, tanto dentro como fuera de la cueva, desde hace 250.000 años hasta hace 60.000 años. Y fueron los únicos humanos en el sitio entre hace 250.000 y 200.000 años, por lo que ahora podemos decir con más confianza que probablemente produjeron herramientas de piedra recuperadas de estas capas.

Fósiles denisovanos y ADN antiguo encontrados en solo uno Otro sitio, en el borde de la meseta tibetana.

Mientras tanto, los neandertales aparecieron por primera vez en la cueva Denisova hace unos 200.000 años, con una variedad de ADN previamente desconocida. Desaparecieron del sitio hace unos 40 mil años, aproximadamente al mismo tiempo que los neandertales desaparecieron en otras partes de Eurasia.

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Es importante destacar que solo pudimos encontrar rastros de ADN neandertal en sedimentos que datan de hace entre 130.000 y 80.000 años en la cueva Denisova, y ninguno de los denisovanos.

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Breve cronología de los diferentes tipos de ADN de humanos, osos y hienas en los sedimentos de la cueva Denisova. Los espacios blancos indican partes faltantes de la secuencia sedimentaria. El gráfico de la izquierda muestra los cambios en el clima entre condiciones frías y relativamente cálidas registradas en los centros de perforación del lago Baikal, también en el sur de Siberia.
Burt Roberts

Este intervalo de tiempo coincide con un cambio importante en el clima de la Tierra: el comienzo de la última Edad de Hielo. Este fue un período relativamente cálido similar al actual. Fue un cambio de un tipo de ADN denisovano hace 130.000 años a otro hace 80.000 años.

Esto es consistente con los resultados previos del análisis genético de fósiles de Denisovan, que indicaron un posible recambio en la población de Denisovan. También coincide con la reposición de la población Neandertales en España Hace unos 100.000 años, se reconoció nuevamente a partir de ADN antiguo en depósitos de cuevas.

También hemos recuperado ADN antiguo de humanos modernos a partir de sedimentos depositados en la cueva Denisova durante los últimos 60.000 años. No se han encontrado fósiles humanos recientes en el sitio, por lo que estos rastros de ADN, de las mismas capas de joyas y colgantes hechos de piedra, hueso, dientes y marfil, son la primera evidencia directa de hombre cuerdoEn la cueva.

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Una selección de herramientas de piedra y adornos personales hechos de hueso, dientes y marfil extraídos de las mismas capas de sedimento que el antiguo ADN humano moderno.
Instituto de Arqueología y Etnografía de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia.

Zoológico de Denisova

Recuperamos ADN de otros animales antiguos del 94% de las muestras de sedimentos. Esto proporciona nuevas vías para el uso de las cuevas por más de 12 familias taxonómicas de mamíferos, incluidas especies como el oso, la hiena, el lobo y el mamut lanudo.

Estudios previos Mostraron que la cueva a veces estaba ocupada por hienas y osos. Nuestros hallazgos llevan esto aún más lejos, revelando que los osos de las cavernas dominaron hace entre 300.000 y 200.000 años, después de lo cual los osos pardos se volvieron más abundantes.

También identificamos dos cambios importantes en las especies de hienas presentes en diferentes momentos, con fluctuaciones que ocurren cuando las condiciones climáticas cambiaron de relativamente cálidas a frías hace 200.000 años, y de relativamente frías a cálidas hace 100.000 años.

El momento de estos cambios, junto con los patrones que detectamos para los denisovanos y los neandertales, sugieren que estos eventos probablemente estuvieron relacionados con cambios ambientales.

La autora principal del estudio, Elena Zavala, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, proporcionó una visita guiada a nuestros principales hallazgos.

diario de sedimentos

La fuerza del ADN de los sedimentos radica en el hecho de que los sedimentos son omnipresentes en los sitios arqueológicos y paleontológicos. Incluso las muestras pequeñas pueden contener rastros genéticos de una variedad de animales, incluidos los humanos, en ausencia de fósiles.

Los sedimentos a menudo también contienen restos de plantas y otros materiales que pueden usarse para reconstruir entornos antiguos, mientras se obtienen líneas de tiempo. Citas en vivo gránulos de sedimento.

Al muestrear sitios con alta densidad de ADN de sedimentos, las mareas y los flujos de humanos y otros animales se pueden comparar con los registros de cambios ambientales pasados. Hacer estas conexiones cruciales puede ayudar a arrojar luz sobre los rincones oscuros de la historia de nuestro planeta.Conversacion

Elena Zavala, Estudiante de doctorado, Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva; Matthias MeyerLíder de grupo, Grupo de tecnologías avanzadas de secuenciación de ADN, Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva; Richard Burt Roberts, director del Centro de Excelencia ARC para la Biodiversidad y el Patrimonio de Australia (CABAH), Universidad de Wollongong, Y el Zenobia JacobsProfesor Universidad de Wollongong

Este artículo ha sido republicado desde Conversacion Bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.

Gustavo Galas

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