Machis de Chiloé (3).- El DNA y el poblamiento de América

La biología molecular es todavía la reina de las ciencias biológicas, aunque quizá no tarde en ser desplazada por la neurología. Dispone de técnicas muy poderosas para secuenciar, es decir, leer, cualquier molécula de DNA que le pongan por delante. En el DNA humano está escrita nuestra historia evolutiva; a lo largo del tiempo,  las moléculas de DNA que forman nuestro material hereditario han mutado y, en el curso de la reproducción sexual, se han recombinado unas con otras. Esto ha generado una enorme cantidad de variación genética, sobre la que han actuado procesos de selección natural, que han favorecido la descendencia de los individuos mejor adaptados al ambiente, así como también  procesos de deriva genética, que han permitido que sobrevivan los descendientes de individuos peor adaptados pero con suerte. Esta mezcla de mecanismos diversos es la responsable de que los humanos hayamos ido evolucionando genéticamente a lo largo del tiempo.

Fig.1.- Evolución del genero Homo. La escala vertical, en millones de

años. La horizontal, ocupación de continentes, representada en gris.
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Humanevolutionchart.png

Nosotros los humanos de hoy formamos la especie Homo sapiens. El género al que pertenecemos, Homo, recoge todas las especies de homínidos que han venido adaptándose y derivando genéticamente hasta dar en los humanos de hoy. Este proceso empezó hace dos millones de años, con unos monos que decidieron ponerse de pie, caminar por las estepas y utilizar sus manos para coger herramientas y sus cerebros para idearlas, y culminó hace doscientos mil, como muestra la Fig.1. En el curso de este larguísimo período, se fueron produciendo y seleccionando dos tipos de cambio decisivos para la evolución hasta H. sapiens: un aumento en tamaño y complejidad de las zonas frontales de la corteza cerebral, que favoreció el pensamiento abstracto, y un conjunto de cambios anatómicos en la faringe que facilitaron la emisión de sonidos. Gracias a estas evoluciones las especies más avanzadas de Homo, no solo sapiens sino también neanderthalensis, fueron capaces de hablar un lenguaje, lo que en sapiens derivó en la capacidad de transmitir conocimientos y experiencias de unos a otros y de padres a hijos. Nació así la evolución cultural, que se superpuso a la meramente biológica, situando al Homo sapiens en una carrera desenfrenada, a lomos del caballo desbocado de su inteligencia, hacia nunca se supo exactamente dónde. En esas estamos, intentando domesticar a nuestra bestia a la vez que procuramos que no nos derribe.

Todas estas consideraciones paleontológicas no quieren ser más que una introducción al tema de hoy, que es genético. Pero la Fig.1 muestra una serie de hechos importantes que no puedo dejar pasar sin un comentario:

a).-  El género Homo surge en África hace 2.000.000 de años, y en especies todavía primitivas, todas las cuales se extinguen finalmente, se extiende muy tempranamente por Asia y Europa.

b).- La especie terminal del género, Homo sapiens, surge también en África hace 200.000 años.

c).- Hace 100.000 años, Homo sapiens empieza a extenderse por Europa y Asia. En Europa compite con el Homo neanderthalensis, que termina extinguiéndose. En Asia manifiesta una obsesión migratoria hacia el Este.

d).- En el último período glacial, hace unos 30.000 años, Homo sapiens alcanza por fin el extremo nororiental de Asia, que entonces forma parte, porque el actual Estrecho de Bering está seco y permite el paso hacia América, de una región llamada Beringia que también incluye el extremo noroccidental de Alaska. Este humano de Beringia es todavía asiático pero es ya americano, y con él empieza nuestra historia de hoy.

Los biólogos moleculares han demostrado, mediante análisis del DNA de un grupo numeroso de asiáticos y amerindios, que estos últimos proceden prácticamente en su totalidad de los humanos de Beringia. Para ello han estudiado dos piezas de DNA que jamás recombinan con otros segmentos del genoma humano: una es el DNA mitocondrial, la otra el cromosoma Y. La Fig. 2 explica esquemáticamente la situación: 

Fig.2.- Esquema que muestra la transmisión patrili-
neal del cromosoma Y y matrilineal del DNA mito-

condrial. Las elipses con flecha arriba representan

machos; las con cruz abajo, hembras. Las mitocon-

drias se representan por rectángulos con crestas 

internas; el circulito representa al DNA mitocondrial.

Respecto a los comosomas del núcleo, solo se re-

presentan los que determinan el sexo, X e Y.

a).- En lo que se refiere al cromosoma Y, el patriarca fundador de una estirpe transmite a toda su descendencia, de varón a varón (hijo a nieto a bisnieto a tataranieto…), es decir, por lo que se llama una ruta patrilineal, su cromosoma Y.

b).- En lo que se refiere al DNA mitocondrial, sucede que todo individuo humano, ya sea varón o hembra, recibe todas sus mitocondrias de su madre. Es decir, la transmisión del DNA mitocondrial es matrilineal.

Hay regiones del DNA del cromosoma Y y del DNA mitocondrial que muestran una variación considerable en sus secuencias de DNA. Cada secuencia distinta define lo que se llama un haplogrupo, ya sea éste Y o mitocondrial. Cuando determinamos estos haplogrupos para un conjunto de individuos, podemos conocer sus relaciones de parentesco. Así, cuando dos individuos tienen el mismo haplogrupo Y, significa que pertenecen a la misma estirpe patrilineal, es decir, que comparten patriarca.Y cuando tienen el mismo haplogrupo mitocondrial, que pertenecen a la misma estirpe matrilineal, o sea que comparten matriarca. Naturalmente, el haplogrupo Y solo puede determinarse en varones, mientras que el haplogrupo mitocondrial existe tanto para varones como para hembras.

Aplicando estos procedimientos se obtienen los resultados mostrados en la Fig. 3 para los haplogrupos Y y en la Fig. 4 para los haplotipos mitocondriales, de muchísimos individuos vivos analizados a lo ancho del mundo.

La Fig.3 muestra que la totalidad de los amerindios analizados muestran el Y-haplogrupo Q, que procede a su vez, claramente, del NE de Siberia y de la región de Beringia. Comparten, pues, un patriarca procedente de Asia y Beringia.

Fig.3.- Distribución mundial de los haplogrupos Y.  Explicación de la figura en los textos que incluye.
(Tomado de http://www.esacademic.com/pictures/eswiki/89/Y-Haplogroups-1500AD-World-Map.png)

La Fig. 4 muestra que en los amerindios analizados están presentes los mit-haplogrupos A, B, C y D, procedentes también del NE de Asia y Beringia. Debe hacerse notar que aunque el mit-haplogrupo B es también mayoritario en la Polinesia, se excluye cualquier posibilidad de parentesco entre polinesios y amerindios, porque cuando las secuencias de DNA del B-polinesio y el B-amerindio se analizan con mayor nivel de resolución, se demuestra que no están conectadas, procediendos ambas, por caminos indepoendientes, de Asia.

Fig.4.- Distribución mundial de los haplogrupos mitocondriales. Explicaciones en la misma figura.

Las investigaciones en que se basan estos resultados son complejas y no cabe explicarlas en esta entrada. Lo que demuestran de forma incontrovertible es el origen beringio de los amerindios. El estado actual de los conocimientos sobre estos problemas puede resumirse en la Fig.5. De acuerdo con ella, las conclusiones de Tamm et all. son:

Fig.5.- Hipótesis de Tamm et all. sobre el poblamiento de América desde Beringia. El color de las flechas se corresponde con la escala de tiempos en la parte inferior de la figura. Más explicaciones en el texto.

(1).- Hace 25.000 - 30.000 años, nómadas asiáticos de origen todavía impreciso, quizá tunguscos o mongoles, que llevaban muchos años avanzando hacia el extremo Nordeste de Asia, quedaron atrapados en Beringia como consecuencia de que la última glaciación alcanzó sus máximos. No podían avanzar hacia América ni retroceder hacia Asia, se lo impedían enormes placas de hielo.

(2).- Estas tierras de Beringia eran una suerte de tundra fría, donde aquellos nómadas practicaban la caza de grandes mamíferos, que además de carne les daban pieles para cubrirse y construir sus refugios y huesos para hacer herramientas. Es posible que también recolectaran hierbas, y mariscos en las orillas del mar, y que pescaran o cazaran peces y otros animales marinos. En cualquier caso, en Beringia permanecieron bloqueados durante varios miles de años. Hubo tiempo para que sus DNA mitocondriales mutaran y fueran diferenciándose distintos haplogrupos. También lo hubo, posiblemente, para que fueran agotando sus recursos de caza. El caso es que hacia el final de aquél largo período de reclusión en Beringia, la población de humanos había disminuido mucho, se ha estimado que podría contener no más de mil hembras fértiles, alcanzando un total de varios miles de personas.

(3).- Hace unos 20.000 años, con la disminución progresiva de los hielos glaciares, se abrió por fin una ruta de escape desde Beringia hacia el Sur, a lo largo de la costa americana. Es imaginable que los Beringios acometieran con el mayor entusiasmo una migración hacia tierras meridionales que los irían liberando progresivamente del hambre y del frío. Esta migración fue más rápida de lo que los escasos datos arqueológicos permiten prever, alcanzándose el Sur de Chile (Monteverde) en no más de 5.000 años. Los Beringios se habían convertido en Amerindios. Libres por fin de la miseria, la migración vino acompañada de una expansión demográfica.

También migraron los Beringios por la costa asiática hacia el Sur, en cuanto que se abrió un camino de escape. Esto lo prueba la huella genética del mit-haplogrupo C1a, que llegó desde Beringia hasta el norte de China.

(4).- Ya en tiempos más recientes, cuando los hielos continuaron abriéndose en nuevos pasos, continuaron los movimientos migratorios entre Asia y América, en ambos sentidos. Esto empezó a suceder hace unos 10.000 años, y alcanzó su clímax hace unos 5.000 años. Está demostrado que el mit-haplogrupo A2a migró desde Beringia hacia Siberia, y el mit-haplogrupo D2 llegó desde Asia, cruzó Beringia y se internó en las llanuras norteamericanas.

No puedo extenderme más en un tema cuya investigación sigue viva, que genera muchas más publicaciones de las que yo, con mis escasos conocimientos del asunto, soy capaz de digerir.. A medida que se avance en la secuenciación de más DNA de las mitocndrias y el cromosoma Y de más individuos amerindios y asiáticos, se tendrá un conocimiento más detallado de esta prehistoria genética de América. Se irá  construyendo así, sin duda, un relato apasionante.

Para terminar, en lo que se refiera a mi interés final en esta serie  sobre las Machis de Chiloé, la entrada de hoy me aporta las siguientes sugerencias:

a).- Hay una relación estrecha entre la cultura paleolítica asiática y la amerindia que llega a Chiloé. El nexo está en esos miles de años que transcurren, con la población de asiáticos que van a devenir en amerindios, prisionera por los hielos en Beringia.

b).- Es muy probable que aquellos cazadores/recolectores paleolíticos hubieran desarrollado ya una forma más o menos elaborada de chamanismo.

c).- Y que dada la rápida migración a lo largo de la costa sudamericana, ese chamanismo de raíces asiáticas llegara en un estado de pureza elevado hasta las latitudes de Chiloé.

Referencias:

Tamm, E. et all (2007) Beringian Standstill and Spread of Native American Founders. PLoS ONE 2(9): e829. doi:10.1371/journal.pone.0000829

O’Rourke, D.H. y J.A.Raff  (2010) The human genetic history of the Americas: the final frontier. Current Biology, 20, R202-R207

(De ambas referencias pueden obtenerse copias gratis en Internet; basta citar en Google Search revistas y apellidos de autores)