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Cómo se preserva el ADN durante millones de años en el suelo

 

Tradicionalmente, la tierra o la roca que rodea los hallazgos arqueológicos ha sido considerada un subproducto sin apenas importancia. Sin embargo, el suelo recoge mucha información de toda la vida que pasa por allí, de todos los seres que dejan su impronta (como heces o sangre) o se descomponen entre sus granos. En los últimos años, se han desarrollado diferentes técnicas para sacar toda esa información de los sedimentos, incluido el ADN, la huella genética que nos caracteriza a todos. Ahora, investigadores del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig junto con un equipo internacional de geoarqueólogos ha afinado un poco más el proceso, apuntando dónde hay que ‘mirar’ para encontrar la historia incrustada en el suelo, relacionando esta valiosa información con los tradicionales descubrimientos en huesos.

«La recuperación de ADN antiguo humano y de fauna de sedimentos ofrece nuevas y emocionantes oportunidades para investigar la distribución geográfica y temporal de humanos antiguos y otros organismos en sitios donde sus restos esqueléticos son raros o están ausentes», explica Matthias Meyer, autor principal del estudio y investigador del Max Planck. Su equipo utilizó técnicas geológicas para reconstruir la formación de sedimentos y yacimientos, con el objetivo de encontrar ADN a escala microscópica, para luego vincularlo a otros restos obtenidos de fósiles cercanos y poder trazar la historia de aquellos seres.

No es la primera vez que se consigue recuperar ADN del suelo. De hecho, en abril de este año, un equipo capitaneado también por el Max Planck y con colaboración española -concretamente del grupo dirigido por Juan Luis Arsuaga, codirector de los yacimientos de Atapuerca– publicaba en ‘ Science‘ que había sido capaz de encontrar por primera vez trazas de ADN nuclear en dos cuevas de los montes Altai en Siberia y más en la Galería de las Estatuas de la Cueva Mayor, en Atapuerca. Un «hito científico que no tiene precedentes», calificaba entonces Arsuaga.

En este caso, los investigadores de este recién estudio ahora publicado en en la revista ‘ Proceedings of the National Academy of Sciences‘ (PNAS) utilizaron bloques de sedimentos intactos que habían almacenados y empapados en resina sintética similar a un plástico (poliéster) hace cuatro décadas provenientes de África, Asia, Europa y América del Norte. «El hecho de que estos bloques sean una excelente fuente de ADN antiguo, a pesar de que a menudo se han almacenado décadas en plástico, brinda acceso a un vasto depósito sin explotar de información genética -apunta Mike Morley de la Universidad de Flinders en Australia, quien dirigió algunos de los análisis geoarqueológicos-. El estudio abre una nueva era de estudios de ADN antiguo que volverán a examinar las muestras almacenadas en los laboratorios, lo que permitirá el análisis de sitios que se han rellenado hace mucho tiempo, lo cual es especialmente importante dada la restricción de viajes y la inaccesibilidad del sitio en un mundo pandémico». Porque el suelo esconde muchos datos que pueden ser claves para reconstruir la vida que lo pisó hace miles de años.

Tras los pasos de denisovanos, neandertales y humanos modernos

Entre los bloques analizados, destacó precisamente la información rescatada de la cueva de Denísova, un lugar en las montañas de Altai, en la Siberia rusa. Allí habían sido previamente descubiertos diversos objetos y huesos con una antigüedad de hasta 48.000 años, incluida la falange de una niña que pertenecía a un grupo de humanos no identificados previamente, y bautizados como denisovanos. También se rescató otro fragmento de un hueso de una hembra bautizada como ‘Denny’, cuya madre era neandertal y su padre denisovano, siendo la primera homínida descendiente directa de dos especies. Esta gruta, de hecho, es el único lugar en el planeta en el que se sabe a ciencia cierta que fue ocupado por los dos grupos en varias ocasiones.

Por todos los descubrimientos realizados en la cueva, el sustrato parecía francamente prometedor. Y lo era: el grupo consiguió rescatar ADN antiguo de neandertales, denisovanos y humanos modernos a través de pequeñas partículas orgánicas incrustadas en el suelo. Concretamente, Diyendo Massilani, autor principal del estudio, pudo recuperar cantidades sustanciales de ADN neandertal de tan solo unos pocos miligramos de sedimento. Gracias a las muestras pudo identificar el sexo de los individuos que dejaron allí su ADN y relacionarlos con una población neandertal cuyo genoma fue reconstruido previamente a partir de un fragmento de hueso descubierto en la cueva.

«El ADN neandertal en estas pequeñas muestras estaba mucho más concentrado lo que normalmente lo encontramos en el material suelto», afirma Massilani. «Con este enfoque será posible en el futuro analizar el ADN de muchos individuos humanos antiguos diferentes a partir de un pequeño cubo de sedimento solidificado. Es divertido pensar que presumiblemente es así porque usaron la cueva como retrete hace decenas de miles de años».

Lo que revela la tierra alrededor de los huesos

«Aquí se muestra claramente que la alta tasa de éxito de la recuperación de ADN de mamíferos antiguos de los sedimentos de la cueva de Denísova proviene de la abundancia de microrestos en la matriz del sedimento», dice por su parte Vera Aldeias, coautora del estudio e investigadora de la Universidad del Algarve en Portugal. «Este estudio es un gran paso para comprender con precisión dónde y bajo qué condiciones se conserva el ADN antiguo en los sedimentos», añade Morley.

El enfoque de este estudio permite un muestreo de sedimentos a microescala altamente localizado para el análisis de ADN y muestra que el ADN antiguo no se distribuye uniformemente en el sedimento. Es decir, que hay muchas probabilidades de encontrar nuevas piezas del puzle humano prehistórico si también se tiene en cuenta el suelo donde quedaron enterrados los restos, relacionando diferentes hallazgos, como huesos y ADN rescatado del sustrato, para escribir la historia más completa de aquellas poblaciones, dilucidando incluso sus pasos.

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