Ray Tobler/Shane T Grey/Yassine Souilmi/The Conversation
La mayoría de los científicos están de acuerdo en que los humanos modernos se desarrollaron en África, hace más de 200 000 años, y que una gran diáspora humana en gran parte del resto del mundo se produjo entre quizás 60 000 y 50 000 años atrás.
En una nueva investigación publicada en Proceedings of the National Academies of Sciences, hemos descubierto docenas de cambios históricos distintivos en el genoma humano para revelar un nuevo capítulo en esta historia.
Nuestro trabajo sugiere que puede haber habido una fase previamente desconocida de la gran migración de la humanidad: una "parada árabe" de hasta 30.000 años en la que los humanos se establecieron en la Península Arábiga y sus alrededores. Estos humanos se adaptaron lentamente a la vida en el clima más frío de la región antes de aventurarse a Eurasia y más allá.
El legado de estas adaptaciones aún perdura. En las condiciones modernas, muchos cambios genéticos de este período están relacionados con enfermedades como la obesidad, la diabetes y los trastornos cardiovasculares.
Dispersión de humanos anatómicamente modernos fuera de África. Una reconstrucción simplificada del movimiento AMH Fuera de África (130 a 80 ka) en el área de la Península Arábiga, y la posterior expansión rápida en el resto de Eurasia (~54 a 51 ka), basada en la distribución espaciotemporal de los 56 barridos duros, datos arqueológicos y genéticos, y hábitats de sabana. (Tobler et al. PNAS)
Desde que se publicó el primer genoma humano en 2000, la cantidad de datos genómicos humanos disponibles ha crecido exponencialmente. Estos conjuntos de datos en rápido crecimiento contienen rastros de eventos clave en la historia humana. Los investigadores han estado desarrollando activamente nuevas técnicas para encontrar esos rastros.
Cuando los humanos antiguos abandonaron África y se mudaron por todo el mundo, probablemente se encontraron con nuevos entornos y desafíos. Las nuevas presiones habrían llevado a la adaptación y los cambios genéticos. Estos cambios posteriormente habrían sido heredados por los humanos modernos.
Investigaciones previas sobre datos genómicos muestran que los humanos antiguos probablemente abandonaron África y se extendieron por todo el planeta hace entre 60.000 y 50.000 años.
Sin embargo, todavía no sabemos mucho sobre las adaptaciones genéticas durante este período de tiempo crucial.
Nuestro equipo de investigadores evolutivos y médicos ha arrojado nueva luz sobre este período. Al estudiar tanto los genomas antiguos como los modernos, hemos demostrado que la selección genética fue probablemente un facilitador importante de esta antigua diáspora humana.
El uso de genomas humanos antiguos hace posible recuperar evidencia de eventos pasados en los que variantes genéticas específicas fueron fuertemente favorecidas sobre otras y se extendieron a través de una población. Estos eventos de "barrido duro" son sorprendentemente raros en los genomas humanos modernos, muy probablemente porque sus rastros han sido borrados o distorsionados por la mezcla posterior entre poblaciones.
Sin embargo, en un trabajo anterior identificamos 57 regiones en el genoma humano donde una variante genética beneficiosa inicialmente rara reemplazó efectivamente a una variante más antigua en los antiguos grupos euroasiáticos.
En nuestro nuevo estudio, reconstruimos la propagación histórica de estas variantes genéticas. También estimamos los orígenes temporales y geográficos de las presiones de selección subyacentes.
Además, identificamos el gen en cada región de barrido duro con mayor probabilidad de haber sido seleccionado. Conocer estos genes nos ayudó a comprender las antiguas presiones que pueden haber llevado a su selección.
Nuestros hallazgos sugieren que los primeros humanos pasaron por un período de adaptación extensa, que duró hasta 30.000 años, antes de la gran diáspora hace entre 60.000 y 50.000 años. Este período de adaptación fue seguido por una rápida dispersión por Eurasia y hasta Australia.
A este período lo llamamos el “punto muerto árabe”. La evidencia genética, arqueológica y climática sugiere que estos humanos antiguos probablemente vivían en la Península Arábiga y sus alrededores.
La evidencia genética sugiere que la gran diáspora humana en todo el mundo estuvo precedida por unos 30.000 años de vida en la Península Arábiga y sus alrededores, donde estos primeros humanos se adaptaron a la vida en un clima más frío.
Mapa de la Península Arábiga y áreas de migración. (Tobler et al. PNAS)
Las adaptaciones genéticas involucraron partes del genoma relacionadas con el almacenamiento de grasa, el desarrollo de los nervios, la fisiología de la piel y pequeñas fibras similares a cabellos en nuestras vías respiratorias llamadas cilios. Estas adaptaciones comparten sorprendentes similitudes funcionales con las que se encuentran en los humanos y otros mamíferos que viven en el Ártico en la actualidad.
También detectamos similitudes funcionales similares con genes adaptativos humanos identificados previamente derivados de eventos históricos de mezcla con neandertales y denisovanos. También se cree que estos parientes lejanos de los humanos se adaptaron a los climas fríos de Eurasia.
En general, parece probable que estos cambios hayan sido impulsados por la adaptación a los climas fríos y secos en la Arabia prehistórica y sus alrededores hace entre 80.000 y 50.000 años. Los cambios también habrían preparado a los antiguos humanos para los climas fríos de Eurasia que eventualmente encontrarían.
Muchos de estos genes adaptativos tienen vínculos con enfermedades modernas, como la obesidad, la diabetes y los trastornos cardiovasculares. Las adaptaciones en torno a la expansión humana desde África pueden haber establecido variaciones genéticas que, en las condiciones modernas, están asociadas con enfermedades comunes.
Como sugerimos en otro estudio, los genes que fueron adaptativos en el pasado podrían contribuir a la susceptibilidad humana moderna a diversas enfermedades. Identificar los objetivos genéticos de los eventos de adaptación históricos podría ayudar al desarrollo de enfoques terapéuticos y medidas preventivas para las poblaciones contemporáneas.
Nuestros hallazgos contribuyen a una literatura nueva pero creciente que destaca la importancia de la adaptación en la configuración de la historia humana. También muestran el creciente potencial de la genética evolutiva para la investigación médica.
Imagen de Portada: La migración humana fuera de África parece haber tenido una larga pausa en la Península Arábiga, aclimatando y quizás disfrutando de fuentes de agua como estas en Wadi Darbat en la región de Dhofar en Omán. Fuente: hyserb/Adobe Stock
Este artículo fue publicado originalmente con el título Ancient humans may have paused in Arabia for 30,000 years on their way out of Africa’ por Ray Tobler et al en The Conversation, y se volvió a publicar bajo una licencia Creative Commons.