jueves, 31 de marzo de 2016

Out of Africa del sapiens.

Un mapa de las migraciones humanas, con el Polo Norte en su centro:
Migraciones del sapiens. Las letras indican los haplogrupos del ADN-mt.
Varios grupos de homínidos salieron de África, pero acabaron extinguiéndose. En algún momento, después de hace 150 ka, se produjo la migración (en una o varias fases) de la que procedemos todas las poblaciones del mundo fuera de África .

Ver la hipótesis alternativa de un origen en el Levante Mediterraneo (Şahin Çakır, 2014)

Según Scerri et al (2014) entre hace ~130 y 75 ka, las poblaciones del Sahara se desenvolvieron en un mosaico de corredores ecológicos, en el que los ríos y lagos posibilitaban la penetración y el contacto. La integración de modelos ecológicos con el análisis multivariante de artefactos ha revelado cuatro clusters tecnológicos espacialmente definidos correlacionados con paleobiomas distintos. Estos resultados indican que las poblaciones estaban fuertemente estructuradas en cuatro grupos relativamente aislados entre sí en el momento del Out of Africa.

Se desconocen las razones que propiciaron la salida de África del sapiens, aunque se han propuesto varias hipótesis:
  • Un cambio ambiental hizo viable el traslado de las poblaciones a nuevas regiones.
  • Un incremento de población en África que obligó a buscar nuevas áreas de forrajeo.
  • Nuevos recursos fuera de África hicieron aquellas regiones más atractivas para los animales y algunos sapiens les acompañaron en este desplazamiento (por ejemplo, van Ginneken et al, 2017)
  • Sipkins (2015) considera que ni un aumento de la población, ni los cambios ecológicos proporcionan explicaciones adecuadas para el Out of Africa y la expansión humana por todo el planeta, incluyendo lugares distantes, arriesgados e inhóspitos, cruzando grandes ríos, desiertos e incluso brazos de mar. Sugiere que a medida que las redes sociales se hicieron más grandes, las disputas morales se hicieron más frecuentes y fue más fácil encontrar aliados con los que huir de las represalias e iniciar nuevas expediciones de colonización, facilitadas por las nuevas técnicas de caza.
Modelo espacial y cronológico con dos posibles eventos de dispersión desde África de HAM.
S1-S7: Sapropeles del Mediterráneo.
LST: Laacher See Tephra.
La población de sapiens pasó por un cuello de botella poblacional entre 73,5-58 ka (Harpending, 1993). Se ha sugerido que el cuello de botella fue causado por la erupción del volcán Toba (Sumatra), hace 75 ka, y el invierno volcánico subsiguiente. Según Christine S. Lang et al (2013) la erupción no impactó en el clima y no pudo ser la causa del cuello de botella.

Para la identificación de las dispersiones humanas, disponemos de tres líneas de evidencia:
  • Arqueológica
    • El alto grado de variabilidad característico de la tecnología lítica del MSA de África Oriental, limita nuestra capacidad de identificar una señal arqueológica que una a estas poblaciones con las que migraron fuera de África. Este problema se ve agravado por el hecho de que muchos de los elementos técnicos utilizados para la fabricación de artefactos ya estaba presente en el achelense. Esta fundación tecnológica común hace probable la invención independiente de las formas concretas. (Christian A. Tryon y J. Tyler Faith, 2013).
    • La evidencia de comportamiento simbólico en Qafzeh es anterior a la evidencia comparable más antigua de África por lo menos en 40 ka (Bar-Yosef Mayer, Vandermeersch, y Bar-Yosef 2009; Hovers et al 2003; Taborin 2003; Vanhaeren et al, 2006). Puede que la razón de que el HAM en el Levante Mediterráneo fabricase un conjunto similar de artefactos a de los neandertales sea que ello representa una estrategia de comportamiento exitoso para esa zona.
    • Aunque los primeros fósiles europeos de H. sapiens tienen proporciones corporales tropicales asociadas a un origen africano reciente (Pearson 2000), no hay características del Auriñaciense o industrias del Paleolítico Superior posteriores que sugieran un enlace tecnológico con África. 
    • El registro temprano de Australasia carece también de afinidades tecnológicas con la MSA africana. El HAM fue el primer homínido en Australia, y la fauna y flora características de ese continente representan un cambio dramático en el entorno físico, lo que tal vez explique por qué el registro arqueológico de esa zona es muy diferente. No encontramos una firma arqueológica Out of Africa, porque el registro africano oriental representa adaptaciones al ambiente único de la región; con nuevos entornos sociales y físicos encontraremos nuevos patrones arqueológicos.
  • Fósil
    • Una pequeña cantidad de evidencia esquelética humana, a menudo ambigua y mal fechada. Los fósiles más antiguos del HAM fuera de África y el Levante Mediterráneo, son los dientes de Daoxian, datados entre hace 80-120 ka (Wu Liu et al, 2015).
  • Inferencias genéticas a partir de ADN antiguo y de poblaciones modernas.
    • Los análisis recientes han puesto de manifiesto diferentes eventos de hibridación entre el sapiens y especies autóctonas asiáticas, por lo que los modelos simples de reemplazo son probablemente inadecuados.
Fósiles clave en el debate sobre la expansión del HAM. Reyes Centeno, 2016.

Distribución actual de los Y-haplogrupos

¿Cuándo se produjo el definitivo Out of Africa?

Huw S. Groucutt y Michael D. Petraglia (2014); Groucutt et al (2015), agrupan las hipótesis sobre el Out of Africa en cuatro modelos.
  • Modelo del Paleolítico Superior
    • Bar-Yosef, 2007. Klein, 2009. Shea, 2011.
    • Similar al modelo tradicional de Revolución del Paleolítico Superior. El foco arqueológico se pone en el Paleolítico Superior Inicial/Temprano del Levante Mediterráneo. Una mutación neural creó la capacidad para la cultura moderna y surgieron nuevos comportamientos, incluyendo el desarrollo de una tecnología compleja de proyectiles, con efectos demográficos y migratorios.
    • MIS 3 (ca 50-45 ka).
    • Cráneos de Ksar Akil y Qafzeh (35-30 ka). Dientes de Üçagizli (>40 ka).
      • Hay evidencias más antiguas de Homo sapiens en el Levante Mediterráneo, pero no han aparecido restos posteriores a ca 75 ka, lo que permite suponer la extinción de aquella población temprana (Shea, 2008).
Dataciones de los fósiles humanos más antiguos relacionados con el PS. Marjolein D. Bosch et al, 2015.
    • Los estudios genéticos de poblaciones actuales, soportan ampliamente este modelo.
      • A partir de un análisis de todo el genoma de individuos de Egipto y Etiopía, Luca Pagani et al (2015), sugieren que el Out of Africa se produjo a través de Egipto. La separación de los egipcios y las poblaciones no africanas se produjo hace ca 55 ka, la de los etíopes hace ca 65 ka y la de los africanos del oeste hace ca 75 ka.
    • Los hallazgos arqueológicos de este periodo son ricos en rasgos de comportamiento moderno (tecnología de hojas, simbolismo, transporte de materias primas a largas distancias...).
    • La salida de África se produce por el norte, quizá asociada con el evento Heinrich 5, que también produjo la extinción neandertal.
    • El modelo explica algunas de las características de la transición del Paleolítico Medio al Superior en Levante, pero presenta los siguientes problemas:
      • No está soportado por la evidencia fósil. La confirmación de dataciones anteriores a 45 ka en el Sureste de Asia y Australia, supondría la refutación de este modelo. Entre ellas, los dientes de Daoxian (Wu Liu et al, 2015), el metatarso de Cueva Callao (Filipinas, 67 ka) o el cráneo de Laos datado en ca 63-50 ka (Demeter et al, 2012). Para los defensores de este modelo, estas dataciones representan otras especies o dispersiones fallidas (Mijares et al, 2010).
      • Numerosos linajes genéticos asiáticos proceden de antes de MIS 3.
Out of Africa según el Modelo Microlítico
  • Modelo Microlítico o de una única dispersión costera
    • Macaulay et al, 2005. Mellars 2006. Luisa Pereira et al, 2012. Oppenheimer, 2012.
    • Cambios ambientales en el sur de África (ca 80-70 ka) ocasionan cambios significativos demográficos y de comportamiento que se pueden apreciar claramente en las industrias Howiesons Poort y Still Bay y en un único evento de dispersión costera Out of Africa. Cronología basada en evidencias genéticas.
    • MIS 4 (ca 75-60 ka).
      • En África, entre hace 70-55 ka, la fase climática húmeda denominada Sahara Verde dio paso a un periodo más árido que el actual y más frío (Tierney et al, 2017).
      • Según Ash Parton et al (2013), en el inicio de MIS 3 (ca. 61-58 ka) la incursión de las lluvias monzónicas en el interior de Arabia activa una red de canales asociados a un sistema de abanicos aluviales a lo largo de las laderas occidentales de las montañas de Hajar, y forma un lago en el sudeste.
      • Según Eelco J. Rohling et al (2013), en la ruta de salida de África por el sur (Mar Rojo) se dio una ventana climática de oportunidad hace 70-65 ka.
      • Timothy T. Barrows et al (2013) han hallado evidencia de la existencia de un gran paleolago a lo largo del Nilo Blanco y de una anchura en algunos puntos de 80 km.
    • En cuanto a los fósiles, el modelo pone el acento en Lake Mungo (68-56 ka; la datación es polémica y se ha considerado alternativamente 40 ka) y Batadombalena, Sri Lanka (ca 36 ka).
      • Los defensores del modelo apoyan también una extinción temprana en el Levante Mediterráneo.
    • Paul Mellars et al (2013) apoyan una dispersión costera de los humanos modernos desde África oriental hasta el sur de Asia hace 60-50 ka, asociada con tecnologías análogas a la Howiesons Poort y tecnologías relacionadas, junto con una amplia gama de características "modernas" culturales y simbólicas. 
      • Mishra Sheila et al (2013) han datado la industria microlítica más antigua de la India, en Mehtakheri, Madhya Pradesh, en 45 ka.
      • Algunas de las formas de artefactos que subyacen al cambio tecnológico en el MSA tardío, se han sugerido como marcadores de dispersiones de población de fuera de África (Mellars 2006), aunque las poblaciones de neandertales inventaron elementos similares durante el mismo intervalo (d'Errico y Stringer 2011).
      • Groucutt et al (2015), por el contrario, consideran que las tecnologías microlíticas de Africa Oriental y Sur de Asia, tienen un origen local.
    • En cuanto a las evidencias genéticas, pone el foco en la edad estimada para los macro-haplogrupos M y N del mtADN. 
      • Según el estudio sobre el ADN-mt realizado por Martin Richards (2005) los HAM salieron de África hace 60 ka, a través de una ruta costera del sur.
        • Pero según Rosa Fregel et al (2015) el perfil ADNmt de los actuales pobladores de Arabia confirma la ausencia de linajes con edades de coalescencia lo suficientemente profundas para apoyar la continuidad de la población en la región desde el episodio Out of Africa. A diferencia de Australia, donde los haplogrupos N (XR) se encuentran en alta frecuencia y con edades de coalescencia profundas, no hay linajes autóctonos N en la India ni ramas con edades de coalescencia tan profundas como las que se encuentran en Australia. Los más antiguos linajes N en Eurasia se encuentran en China. De acuerdo con estos datos, los autores defienden una ruta norte para la llegada del HAM a Australia.
      • Los linajes maternos M y N, son descendientes directos del gran haplogrupo africano L3, que se debió de expandir desde la zona del Sahel Oriental (Sudán, Etiopía, Eritrea, Chad).
        • L0 se encuentra hoy en día sobre todo en los pueblos aborígenes de África del Sur pero también en frecuencias bajas por otras partes de África, así como en Arabia.
        • L1 se encuentra en África Central (Chad, Rep. Centroafricana, quizá Camerún - suele asociarse a los Pigmeos Occidentales pero también se encuentra en otras partes de África, sobre todo Occidental e incluso en Europa, donde parece ser muy antiguo).
        • L2”6 se encuentra en el Alto Nilo (Sudán más que Etiopía quizá - de estos tres, es el linaje que tuvo mayor impacto, tanto en África como en los demás continentes).
        • En una segunda fase surgen los nodos L0a'b'f'k, L5, L2'3'4'6 (división entre L2 y L3'4'6) y L0a'b'f, todos ellas hacia el Oriente africano, algo más al sur las L0 y algo más al norte las otras.
        • Hacia 125-90 ka, una época de pluviosidad abundante, vemos una aceleración de las ramificaciones, seguramente indicando bonanza: L0a'b, L0d, L1c, L0f, L3'4'6, L0d1'2, L2, L0a, L2a'd,L3'4, L4, L3, L4b, L3a, L3b'f, L3c'd'j, L3e'i'k'x, L3i, L3h. Todas estas ramificaciones o nodos ocurren en lo que parece una traca de pequeñas expansiones.
          • L0d se expandió por África Meridional, constituyendo la base de los pueblos Khoesan.
            • Según Wendy Black et al (2013) la morfología dental confirma la continuidad entre los especímenes del Pleistoceno Superior de África del Sur y los pueblos Khoesan.
          • L1c se corresponde en gran medida a los pueblos Pigmeos Occidentales. L1b, común en África Occidental, especialmente entre los Fulani, sólo se expandirá algo más tarde.
          • L2 (muy importante en África) se expansiona desde el Sahel Central y, solapándose con él, L3. Ramas menores de este grupo son L5, L4 (cuya variante L4g domina a los cazadores-recolectores Hadza) y el rarísimo L6 (que se debate si se originó en Etiopía/Eritrea o en Yemen).
        • El nodo L3, linaje muy importante en África pero absolutamente dominante fuera de ella, da origen a siete linajes basales (cinco de ellos africanos). La edad de este nodo es incierta pero debiera corresponderse con el Pluvial de Abbassia probablemente hacia el final del mismo, dado que es en esta época cuando empezamos a ver culturas de origen africano en Arabia y restos de Homo sapiens en Palestina (125-90 ka). 
      • Nuha Elhassan et al (2014) han estudiado el nivel de diversidad genética entre los africanos del Este utilizando un amplio conjunto de microsatélites y secuencias de la citocromo c oxidasa subunidad II del ADNmt (MT-CO2) para obtener información sobre el grado en que el acervo genético al este de África ha contribuido a la variación genética en una escala global. Según las conclusiones:
        • El tamaño de la población arcaica de África Oriental fue considerablemente más grande que el de otras poblaciones. La diversidad genética es mayor en el Este de África.
          • De un total de 68 haplotipos de MT-CO2, 43 se detectan exclusivamente en el Este de África (25 en Sudán, 9 en Eritrea, 5 en Uganda y 1 en Kenia).
        • Los análisis filogenéticos y de red indican que los africanos del este poseen linajes más ancestrales en comparación con varias poblaciones continentales colocándolos en la raíz del árbol de la evolución humana.
        • El Este de África es el origen probable del Out of Africa.
        • Se observa una primera expansión de la población hace 50 ka. Luego, la población disminuye posiblemente como resultado de la deriva genética y la endogamia asociadas a la migración en Asia y Europa. La población ancestral se duplicó hace 15 ka, coincidiendo con el inicio de la agricultura. La población de África del Este mantuvo un tamaño superior eficaz de al menos dos a seis veces la de otras poblaciones, incluidos otros africanos.
          • El Este de África muestra un tamaño de población relativamente grande mantenido en el tiempo, por lo que el tamaño de la población humana global podría haber sido más grande de lo previsto en otros estudios.
          • La deriva genética y la endogamia influyeron poco en los africanos del Este, al contrario que en Asia y Europa.
          • El grupo que llegó a Australia era lo suficientemente grande para contrarrestar el efecto de la deriva y permitir la supervivencia de las reliquias de los haplotipos originales.
      • En 2016, Poznick et al presentaron un estudio del ADN-Y de 1.244 individuos de 26 poblaciones acutales. Con una tasa de mutación estimada de 0,76 × 10-9 mutaciones por par de bases por año, el antepasado común más reciente (TMRCA) data de hace ca 190 ka. El TMRCA de los haplogrupos DE y FQ (linajes no africanos) es de ca 76 ka. El número de linajes fuera de África aumentó notablemente hace ca 55-50 ka, como consecuencia quizás de la expansión geográfica y la diferenciación de las poblaciones euroasiáticas. El haplogrupo E, predominante de África, probablemente surgió fuera del continente, lo que es consistente con otras propuestas de abundante flujo de genes entre África y las regiones vecinas de Asia entre hace ca 80-50 ka.
    • La salida de África se produce por una ruta costera, cruzando el Índico por Bab al Mandeb, durante una ventana de oportunidad en MIS 4.
    • Este modelo presenta los siguientes problemas:
      • La evidencia fósil, de igual forma que el Modelo del Paleolítico Superior. 
      • No han aparecido conjuntos microlíticos, ocre, conchas perforadas y otros indicadores del comportamiento moderno en el Suroeste de Asia (Para la India, Blinkhorn, 2017).
      • Las nuevas evidencias genéticas no apoyan la dispersión de una única población.
Teoría de un doble Out of Africa. El País.
  • Modelo en dos etapas
    • Lahr y Foley, 1994, 1998. Rasmussen et al, 2011. Hugo Reyes-Centeno et al, 20142015. Reyes Centeno, 2016.
    • La estructura de las poblaciones humanas modernas refleja múltiples dispersiones durante el Pleistoceno Superior, tras una subdivisión de la población en el interior de África. Se basa en los hallazgos fósiles y se refuerza con las evidencias genéticas.
    • Nicole Boivin et al (2013) basándose en los datos paleoambientales del sur de Asia, proponen múltiples salidas da África de diversas poblaciones de sapiens, variando las rutas terrestres, con un progreso lento hacia Australia, y con cruzamiento con las variedades arcaicas de Homo presentes en la ruta.
    • MIS 4 ca 70 ka.
      • Lake Mungo indica la dispersión de una anatomía robusta.
      • Evidencias arqueológicas de Modo 3.
      • La salida de África se produjo por la ruta del sur
    • MIS 3 ca 50 ka.
      • Restos esqueléticos más gráciles.
      • Evidencias arqueológicas de Modo 4.
      • La salida de África se produjo por la ruta del norte, atravesando el Sinaí.
De izquierda a derecha, modelos basados en los hallazgos genéticos de Malaspinas et al, 2016; Mallick et al, 2016 y Pagani et al, 2016
    • El genoma de los australianos soporta un modelo de al menos dos dispersiones (Pagani et al, 2016; pero Malaspinas et al, 2016; Mallick et al, 2016). Similares evidencias en otros lugares.
      • Hugo Reyes-Centeno et al (2014) (2015), de acuerdo con las evidencias genéticas y craneométricas, proponen:
        • Una dispersión inicial por Asia a través de una ruta por el sur, por el estrecho de Bab el-Mandeb, hace ~130 ka, mucho antes de lo que hasta ahora se pensaba, de la que solo se conservan huellas genéticas y morfológicas en los aborígenes australianos y melanésicos. Los dientes de Daoxian (Wu Liu et al, 2015) apoyana esta dispersión temprana.
        • Una dispersión posterior por el Corredor Levantino hacia el norte de Eurasia hace ~ 50 ka, seguiría preferentemente la ruta europea y un nuevo camino hacia Asia, pasando por el norte de la cordillera del Himalaya.
      • Stephan Schiffels y Richard Durbin (2014) consideran que la separación de los yoruba africanos y las poblaciones no africanas comenzó antes de 150 ka y estaba completada alrededor de 50 ka. Esto sugiere un largo período de divergencia con intercambio genético, con una reducción rápida de dicho intercambio después de hace 100 ka. La división más antigua en los no africanos, se produce hace 40-20 ka entre las poblaciones de Europa y de Asia Oriental. Un pequeño componente de esta separación, se extiende mucho más atrás, hacia 100 ka, lo que no es compatible con un solo evento Out of África hace unos 50 ka, y puede estar relacionado con el asentamiento de los HAM en el Levante Mediterráneo hace unos 100 ka, que daría origen a un linaje profundo basal euroasiático.
      • Prácticamente la totalidad de los no africanos pertenecen a un conjunto muy concreto de linajes paternos y maternos, en ambos casos un subconjunto muy restringido de la diversidad africana. Vinayak Eswaran et al han creado un modelo por ordenador que sugiere tras el Out of Africa, los HAM hibridaron extensivamente con especies arcaicas y Homo erectus. Henry C. Harpendig señala que los genes africanos podrían haber sido más beneficiosos, de forma que la selección eliminaría la mayor parte de las introgresiones causando que la población no africana parezca más próxima a la africana de lo que sería de esperar.
    • Este modelo combina las fortalezas y debilidades de los dos anteriores y encuentra su principal apoyo en las evidencias genéticas. No se han localizado en Arabia tecnologías similares a las del Paleolítico Superior del Levante Mediterráneo.
Dispersiones del HAM y áreas de superposición geográfica con otras especies. Bae, Douka y Petraglia, 2017.
  • Modelo del Paleolítico Medio
    • Petraglia et al, 2010. Armitage et al, 2011. Rose et al, 2011. Scally y Durbin, 2012Hugo Reyes-Centeno et al (2014) (2015). James Blinkhorn y Michael D. Petraglia, 2017.
      • Armitage et al, 2011 han propuesto que la primera oleada migratoria se produjo en todo el sur del Mar Rojo, durante el saaliense con dispersión posterior por la Península Arábiga durante el máximo del monzón del último interglacial (unos 128-120 ka).
    • La mejora climática permitió al sapiens introducirse en Arabia en MIS 5e y en Asia del Sur en MIS 5a. Las marcas de esta dispersión son los hallazgos de tecnologías similares a las del MSA africano. Pudo haber continuidad en el Suroeste de Asia, aunque en el Levante Mediterráneo se produjese una extinción localizada.
    • Los dientes de Daoxian apoyan esta hipótesis (Wu Liu et al, 2015).
    • MIS 5 (130-75 ka).
      • El registro de espeleotemas del sur de Arabia refleja un periodo de incremento de precipitaciones. De acuerdo con los modelos climáticos, la Península Arábiga era significativamente más húmeda que hoy durante el último interglacial (130-125 ka); la principal fuente de aumento de las lluvias era de el monzón de verano del norte de África. Se produjeron precipitaciones, pero menos intensas, hace 104 ka (MIS 5c), 56 ka (principios de MIS 3) y 21 ka (LGM) Richard P. Jennings et al (2015).
      • Eelco J. Rohling et al (2013), a partir de los registros paleoclimáticos para los últimos 500 ka, han presentado una visión general del clima de la región Mar Mediterráneo-Mar Rojo y de los principales cambios y un contexto para la consideración del papel de la variabilidad climática en los desarrollos antropológicos y arqueológicos de la zona (Para los registros aluviales, Ash Parton et al, 2015).
        • Los pasillos a través del Sahara y la ruta de salida de África por Egipto, estuvieron abiertos intermitentemente durante periodos pluviales asociados con máxima insolación orbital.
          • En periodos de intensificación de la circulación de los monzones de África, la extensión espacial del desierto del Sahara quedó muy reducida (reverdecimiento del Sahara) (Larrasoaña, Roberts, y Rohling 2013). Siguiendo las rutas de drenaje de agua, los animales dispusieron de corredores verdes que facilitaron las migraciones (Drake et al. 2011; Osborne et al 2008).
          • Hay una alta probabilidad de que existiese un camino a través del Levante Mediterráneo para las migraciones de África entre aproximadamente 140-110 ka, con posibilidad de ampliar a 85 ka. (Vaks et al, 2007).
        • En la ruta de salida de África por el sur (Mar Rojo) se dieron ventanas de oportunidad en 458-448, 345-340, 272-265, 145-140, y 70-65 ka (Timmermann y Fiedrich, 2016, señalan ventanas en hace 106-94, 89-73, 59-47 y 45-29 ka; Jara, 2016). La ventana ka 145-140 parece relevante para la colonización temprana de Arabia a 127 ± 16 ka, y la ventana 70-65 ka está de acuerdo con las estimaciones de 65 +5/-8 ka para el Out of Africa del HAM, grupo fundador de todos los humanos actuales no africanos. 
          • El estrecho de Bab-el-Mandeb es muy sensible a los cambios del nivel del mar. En la actualidad su profundidad es de solo 137 m. No hay evidencia de la eventual existencia de un punte de tierra (Fernandes, Rohling y Siddall, 2006), pero durante los periodos glaciales, el paso era menos profundo y más estrecho, llegando incluso a solo 6 km de anchura.
          • La disminución del nivel del mar pudo favorecer la aparición de manantiales de agua dulce, actualmente bajo el mar, proporcionado un excelente hábitat. El registro antropológico correspondiente puede estar en la actualidad bajo el agua del mar (Parker y Rose 2008).
      • El registro arqueológico sugiere al menos dos dispersiones:
        • 130-125 ka. Armitage et al, 2011.
        • ca 110 ka. Rose et al, 2011.
    • Lake Mungo y Qafzeh (119 ± 18 ka) y Skhul (81 ± 13 ka), limitan el tiempo en que se produjo la salida. 
    • Aparecen evidencias genéticas una vez que se revisan las tasas de mutación. Gao et al (2010) sugiere que las poblaciones llegaron al suroeste de Asia hace ca 100 ka, pero no se expandieron desde allí hasta hace 40 ka. Ello afectaría a las estimaciones del tiempo de coalescencia. Según Karmin et al (2015), hace ~100 ka, se produce la división entre DT (no africanos, en general) y B2'5 (africanos). Martin Kuhlwilm et al (2016) han hallado introgresión del sapiens en el genoma de Denisova 5 (neandertal). De acuerdo con los resultados, los neandertales de las montañas de Altai descendían de una hibridación entre humanos modernos y neandertales hace aproximadamente 100 ka, posiblemente en el Levante Mediterráneo. Según Pagani et al (2016), una firma genética en los actuales papúes sugiere que al menos el 2% de su genoma procede de una expansión temprana y en gran medida extinta.
    • Evidencias arqueológicas:
      • En la costa de Eritrea se hallaron instrumentos líticos datados en 125 ka que demuestran la explotación humana de la costa. En Egipto Medio y Bajo no se han econtrado restos de esta época.
      • Muchos yacimientos de Arabia muestran componente bifacial, lo que contrasta con el registro del Pleistoceno Superior del Levante Mediterráneo. McClure (1994) sugiere conexiones con el Ateriense, pero podría tratarse de evolución convergente.
      • Hans-Peter Uerpmann ha excavado Jebel Faya (Emiratos Árabes Unidos, muy cerca del estrecho de Ormuz). Jebel Faya C se ha datado en 127-95 ka y en el conjunto están presentes los bifaces. Se han encontrado herramientas de piedra similares a las halladas en África oriental con la misma datación. El conjunto A de Jebel Faya está datado en 40-38 ka (Armitage et al, 2011). Establece una ocupación en Arabia en MIS 3, pero la tecnología es más parecida a la del Paleolítico Medio. También corresponden al Paleolítico Medio los yacimientos de Wadi Surdud (Oeste de Yemen). El más significativo, Shi'bat Dihya I (SDI) está datado en 55 ka. SD2, más joven, se caracteriza por formas tecnológicas aún más simples.
      • En la provincia de Dhofar (Omán) se han localizado 260 yacimientos caracterizados por un proceso de reducción de núcleos similar al de la industria Nubia del Nordeste de África; Aybut Auwal está datado en 106 ka (Jeffrey Rose et al, 2011; Usik et al, 2013).
      • En Jebel Qattar I se ha recuperado un conjunto lítico datado en el MIS 5 tardío.
      • Rose (2004) y Armitage et al (2011) utilizaron la presencia de herramientas bifaciales en la Península Arábiga para vincular los registros africanos árabes y africanos orientales. Sin embargo, el tamaño de la muestra es pequeño, y los bifaces han aparecido independientemente varias veces en diferentes áreas. Rose et al (2011) demostraron fuertes similitudes tecnológicas en los detalles específicos de preparación del núcleo y la producción de puntas Levallois por el método Nubio Tipo 1 (pero Manuel Will, Alex Mackay y Natasha Phillips, 2015). Estos núcleos se encuentran en gran medida en los sitios en el valle del Nilo y su cuenca de drenaje en el noreste de África y en Omán datados en un intervalo relativamente húmedo durante el último interglacial (~106 ka). Múltiples líneas de evidencia demuestran una dispersión contemporánea de la flora y la fauna de África oriental (revisados ​​en Rose et al, 2011). El análisis genético de los babuinos de Arabia indica una dispersión desde África en MIS 7 y MIS 5. Las poblaciones iniciales en Arabia pueden reflejar simplemente una expansión dentro del mismo ambiente. Hacia ~ 55 ka, los conjuntos de la Península Arábiga carecen de núcleos Nubios Tipo1 y sugieren en cambio el desarrollo de variantes regionales distintas en Arabia y África tras el cambio ambiental (Delagnes et al. 2012).
      • Según James Blinkhorn, Hema Achyuthan y P. Ajithprasad (2015), los microlitos forman parte de varios conjuntos del Paleolítico del desierto Thar y su presencia aumenta en contextos del PM al mismo tiempo que cambian los patrones de explotación de las materias primas. La presencia de métodos Levallois es evidente tanto en núcleos como en lascas predeterminadas, tanto en el centro como en la periferia del desierto, a ambos lados del Indo, y apoya la utilización de prácticas de reducción dirigidas a la producción de puntas. Varios artefactos muestran retoques que pueden haber facilitado su enmangamiento. La presencia de formas comparables de microlitos y métodos de producción en la India, apoya los modelos de dispersiones humanas asociadas con las industrias del Paleolítico Medio.
Map of southern route of human movement out of Africa.
Modelo del Out of Africa en el Paelolítico Medio
    • La salida de África se produjo por el Sinaí y por Bab al Mandeb.
    • El modelo es congruente con la presencia temprana del sapiens en el Levante Mediterráneo. La demografía del Pleistoceno Superior puede explicar las incongruencias entre las evidencias genéticas y arqueológicas. Junto con las evidencias procedentes de la India (Petraglia et al, 2007, Groucutt et al, 2015) los yacimientos del MIS 5 en Arabia demuestran claras conexiones con las industrias africanas contemporáneas. El problema de esta hipótesis es la falta de fósiles de sapiens en el Sur de Asia, datados en MIS 5.
Distribución de Nubia sitios complejos y findspots representado, así como MSA / MP sitios con restos humanos. Para tener en cuenta para la configuración de la costa ~ 100 ka, el nivel del mar se ajusta a -40 m por debajo de los niveles actuales. Los emplazamientos nubios complejos incluyen: Jebel Urayf (1), Jebel Naquah (2), Nazlet Khater (3), Abydos (4), Makhadma (5), Taramsa Hill (6), Sodmein Cueva (7), Oasis Kharga (8) , Bir Tarfawi (9), Bir Sáhara (10), Abu Simbel (11), Jebel Brinikol (12), 1035 (13), 1038 (14), la isla de Sai (15), Gorgora Rockshelter (16), K'One (17), Hargeisa (18), Shabwa (19), Wadi Wa'shah (20), Aybut Al Auwal (21), Aybut Ath Thani (22), Mudayy Como Sodh (23), y Jebel Sanoora (24). Imagen PLosONE
Knut Bretzke y Nicholas J. Conard (2017) consideran que estos modelos, relativamente simples y lineales, contrastan con la realidad arqueológica, que sugiere un alto grado de complejidad en la dispersión humana.
Yacimientos del PM en el Este de África, el cinturón árabe-sahariano e India junto con las precipitaciones en MIS 5 y la situación de los mayores paleolagos (en azul oscuro) y paleoríos. Groucutt et al (2015).

Árbol filogenético según el ADN-mt. La longitud de las ramas es proporcional a las mutaciones de la región condificante, contadas desde la raíz. Maju 2013.
Haplogrupos humanos (ADN-mt).
Modelos alternativos de las relaciones entre la genealogía del ADNmt y la historia demográfica. Los modelos B y C ilustran la posibilidad de una temprana divergencia entre africanos y no africanos con un posterior flujo genético, potencialmente congruente con la evidencia fósil y arqueológica de una dispersión del sapiens Out of Africa hace ca 100 ka. Groucutt et al (2015).
Anatole A. Klyosov (2014) propone una interpretación alternativa de los datos genéticos disponibles relativos al origen del nuestra especie. La primera separación de los Y-haplogrupos, hace 600-300 ka. Da origen a los neandertales. Por tanto, la población troncal debería ser, como los neandertales, no africana y de piel y pelo claros. Los haplogrupos del ADN-mt se ajustan bien a los Y-haplogrupos y a sucesivas oleadas de migración desde Eurasia hacia África.
En lo que se refiere a la evidencia paleoantropológica y arqueológica, todos los restos humanos africanos anteriores a 36 ka poseen rasgos arcaicos notables, aunque a menudo son tan fragmentarios que resulta imposible reconstruir la apariencia de las poblaciones antiguas. Los cráneos Omo 1, Omo 2, Herto, Klasies, Skhul, Qafzeh e incluso Hofmeyr, datado en 36 ka, poseen rasgos arcaicos notables. Solo a partir de 35 ka encontramos una morfología más grácil y totalmente moderna.
El patrón es similar en África y otros lugares, por lo que es casi imposible determinar el sentido de las migraciones. A menudo en los asentamientos solo encontramos conjuntos líticos que pudieron haber sido creados y utilizados por otros humanos diferentes al HAM. Por otra parte, las dataciones son muy cuestionables. Para el autor, no hay ninguna prueba paleoantropológica o arqueológica de la aparición de los humanos anatómicamente modernos en África, o de una migración Out of Africa.



Te puede interesar:

El ADN-mt de los europeos pre-neolíticos es consistente con un único Out of Africa

Thumbnail image of Figure 3. Opens large image
A la izquierda, registro climático NGRIP δ18O. A la derecha modelo demográfico. Cada punto coloreado representa el haplogrupo de los 55 individuos pre-neolíticos incluidos en el estudio. R y U son subgrupos del clado N.
Todos los humanos actuales pertenecemos a dos haplogrupos del ADN-mt basales: M y N. El tiempo para el ancestro común más reciente (TMRCA) de cada uno de estos dos clados se ha estimado de forma independiente en hace ca 50 ka y 59 ka (Behar et al, 2012). 
  • Los nativos de Asia, Australasia y América son portadores de ambos haplogrupos M y N.
  • Los nativos europeos carecen casi por completo del clado M.
Las diferentes distribuciones espaciales y estimaciones TMRCA de estos dos clados ancestrales se han interpretado como evidencia de una propagación temprana de los humanos modernos (HAM) con el haplogrupo M en Asia, tal vez a través de una ruta del sur, y una segunda difusión de HAM con el haplogrupo N, tal vez a través de una ruta por el norte (Maca-Meyer et al, 2001).
  • Un modelo alternativo propone una única dispersión rápida por Asia, mientras que Europa se alcanzó tras una pausa durante la que se perdió el haplogrupo M (Macaulay et al, 2005).
Cosimo Posth, Gabriel Renaud, Alissa Mittnik, Dorothée G. Drucker, Hélène Rougier, Christophe Cupillard, Frédérique Valentin, Corinne Thevenet, Anja Furtwängler, Christoph Wißing, Michael Francken, Maria Malina, Michael Bolus, Martina Lari, Elena Gigli, Giulia Capecchi, Isabelle Crevecoeur, Cédric Beauval, Damien Flas, Mietje Germonpré, Johannes van der Plicht, Richard Cottiaux, Bernard Gély, Annamaria Ronchitelli, Kurt Wehrberger, Dan Grigorescu, Jiří Svoboda, Patrick Semal, David Caramelli, Hervé Bocherens, Katerina Harvati, Nicholas J. Conard, Wolfgang Haak, Adam Powell y Johannes Krause han reconstruido de forma completa o casi completa, 35 ADN-mt de HAM de Italia, Alemania, Bélgica, Francia, República Checa y Rumania, datados entre hace 35-7 ka y han añadido al estudio el ADN-mt de otros individuos antiguos y modernos.

De acuerdo con las conclusiones:
  • La  mayoría de los HAM pre-neolíticos pertenecían al linaje T, un subgrupo del clado N.
  • Sorprendentemente, tres cazadores-recolectores de Bélgica y Francia datados entre hace 35-28 ka portaban el haplogrupo M.
  • Con la tasa de mutación obtenida de 2,74 × 10 - 8 mutación/sitio/año, han obtenido un TMRCA hace 49 ka para M y 51 ka para N.
De acuerdo con las simulaciones efectuadas, la variación observada en los haplogrupos del ADNmt a través del tiempo, sugiere un cuello de botella genético que puede haber sido influenciado por los fenómenos climáticos del último máximo glacial (LGM), el interstadial Bølling-Allerød y el estadial Younger Dryas.
  • La pequeña población fundadora inicial de Europa creció lentamente hasta hace ca 25 ka y durante la LGM sobrevivió en refugios reduciendo su tamaño, para expandirse cuando el hielo se retrajo, con un reemplazo poblacional hace 14,5 ka. La población superviviente se separaró de la ancestral hace alrededor de ca 29 ka, antes del comienzo del LGM.
Estas conclusiones son consistentes con la hipótesis de una única dispersión Out of Africa. La pérdida del haplogrupo M en los europeos pudo deberse a la dinámica poblacional dentro de la propia Europa.

Enlace
Comentarios de Daniel Mediavilla
Out of Africa del sapiens

miércoles, 30 de marzo de 2016

Relaciones entre neandertales y sapiens: contacto e hibridación

Eventos de hibridación  entre especies humanas, revelados por los análisis genéticos.
1. Entre humanos modernos tempranos y neandertales asiáticos, hace ca 100 ka. Introgresión sapiens en el genoma de Denisova 5Kuhlwilm et al, 2016.
2. Entre humanos modernos ancestros de los nativos no africanos actuales y neandertales europeos, hace ca 66-50 ka. Introgresión de los neandertales de Vindija en los sapiensGreen et al, 2010.
3. Entre humanos modernos ancestros de los nativos no africanos y no europeos y los denisovanos hace más de 50 ka. Introgresión de los denisovanos en los sapiensMeyer et al, 2012.
4. Entre neandertales asiáticos y denisovanos, hace más de 50 ka. Introgresión neandertal en el genoma denisovano. Meyer et al, 2012.
5. Entre denisovanos y una población humana que abandonó África hace ca 1 Ma. Introgresión de una población antigua indeterminada en el genoma denisovano. Meyer et al, 2012.
Se ha aceptado, en general, un modelo de rápida sustitución de los neandertales europeos autóctonos por los HAM inmigrantes, pero los últimos estudios nos proporcionan un panorama más complejo, caracterizado por un mosaico biológico y cultural que se prolongó durante varios miles de años en diferentes regiones.

El sapiens hibridó con neandertales y denisovanos, pero ello no implica necesariamente que estas poblaciones constituyan una especie única.
Pinchar aquí para repasar el concepto de especie.
El tiempo de contacto entre HAM y neandertales fue suficiente para permitir la transmisión de comportamientos culturales y simbólicos.

Escenarios de hibridación entre neandertales y sapiens. Ilan Gronau.
La discusión sobre las relaciones filogenéticas entre neandertales y seres humanos de aspecto moderno se traduce en tres posturas encontradas: 
  1. Los neandertales son una especie anterior a Homo sapiens y ancestral de ésta. Es una idea de principios del siglo XX a la que se ha adherido Wolpoff si bien considera que forman una única especie. 
    • La presencia de restos neandertales clásicos en época tardía es un argumento en contra. Podría aducirse que el salto evolutivo se hizo de forma local – en Próximo Oriente- mientras que en otras partes se mantenía la especie neandertal. 
  2. Los neandertales son una subespecie del Homo sapiensHomo sapiens neanderthalensis (B. G. Campbell, 1963) que, contribuyó con su acervo genético a la aparición del Homo sapiens sapiens (hipótesis de la evolución multirregional). 
    • Para Trinkaus, de acuerdo con las evidencias fósiles de Próximo Oriente, sería más que probable. Por otra parte, los rasgos en mosaico de los sapiens europeos hasta el gravetiense, implican hibridación. Considera además que los rasgos de conducta entre neandertales y humanos estaban lo bastante próximos entre sí como para permitir el intercambio genético. 
      • John Hawks (2012) proporciona una explicación adicional: el hecho de que los neandertales del musteriense ofrezcan unos rasgos clásicos mientras que en los últimos neandertales aparezcan rasgos en mosaico, podría deberse a la sustitución parcial de la población neandertal europea por otra población neandertal de origen asiático.
    • Son dos especies diferentes con los neandertales formando una rama lateral que no guarda relaciones de ancestro con Homo sapiens. De hecho éste podría ser incluso más antiguo, ya que el antecesor común más reciente de neandertales y sapiens, según evidencias genéticas, vivió hace 550-690 ka (McDougall et al, 2005).
      • Es la postura de Stringer y Gamble. También de Wynn, Overmann y Coolidge (2016). (Sustitución brusca de las poblaciones anteriores de neandertales por seres humanos de aspecto moderno. Hipótesis del reemplazo).
    Demografía de los humanos arcaicos y modernos. Kuhlwilm et al, 2016.

    a. Ratios de introgresión.

    b. Tamaño de las poblaciones y tiempo de divergencia.
    Conocemos el ADN de los neandertales gracias a la secuenciación de los genomas de cinco hembras  (Green et al, 2010Prüfer et al, 2014), el ADN-mt de cinco individuos (Green et al, 2008Briggs et al, 2009) y el ADN-Y de un individuo (Mendez et al, 2016). Los estudios genéticos han revelado diferentes eventos de hibridación entre especies humanas arcaicas y modernas.
    • Entre humanos modernos tempranos y neandertales asiáticos, hace ca 100 ka. Introgresión sapiens en el genoma de Denisova 5. Kuhlwilm et al, 2016.
      • Martin Kuhlwilm et al (2016) han analizado los genomas de Denisova 5 (neandertal) y Denisova 3 (denisovano) comparándolos con las secuencias del cromosoma 21 de dos neandertales procedentes de El Sidrón (España) y Vindija (Croacia) y cientos de genomas de humanos actuales, mediante modelos estadísticos avanzados.
        • De acuerdo con los resultados, los neandertales de las montañas de Altai descendían de una hibridación entre humanos modernos y neandertales hace aproximadamente 100 ka, posiblemente en el Levante Mediterráneo. Esta contribución genética no se detecta ni en los denisovanos ni en los neandertales europeos, lo que sugiere la existencia de al menos dos poblaciones neandertales separadas.
        • La contribución genética del HAM pudo haber participado en el habla, el sistema inmunológico y la producción de esperma de los neandertales de Altai. Es más baja en el cromosoma X, como consecuencia de la purificación de alelos deletéreos.
        • Este estudio confirma por vez primera la introgresión genética del sapiens en una población neandertal y supone un apoyo sólido a un Out of Africa temprano.
    Vernon et al (2016) indentifican tres pulsos de introgresión neandertal en no africanos, europeos y asiáticos, y asiáticos y un evento de introgresión denisovana en melanesios.
    Grado de introgresión denisovana en las poblaciones nativas actuales. Sankararaman et al, 2016.
    • Entre humanos modernos ancestros de los nativos melanesios y los denisovanos hace 54-44 ka. Introgresión de los denisovanos en los sapiens. Meyer et al, 2012. Vernot et al, 2016. Sankararaman et al, 2016.
      • Sankararaman et al (2016) han localizado introgresión denisovana en menor proporción en los nativos del Himalaya y en el sur y centro de la India. Esta diferencia podría explicarse mediante un único evento de introgresión, seguido de dilución en diferentes grados en las distintas poblaciones o por un mínimo de tres eventos de introgresión.
    • Entre neandertales asiáticos y denisovanos, hace más de 50 ka. Introgresión neandertal en el genoma denisovano. Meyer et al, 2012.
    • Entre denisovanos y una población humana que abandonó África hace ca 1 Ma. Introgresión de una población antigua indeterminada en el genoma denisovano. Meyer et al, 2012.
    Sriram Sankararaman et al (2014) Kelley Harris y Rasmus Nielsen (2015)propusieron que los alelos neandertales fueron débilmente perjudiciales en los HAM . Dado que las poblaciones de Asia Oriental experimentaron fuertes cuellos de botella, la capacidad de depuración para eliminar alelos débilmente deletéreos podría haber sido menos eficaz que en los europeos. Han estudiado la introgresión neandertal en los humanos actuales no africanos, llegando a las siguientes conclusiones: 
      • Los genes que afectan a la queratina muestran una alta frecuencia de alelos neandertales, lo que indica que esta introgresión podría haber ayudado a los humanos modernos a adaptarse a entornos no africanos. 
      • Se han identificado varios alelos de procedencia neandertal que confieren riesgo para la enfermedades como la diabetes tipo 2, la enfermedad de Crohn, el lupus, la cirrosis biliar y que afectan al sistema inmune (Vernot et al, 2016). 
      • Las regiones con reducida ascendencia neandertal aparecen enriquecidas en genes (mayor selección que en otras regiones), lo que implica selección para eliminar material genético nocivo derivado de los neandertales. 
      • Los genes más altamente expresados en los testículos son especialmente reducidos en ascendencia neandertal. 
      • La ascendencia neandertal es muy reducida en el cromosoma X, lo que sugiere que los alelos neandertales causaron disminución de la fertilidad en los varones, y de ello se deriva su escasa conservación en el genoma del humano moderno. 
      • No se ha hallado ascendencia neandertal en el cromosoma 7. El gen FOXP2, asociado con el lenguaje, se encuentra justo en el centro de este cromosoma (Vernot et al, 2016).
      • Sankararaman et al (2016) han encontrado patrones similares en los cromosomas X y 7 para la introgresión denisovana.
    • Bernard Y. Kim y Kirk E. Lohmueller (2015) han utilizado simulaciones para comprobar la hipótesis de Sankararaman et al. De acuerdo con los resultados, la reducción de eficacia de la depuración de alelos deletéreos por causa de una mayor deriva genética, no puede explicar el aumento de proporción de ascendencia neandertal en los asiáticos del este. Por el contrario, según estas simulaciones, el modelo de dos pulsos de hibridación en las poblaciones de Asia Oriental sí parece una explicación viable.
    • Ekaterina E. Khrameeva et al (2014) han comparado las frecuencias de variantes genéticas implicadas en el catabolismo de lípidos en el genoma de los humanos contemporáneos, los neandertales, los denisovanos y los chimpancés. En las poblaciones humanas contemporáneas de fuera de África estos genes se expresan más que en las africanas y los individuos de ascendencia europea disponen del triple que los asiáticos, fruto de una selección positiva reciente. Las regiones cromosómicas coinciden con regiones con introgresión neandertal. Como resultado, en los europeos se registra una mayor acumulación de lípidos en el cerebro y en otros tejidos y una mayor rapidez en la metabolización de grasas para obtener energía. En contrapartida, el exceso de expresión va ligado a enfermedades como la diabetes, la obesidad o las enfermedades coronarias y la presión sanguínea alta. Los autores llegan a la conclusión de que las variantes que evolucionaron en los neandertales y que están presentes en el sapiens gracias a la introgresión neandertal, pueden haber dado una ventaja selectiva a los seres humanos anatómicamente modernos que se asentaron en las mismas áreas geográficas, con climas más fríos. Los resultados también son compatibles con una estructura poblacional compleja dentro del continente africano en el momento de la divergencia entre neandertales y sapiens. Estas variantes estaban ausentes en los denisovanos.
    • Para Charlotte Jane Houldcroft y Simon Underdown (2015), la herencia genética neandertal confirió una ventaja selectiva a Homo sapiens para resistir las enfermedades, durante la colonización de Europa y Asia oriental.
      • Se ha encontrado en algunos humanos actuales un haplotipo con los genes neandertales OAS1, OAS2, OAS3, que activan la RNasa L para degradar el ARN viral. La SNP rs15895, en OAS2, se asocia con la respuesta en los europeos al virus de la encefalitis transmitido por las garrapatas. Esta es una enfermedad de las zonas boscosas de Europa del norte, central y oriental, que han formado una parte importante del ecosistema típico de los neandertales.
      • También hay evidencia de que los neandertales contribuyeron al sistema inmune innato de los actuales papúes de Nueva Guinea. Un estudio realizado por Méndez encontró un haplotipo que porta tres genes (STAT2, ErbB3, ESYT1); STAT2 está implicado en la respuesta de interferón-alfa a las infecciones virales, incluyendo el dengue, la gripe y el sarampión e interactúa con OAS1- 3. Este haplotipo está ausente en los africanos, pero presente en las frecuencias variables fuera de África, llegando al 54% en los melanesios. El momento esta la introgresión neandertal se ha calculado en 78 ka.
      • Según Sankararaman et al, existe una posible introgresión neandertal en la interleucina 18 (IL18), un gen con un papel central en la respuesta inmune innata y el desarrollo de sepsis bacterianas. Hay evidencia de pleiotropía antagónica en el papel de IL18 en la salud humana y la enfermedad: IL18 induce el interferón gamma, que puede proteger contra la infección; pero el aumento de la señalización de citoquinas IL18 también se asocia con la reacción alérgica y el desarrollo de sepsis.
      • Se ha identificado un alelo neandertal en TN37, un gen asociado con un mayor riesgo de lupus eritematoso sistémico. Existe cierta evidencia que sugiere que el LES puede ser desencadenado por una respuesta aberrante a la infección. Se identificaron más SNPs que desempeñan un papel en la enfermedad de Crohn, tanto para aumentar como para disminuir la susceptibilidad a esta enfermedad autoinmune. 
      • Otro estudio del mismo genoma Altai por Vernot y Akey identificó una variante neandertal de RNF34 en los genomas de asiáticos y europeos modernos, una proteína con funciones anti-apoptóticas que interactúa con el factor de necrosis tumoral.
    • Simonti y Capra (presentación de 2015) han hallado que las variantes neandertales aumentan ligeramente el riesgo de osteoporosis, trastornos en la coagulación de la sangre y adicción a la nicotina. También encontraron vínculos con la depresión, la obesidad y ciertos trastornos de la piel.
    • Michael Dannemann (presentación de 2015) y Dannemann, Andrés y Kelso (2016), informaron que muchos seres humanos tienen versiones de genes neandertales (dos haplotipos) y denisovanos (un haplotipo) que codifican receptores tipo toll (cluster TLR6-TLR1-TLR10), que detectan patógenos y ponen en marcha una respuesta inmunitaria rápida, aunque también se asocian con mayores tasas de alergias.
      • Según Matthieu Deschamps et al (2015)los genes de inmunidad innata presentan mayor introgresión neandertal que el resto del genoma. Entre los genes con mayor ascendencia neandertal, cabe destacar el clúster TLR6-TLR1-TLR10.
    • Fernando L. Mendez et al (2016) han analizado el ADN-Y de un neandertal datado en ca 49 ka (no calibrado) de El Sidrón (España) y lo han comparado con el de los HAM y el de los chimpancés y de dos individuos Mbo que portan el haplogrupo A00, el más profundo conocido para el sapiens, con la finalidad de identificar las relaciones entre los cromosomas Y de neandertales y HAM, estimar el tiempo de su antecesor común más reciente (TMRCA) y el grado de aislamiento reproductivo. De acuerdo con las conclusiones:
      • El ADN-Y de los neandertales está más estrechamente relacionado con el del chimpancé que el del HAM.
      • El TMRCA estimado para los neandertales y los HAM es de de 590 ka, coherente con el estimado previamente para el ADN-mt (400-800 ka).
      • No hay introgresión neandertal en el ADN-Y de los HAM. 
      • Entre las secuencias de neandertales y HAM se han identificado cuatro diferencias de codificación con impactos funcionales:
        • PCDH11Y, único para el linaje neandertal, podría estar relacionado con la lateralización cerebral y el lenguaje.
        • USP9Y, también en los neandertales, podría influir en la espermatogénesis.
        • TMSD4Y, exclusivo asimismo de los neandertales, parece tener una función supresora de los tumores.
        • KDM5D, propio de los HAM, suprime la invasividad de algunos tipos de cáncer.
      • Estos cuatro genes actúan como antígenos de histocompabilidad y pueden provocar una respuesta inmune materna durante la gestación causando el aborto involuntario recurrente secundario. Por consiguiente, estas mutaciones podrían haber dado lugar a incompatibilidades genéticas entre HAM y neandertales y a la consiguiente pérdida de la herencia neandertal en el ADN-Y de las poblaciones modernas. Los machos híbridos de neandertales y HAM probablemente eran raros o estériles.
    Una pequeña introducción de alelos locales tendría el potencial de llegar a frecuencias relativamente altas en el inicio de la invasión, aunque el periodo de contacto fuese pequeño (Currat et al, 2008; Durand et al, 2011; Sankararaman et al, 2012): la población de H. sapiens estaba aumentando mientras que la de H. neanderthalensis era decreciente (Green et al, 2010; Mellars y French, 2011). El fenómeno de la extinción local pudo originar que solo algunos eventos hayan dejado huella en el genoma (Green et al, 2010). Según Sankararaman Sriram et al (2012) el momento de la hibridación puede datarse con mayor probabilidad en el intervalo de 65-47 ka.
    • En la población africana se produjo la separación del antepasado de neandertales y humanos modernos. En África, los humanos modernos se mantuvieron alejados de los neandertales mientras que en Levante se dieron mezclas. (Estructura africana profunda de la población + antepasado neandertal-sapiens común en África del Este). Konrad Lohse y Laurent A.F. Frantz (2013) rechazan la posibilidad de que los genes procedan de una población ancestral. Por otra parte, la tasa de mezcla que han calculado para los HAM euroasiáticos (3,4%-7,9%) es más alta que la sugerida anteriormente. 
    • Omer Gokcumen et al (2013) han estudiado la distribución en la población actual de un segmento en el genoma con una subestructura antigua y dos haplotipos (NE1 presente en neandertales y denisovanos y non-NE1, presente en los chimpancés). Según sus conclusiones, el haplogrupo NE1 está presente en los africanos (incluso en los Mbuti, una población muy aislada), aunque con menos frecuencia que en los euroasiáticos. La presencia africana indica un origen antiguo de este haplogrupo y refuta que su procedencia en los modernos se deba a un cruzamiento con los neandertales. Además, la población africana muestra más variantes de NE1 que la población euroasiática, lo que permite refutar también que su presencia en los africanos se deba a la vuelta a África de una población tras una hibridación con los neandertales fuera de este continente. La variación observada en este locus es anterior a la divergencia con los neandertales y se conserva, especialmente en las poblaciones europeas, debido a mecanismos de polimorfismo equilibrado (balancing selection, la selección premia a los heterocigóticos para ese gen). Un sello distintivo del polimorfismo equilibrado es que se mantiene un alto nivel de variación antiguo durante largos periodos de tiempo.
    • Mason y Short (2011) propusieron que la introgresión neandertal pudo seguir la regla de Haldane: las interacciones genéticas interespecíficas producen esterilidad unisexual en la descendencia híbrida (Haldane, 1922). Esto se ha observado en insectos, aves y mamíferos: en algunas especies, los híbridos femeninos no se reproducen en absoluto o lo hacen con poca frecuencia y en otras el síndrome afecta a la descendencia masculina (Coyne, 1985; Haldane, 1922). Han sugerido que los únicos híbridos fértiles eran crías hembras con padres neanderthalensis y madres sapiens.
      • La esterilidad en los mamíferos híbridos surge después de un tiempo de separación de las especies de al menos unos 2 Ma (Fitzpatrick, 2004;Wu, 1992). Por lo tanto, la hipótesis de Mason y Short requeriría una aparición de la esterilidad particularmente rápida, por lo que es poco probable. Sin embargo, pudo ser suficiente tiempo para unas barreras reproductivas parciales o incompletas, especialmente por mecanismos precigóticos, que requieren menos tiempo de desarrollo. Esto es consistente con una direccionalidad de la introgresión a través de algún desnivel de efecto. 
    • Para Armando Neves y Maurizio Serva (2012) la cantidad de ADN que compartimos con los neandertales es compatible con hibridaciones muy ocasionales (un par de individuos cada 77 generaciones). Estos raros cruzamientos son también compatibles con la ausencia de genes neandertales en el ADN-mt y en el Y-ADN. Sugirieron que H. neanderthalensis y Homo sapiens se aislaron reproductivamente a través de las diferencias culturales o sociales, y Schillachi y Froehlich (2001), que las dos especies podrían haber tenido problemas para reconocerse recíprocamente como compañeros adecuados. Currat y Excoffier (2011) sugieren una baja fertilidad de los híbridos; partiendo de la direccionalidad de la introgresión, consideran que la fertilidad híbrida puedo haber sido dependiente del contexto.
      • La violencia, la xenofobia, el comportamiento de aprovisionamiento, las diferencias ontogenéticas, morfológicas y de comportamiento, que afectan al reconocimiento de parientes y para el apareamiento, el infanticidio y la selección sexual pueden haber sesgado la ocurrencia de entrecruzamiento o la supervivencia y la reproducción de los híbridos de una manera que podría explicar al menos parcialmente, el patrón de introgresión.
    • Karenleigh A. Overmann y Frederick L. Coolidge (2013) examinaronn la hipótesis de un fuerte aislamiento reproductivo entre Homo neanderthalensis y el Homo sapiens, tomando como referencia la hibridación chimpancé-bonobo y la de los babuinos.
      • En la hibridación de primates se ha observado aislamiento reproductivo precigótico, aislamiento reproductivo postcigótico con flujo de genes asimétrico y aptitud híbrida inferior (Curnoe et al, 2006; Aguiar et al, 2008; Stevison y Kohn, 2009), con el comportamiento (por ejemplo, filopatría; dispersión) y la estructura del grupo social influyendo en el flujo de genes y la estructura de la población (Tung et al, 2010). Si H. neanderthalensis y Homo sapiens se aislaron reproductivamente, pudo haber sido a través de comportamientos que impidieron la ocurrencia de apareamiento, por medio de una menor aptitud de los híbridos o por ambas razones.
      • Pan troglodytes y P. paniscus son nuestros parientes más cercanos genéticamente (Green et al, 2010). La pequeña distancia genética entre ellos sugiere que podrían ser considerados como una sola especie, como se ha sugerido para H. sapiens y H. neanderthalensis. La similitud genética, sugiere que la hibridación habría sido probable para ambos pares de especies, dada la proximidad geográfica. De hecho, chimpancés y bonobos se cruzan en cautividad y producen híbridos aparentemente normales (Pan paniscus, P. t. schweinfurthiiP. t. troglodites , P. t. vellurosus y P. t. verus en todas las combinaciones; Curnoe y Thorne, 2003) posiblemente fértiles. Estos híbridos se caracterizan por ser intermedios en su morfología y comportamiento (Vervaecke , comunicación personal) y su vitalidad es normal. 
        • Los plazos y las razones de la especiación son paralelos entre los dos pares de especies: La separación de chimpancés y bonobos se produjo hace menos de 1 Ma, comparable al tiempo de separación entre neandertales y los primeros humanos modernos (Green et al, 2006, 2010; Hey, 2009). Ambos eventos de especiación pudieron haber ocurrido por aislamiento geográfico. Las diferencias morfológicas entre chimpancés y bonobos son sutiles; los bonobos, quizás más pedomórficos que los chimpancés. Los H. sapiens son igualmente pedomórficos en relación con H. neanderthalensis. Las distinciones de comportamiento entre los chimpancés y los bonobos incluyen la cooperación, los patrones de dispersión, la dominación, las estructuras sociales, el aprovisionamiento, la territorialidad, la tolerancia y el apareamiento (Hare et al, 2007; Parish y de Waal, 2006; Prüfer et al, 2012). H. neanderthalensis y Homo sapiens también pueden haber diferido en comportamientos tales como el aprovisionamiento, la dieta, la producción de herramientas, el arte y la creatividad, el lenguaje, la espacialidad y el tamaño del grupo (Kuhn y Stiner, 2006; Lalueza-Fox et al, 2011; Richards et al, 2009; Spikins et al, 2010; Wynn y Coolidge, 2012, Bruner, 2004, 2010; Bruner et al, 2003; Gunz et al, 201; Lieberman et al, 2002; Pearce et al, 2013; Paixão-Cortés et al, 2013; Traynor et al, 2015).
      • El aislamiento reproductivo entre neandertales y HAM pudo mostrar las siguientes dimensiones:
        • La violencia intergrupal y la xenofobia Neandertal podrían haber reducido la probabilidad de cruzamiento.
        • Las diferencias en el comportamiento de aprovisionamiento podrían haber aumentado la probabilidad de cruce entre machos neanderthalensis y sapiens hembras.
          • Las diferencias morfológicas entre las dos especies humanas observadas en los fósiles pudieron haber influido en el reconocimiento de pareja mediante factores de desarrollo ontogenético y selección sexual. Estas diferencias pueden haber proporcionado ventajas a los varones neanderthalensis.
            • Los neandertales muestran un desarrollo dental más temprano por lo que alcanzaban el reconocimiento de pareja y la maduración a una menor edad.
            • El HAM era pedomórfico en relación con el neandertal, que se caracteriza por una mayor masa muscular (Ben- Itzhak et al, 2005; Gunz et al, 2010; Lieberman et al, 2007; Smith et al, 2010). Estas diferencias fisiológicas podrían haber influido especialmente en la elección femenina. Las hembras neandertales podrían haber juzgado a los varones HAM como una pareja inadecuada. Por el contrario, para las hembras sapiens los varones neandertales, debido a su mayor robustez, pudieron haber sido atractivos. Este patrón de preferencia de machos más robustos de otra especie se observa en varias hibridaciones de primates.
            • Posiblemente los machos híbridos tuviesen ventaja entre los HAM, pero desventaja entre los neandertales. 
      • La paternidad incierta, el comportamiento intermedio y el reconocimiento de parentesco debilitado pudieron haber reducido la supervivencia de los híbridos.
    • En definitiva, el patrón de introgresión detectado no pudo ser producido por la esterilidad o la inviabilidad de los híbridos debido a la cantidad insuficiente de tiempo entre la separación y el reencuentro de las dos especies. Por el contrario, la direccionalidad de la introgresión pudo haber sido influenciada por formas de aislamiento reproductivo típicas en los primates, como el aislamiento precigótico y la supervivencia y reproducción postcigótica diferenciales.


    Comparación de la cronoestratigrafía de Willendorf II (AH 3) y las dataciones de los últimos neandertales datados directamente. Philip R. Nigst et al (2014).
    Hay un amplio debate sobre la coexistencia e hibridación de neandertales y sapiens en Europa.
    • Según O. Jöris et al, 2011, en Europa, los fósiles neandertales con datación segura, son anteriores a 38 ka. Los humanos anatómicamente modernos con datación segura son posteriores a 35 ka.
    • Según la datación de Higham et al (2006), los neandertales de Vindija tienen una antigüedad de 33-32 ka. Serían los últimos neandertales datados con seguridad.
    • Trinkaus et al (2003, 2006) y Rougier et al (2007) dan una fecha de 40 ka para los primeros sapiens en el sureste de Europa. No llegaron al oeste de Europa hasta hace 37 ka (Dujardin, 2003; Henry Gambier et al, 2004; Wild et al, 2005). Alcanzaron el Atlántico hace 35 ka (Walker et al, 2008).
    • N. J. Conard (2011), en el caso de Suabia, sugiere la llegada del sapiens hace 40ka por el corredor del Danubio. En ese momento, las poblaciones de neandertales eran extremadamente pequeñas.
      • Ernsthofen, en la terraza baja del río Enns, alrededor de 300 m sobre el nivel del mar es el mayor yacimiento neandertal en la región del Danubio. Se han encontrado en superficie cientos de herramientas de alta calidad de cuarcita, cuarzo y otros materiales líticos en la típica técnica Levallois. Exactamente a la misma altura en las orillas del Danubio en Weinzierl, cerca de la ciudad de Perg, se halló un campamento de HAM con aproximadamente la misma datación. Los artefactos de los humanos modernos eran cuchillas y escamas de sílex y radiolaritas obtenidos de los depósitos de la terraza fluvial fabricadas mediante el método volumétrico. Aparecen también conchas de caracol perforadas y dientes perforados que probablemente fueron cosidos a la ropa o colgados de tiras de cuero.
      • En la conferencia Biology of Genomes 2015, Fu el al presentaron el análisis genético de Oase 1, que ha resultado contener un 5-11% de genoma de origen neandertal, lo cual indica un antepasado neandertal entre 4 y 6 generaciones antes, en fechas muy cercanas a hace 40 ka (ver comentarios de Ann Gibbons).
    • Según David Santamaría Álvarez y Marco de la Rasilla Vives (2013), en la Península Ibérica nunca hubo contacto entre neandertales y modernos ya que aquellos ya se habían extinguido cuando estos llegaron. C. Mallol et al (2012) son de la misma opinión. 
      • M. Cortés Sánchez et al (2011) aceptan una datación de 28 ka como límite de la supervivencia de poblaciones neandertales en el sur de la Península Ibérica (Cueva Gorham, Zafarraya...).
      • Rachel E. Wood et al (2013) han publicado una nueva datación por el método del radiocarbono con protocolo de ultrafiltración, de los hallazgos de Cueva del Boquete de Zafarraya (Málaga) y Jarama VI (Sistema Central), dos de los últimos refugios neandertales. La nueva datación, de 45-50ka, de diferentes ejemplares, descarta la coincidencia con Homo sapiens en estos lugares. Igualmente, Bertila Galván et al (2014) en El Salt, con un límite de 45 ka.
      • Jesús F. Jordá Pardo et al (2013) han analizado y datado (con ultrafiltración) los depósitos arqueológicos de La Güelga (Asturias, España), Según sus conclusiones, neandertales y sapiens coexistieron en aquellos lugares hace 40 ka. Los investigadores han detectado niveles con materiales atribuidos al hombre anatómicamente moderno (con restos tecnológicos del Auriñaciense) entre estratos con materiales producidos por neandertales (con instrumentos del Musteriense y del Chatelperronense). Es decir, los humanos modernos ocuparon durante un tiempo la misma cavidad que, antes y después, fue habitada por grupos de neandertales.
    • Tom Higham et al (2014) han construido cronologías robustas de 40 yacimientos musterienses y neandertales llegando a las siguientes conclusiones:
      • El Musteriense finalizó hace 41,03-39,26 ka cal BP (al 95,4% de probabilidad). En Francia e Italia desaparece antes que en el resto de Europa, mientras surgen Chatelperroniense y Uluzziense, respectivamente.
      • La desaparición de los neandertales tuvo lugar en diferentes momentos en diferentes regiones.
      • El rango del Uluzziense quedó establecido en 46,45-39,2 ka cal BP. Al comparar este dato con los obtenidos para el Musteriense y el Chatelperroniense, se observa un solapamiento temporal entre los dos grupos humanos y las tres industrias de ca 5,4-2,6 ka (95,4% de probabilidad).
      • Musteriense, Chatelperroniense y Uluzziense desaparecen al mismo tiempo.
    • Qiaomei Fu et al (2015)  han efectuado el análisis genético de Oase 1. De acuerdo con los resultados:
      • Oase 1 perteneció a un varón. Los alelos del cromosoma Y pertenecen al haplogrupo F, presente en la mayoría de los varones actuales en Eurasia.
      • Un 6-9% de su genoma procede de neandertales. Tres segmentos cromosómicos de ascendencia neandertal miden más de 50 centimorgans, lo que indica que este individuo tenía un ancestro neandertal 4-6 generaciones atrás. Se detecta además una posible mezcla neandertal más antigua.
        • El genoma Neandertal Altai, comparte más alelos con Oase 1 que con los africanos subsaharianos.
      • Oase 1 comparte más alelos con los actuales asiáticos y nativos americanos que con los europeos de hoy en día, en contra de lo que podría esperarse. Pertenecía a una población que no contribuyó al acervo genético de los europeos actuales. Esto contrasta, por ejemplo, con Kostenki 14, quien está más estrechamente relacionado con los europeos actuales que con los asiáticos orientales.
      • El ADNmt basado en todos los fragmentos, pertenece al mismo grupo que los actuales europeos. Sin embargo, el ADNmt basado en fragmentos desaminados se relaciona con el haplogrupo N (un gran grupo euroasiático).
      • La edad de Oase 1 en base al ADNmt puede estimarse en hace ca 36,33 ka (14,52-56,45 ka; intervalo de confianza del 95%).
    Según Trinkaus (2011) los primeros restos de sapiens en Europa, muestran una sorprendente abundancia de rasgos neandertales  y arcaicos perdidos o muy raros en los sapiens tempranos africanos. Estos rasgos no aparecen juntos, sino que se muestran o no en los ejemplares de una forma aleatoria, tal como cabría esperar en dos poblaciones morfológicamente distintas que se mezclan durante algunos milenios. Además, permanecen durante miles de años, hasta el gravetiense.

    Según Jean-Jacques Hublin (2013; Hublin, 2014), se ha especulado con una llegada temprana del HAM a Europa conectada con los espectaculares cambios ambientales en MIS 3. El Protoauriñaciense se ha encontrado en la estratigrafía bajo las tefras Campanian Ignimbrite en Italia (Giaccio, 2005; Lowe et al 2012). Müller et al (2011), sostienen que la primera llegada del HAM pudo haber ocurrido bajo las condiciones suaves de GIS 14-13, momento que coincide con la aparición del Bohuniciense. Más tarde, el evento H 5 representó un importante deterioro climático hace ca. 48 ka y probablemente creó un vacío demográfico en grandes áreas que facilitaría la posterior expansión del HAM por los refugios del sur de Europa durante GIS 12, ca. 47 ka calibrado. El evento H 4 pudo haber retrasado la expansión del HAM solo en algunas áreas de Europa Occidental. La llegada del HAM a Europa antes de los albores del Auriñaciense (Willendorf II se ha datado en 43,5 ka; Philip R. Nigst et al, 2014) y un modelo escalonado para la colonización de algunas partes del continente tiene implicaciones importantes en cuanto a la evolución biológica y cultural en la zona y en las posibles interacciones con los neandertales. Explicaría no solo el Chatelperroniense, sino también los cambios culturales observados en el Musteriense de Tradición Achelense en el que aparecen pigmentos. La influencia habría llegado a los neandertales de forma directa por asentamientos a corta distancia y por difusión dentro de los grupos neandertales desde las zonas de contacto iniciales. La persistencia de rasgos arcaicos en los primeros HAM europeos se ha interpretado como señal de flujo de genes con la población neandertal (Zilhao, 2006); el análisis genético de Oase 1 (Qiaomei Fu et al, 2015) apoya esta teoría. Por otra parte, estos rasgos arcaicos se pueden observar en fósiles de HAM del Magreb y de otros lugares. Los europeos actuales muestran un bajo grado de introgresión neandertal, por lo que aquellas poblaciones tuvieron que ser sustituidas por otros grupos sin hibridación.

    Enlaces:
    The Neandertal genome paper: Green, R.E., et al (2010). A Draft Sequence of the Neandertal Genome. Science 328:710.
    Ofer Bar-Yosef. 2013. Neanderthals and Modern Humans Across Eurasia.