Un grupo de científicos logra recuperar el ADN de una mujer en un colgante de hace 20.000 años
Para preservar la integridad del artefacto, han desarrollado un nuevo método no destructivo para aislar ADN de huesos y dientes antiguos
Imagen al microscópico de uno de los restos óseos enviados al Instituto Max Planck. / EFE
Madrid
Un equipo internacional de investigación dirigido por el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig (Alemania) ha conseguido aislar por primera vez ADN humano antiguo de una mujer del Paleolítico en un colgante fabricado con un diente de ciervo perforado descubierto en la cueva de Denisova, en el sur de Siberia (Rusia). Para preservar la integridad del artefacto, desarrollaron un nuevo método no destructivo para aislar ADN de huesos y dientes antiguos. A partir del ADN recuperado pudieron reconstruir un perfil genético preciso de la mujer que usó o llevó el colgante, así como del ciervo del que se extrajo el diente.
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Las fechas genéticas obtenidas para el ADN tanto de la mujer como del ciervo muestran que el colgante se fabricó hace entre 19.000 y 25.000 años. El diente permanece totalmente intacto tras el análisis, dando testimonio de una nueva era en la investigación del ADN antiguo, en la que puede llegar a ser posible identificar directamente a los usuarios de ornamentos y herramientas producidos en el pasado profundo.
Los artefactos de piedra, huesos o dientes proporcionan información importante sobre las estrategias de subsistencia de los primeros humanos, su comportamiento y su cultura. Sin embargo, hasta ahora ha sido difícil atribuir estos artefactos a individuos concretos, ya que los enterramientos y ajuares funerarios eran muy escasos en el Paleolítico. Esto ha limitado las posibilidades de extraer conclusiones sobre, por ejemplo, la división del trabajo o las funciones sociales de los individuos durante este periodo.
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Novedoso método para aislar el ADN
Con el fin de vincular directamente los objetos culturales a individuos concretos y profundizar así en el conocimiento de las sociedades paleolíticas, un equipo de investigación internacional e interdisciplinar, dirigido por el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, ha desarrollado un novedoso método no destructivo para aislar el ADN de huesos y dientes.
Aunque en general son más raros que las herramientas de piedra, los científicos se centraron específicamente en los artefactos fabricados con elementos esqueléticos, porque éstos son más porosos y, por tanto, tienen más probabilidades de retener el ADN presente en las células de la piel, el sudor y otros fluidos corporales.
Antes de poder trabajar con artefactos reales, el equipo tuvo que asegurarse de que los valiosos objetos no sufrieran daños. "La estructura de la superficie de los artefactos óseos y dentales paleolíticos proporciona información importante sobre su producción y uso. Por tanto, preservar la integridad de los artefactos, incluidas las microestructuras de su superficie, era una prioridad absoluta", afirma Marie Soressi, arqueóloga de la Universidad de Leiden que supervisó el trabajo junto con Matthias Meyer, genetista del Max Planck.
Influencia de las sustancias químicas
El equipo probó la influencia de diversas sustancias químicas en la estructura de la superficie de piezas arqueológicas óseas y dentales y desarrolló un método no destructivo basado en el fosfato para la extracción de ADN. "Se podría decir que hemos creado una lavadora de artefactos antiguos dentro de nuestro limpio laboratorio -explica Elena Essel, la autora principal del estudio que desarrolló el método-. Lavando los artefactos a temperaturas de hasta 90 grados, podemos extraer ADN de las aguas de lavado, manteniendo los artefactos intactos".
El equipo aplicó por primera vez el método a un conjunto de artefactos de la cueva francesa de Quinçay excavados entre las décadas de 1970 y 1990. Aunque en algunos casos fue posible identificar ADN de los animales de los que procedían los artefactos, la gran mayoría del ADN obtenido procedía de las personas que habían manipulado los artefactos durante o después de la excavación. Esto dificultó la identificación del ADN humano antiguo.
Para superar el problema de la contaminación humana moderna, los investigadores se centraron entonces en el material recién excavado con guantes y mascarillas y guardado en bolsas de plástico limpias con los sedimentos aún adheridos. Tres colgantes dentales de la cueva de Bacho Kiro (Bulgaria), donde se encuentran los humanos modernos más antiguos de Europa datados con seguridad, mostraban niveles significativamente más bajos de contaminación por ADN moderno; sin embargo, no se pudo identificar ADN humano antiguo en estas muestras.
Un colgante de diente de ciervo
El gran avance fue finalmente posible gracias a Maxim Kozlikin y Michael Shunkov, arqueólogos que excavaban la famosa Cueva Denisova en Rusia. En 2019, sin conocer el nuevo método que se estaba desarrollando en Leipzig, excavaron limpiamente y apartaron un colgante de diente de ciervo del Paleolítico Superior. A partir de él, los genetistas de Leipzig aislaron no solo el ADN del propio animal, un ciervo wapití, sino también grandes cantidades de ADN humano antiguo.
"La cantidad de ADN humano que recuperamos del colgante fue extraordinaria -asegura Elena Essel-, casi como si hubiéramos tomado una muestra de un diente humano". Basándose en el análisis del ADN mitocondrial, la pequeña parte del genoma que se hereda exclusivamente de la madre a sus hijos, los investigadores llegaron a la conclusión de que la mayor parte del ADN procedía probablemente de un único individuo humano.
Utilizando los genomas mitocondriales del wapití y del ser humano pudieron estimar la antigüedad del colgante entre 19.000 y 25.000 años, sin necesidad de tomar muestras del preciado objeto para su datación por C14. Además del ADN mitocondrial, los investigadores también recuperaron una fracción sustancial del genoma nuclear de su propietario humano. Basándose en el número de cromosomas X, determinaron que el colgante había sido fabricado, usado o llevado por una mujer.
También descubrieron que esta mujer estaba estrechamente emparentada genéticamente con antiguos individuos contemporáneos de Siberia, más al este, los llamados "antiguos euroasiáticos del norte", cuyos restos óseos ya se han encontrado. Los científicos esperan ahora aplicar su método a muchos otros objetos fabricados con huesos y dientes en la Edad de Piedra para conocer mejor la ascendencia genética y el sexo de los individuos que los fabricaron, utilizaron o llevaron.
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