viernes, 29 de abril de 2016

Descrito el mayor fragmento recuperado del neurocráneo del Homo antecessor

Fragmento de parietal (ATD6-100/168), el mayor recuperado hasta el momento del neurocráneo de antecessor.
A partir de 1976, se recogen de la Gran Dolina de Atapuerca (Burgos) restos que pueden alcanzar más de 0,9 Ma (J.M. Parés et al, 2013). El nivel 6, del que proceden los hallazgos, alcanza los 2,5 metros de espesor y está formado por una colada con escasa matriz arcillosa. TD6-2, el estrato Aurora (nombre de la descubridora  Aurora Martín Nájera), está formado por materiales arcillosos más finos producto de una sedimentación tranquila. Contenía unos 170 fósiles de Homo antecessor correspondientes a unos once individuos casi todos menores de quince años; la mayoría menores de dos años con algunos bebés.

Emiliano BrunerHana PíšováLaura Martín-FrancésMaría Martinón-TorresJuan Luis ArsuagaEudald Carbonell y José María Bermúdez de Castro describen por vez primera un gran fragmento de parietal (ATD6-100/168), el mayor recuperado hasta el momento del neurocráneo de antecessor.

  • La morfología de las fracturas es compatible con un trauma peri-mortem. 
  • Las zonas parietales superiores son planas. Están presentes un gran foramen parietal y un foramen accesorio pequeño. Los vasos meníngeos medios no están particularmente desarrollados, pero se distribuyen en ambos sectores anterior y posterior, con una vascularización parietal procedente de la rama posterior. Los vasos meníngeos muestran múltiples conexiones de menor importancia con los sistemas pericraneal y diploico. El diploe no está particularmente desarrollado, y no se detectan grandes canales diploicos. El hueso es delgado.
  • Esta descripión sugiere que el hueso perteneció a un juvenil.
  • Los rasgos endocraneales son plesiomórficos, similares a los descritos para erectus y confirman la combinación en H. antecessor de características plesiomórficas y derivadas.
    • Plesiomórficas:
      • La dentición: desarrollo de un cíngulo en premolares y molares, crenulaciones del esmalte profusas, asimetría de la corona del primer premolar inferior, gran tamaño en molares y sistemas radiculares complejos y robustos.
      • Los rasgos endocraneales de los parietales.
    • Derivadas:
      • Capacidad craneal, estimada en más de 1.000 cc.
      • La cara. Más moderna que la de los homínidos africanos del Pleistoceno Inferior, caracterizados por un prognatismo pronunciado.
      • El patrón de remodelación facial en la ontogenia.
      • La ontogenia dental.
      • Comparte con los neandertales y los HAM un borde superior convexo de la escama del temporal, y una posición anterior del conducto incisivo, que es casi vertical (Arsuaga et al, 1999). 
      • La región mastoidea es una reminiscencia de la de los neandertales.
Homo antecessor
Estratos y dataciones de La Gran Dolina (J.M. Parés et al, 2013).

jueves, 28 de abril de 2016

Homo, alimento de carnívoros

Ubicación de Thomas Quarry I. J. P. Raynal.
A. Thomas Quarry I Hominid Cave (GH) y principales sitios de Paleolítico Inferior excavados en Casablanca: 1) Sidi Abderrahmane Grande Exploitation; 2) Sidi Abderrahmane-Cunette con Cap Chatelier y Grotte des Ours; 3) Sidi Abderrahmane-Extension; 4) STIC Quarry; 6) Thomas III Cave; 7) Thomas III “fissures”; 8) Oulad Hamida 1 Grotte des Rhinocéros. 
B) Estratigrafía del sector este de GH y localización de las muestras datadas por OSL y ablación láser ICP-MS en la Unidad 4.
Camille Daujeard, Denis Geraads, Rosalia Gallotti, David Lefèvre, Abderrahim Mohib, Jean-Paul Raynal y Jean-Jacques Hublin han estudiado una diáfisis femoral de un adulto humano recuperada de la unidad 4 de Thomas Quarry I, al suroeste de Casablanca (Marruecos), datada en ca 500 ka, asociada con herramientas achelenses. Este yacimiento es rico en restos de fauna de mamíferos y ha proporcionado fósiles de Homo rhodesiensis.

El extremo de la diáfisis del fémur parcial izquierdo ThI94-UA28-7 muestra numerosas marcas de dientes, probablemente de una hiena. Este hueso representa la primera evidencia en el yacimiento del consumo de restos humanos por parte de carnívoros y una de las pocas reportadas de daño serio o letal correspondientes al Plio-Pleistoceno, junto con SK 54 (cráneo australopitecino de Sterkfontein, Sudáfrica) y CN42174b (fragmento de parietal  neandertal de Cova Negra, España).

Thomas Quarry I. Distribución de los hallazgos en la Unidad 4 horizontal (A) y vertical (B). R. Gallotti.

ThI94-UA28-7. Vistas 1A) posterior, 1B) medial y 1C) lateral; 2) sección en el nivel indicado en 1A. Barra de escala = 10 cm para 1) y 2.5 cm para 2). D. Geraads.

No se ha podido determinar cómo llego el hueso a la cueva. Otros restos humanos recuperados en el yacimiento están desprovistos de modificaciones en superficie legibles. Sin embargo, la abundancia de fósiles humanos (NISP = 0,6%), por lo menos en la misma medida que los de cebras, babuinos gelada, jabalíes, o algunos antílopes, y su dispersión en la cueva, puede apoyar la hipótesis de que los Homo representaban un recurso para los carnívoros, aunque muchos procesos posdeposicionales afectaron a la información espacial y oscurecen la comprensión de los procesos de acumulación ósea.

Homo rhodesiensis

sábado, 16 de abril de 2016

Fuentes y Sumideros. Un modelo para el poblamiento de Asia Oriental durante el Pleistoceno

Ubicación de algunos yacimientos mencionados en el estudio
El conjunto de la Sima de los Huesos presenta una morfología derivada neandertal más pronunciada que los ejemplares de Mauer, Arago o Ceprano. Para explicar esta variabilidad, Dennell, Martinón-Torres y Bermúdez de Castro (2011)Bermúdez de Castro y Martinón-Torres (2013), propusieron un modelo de población que se basa en fuentes y sumideros demográficos. Un pequeño número de fuentes en el sur del continente repueblan áreas más al norte durante los interglaciares, dando lugar a grupos sumidero. Estos grupos sumidero se extinguirían durante las épocas glaciares. De esta forma la variabilidad vendría favorecida por sucesivas dispersiones, fragmentaciones y recombinaciones de las poblaciones.

Algunos estudios han apuntado que el el aislamiento geográfico es uno de los mecanismos que podrían explicar la descontinuidad, la evolución regional y las diferencias morfológicas entre poblaciones dentro de China y entre las de Asia continental y Java (Kaifu, 2006; Zanolli, 2013).

Dientes de Hexian
María Martinón-TorresSong XingWu Liu y José María Bermúdez de Castro, a partir de las evidencias dentales recuperadas en el Este de Asia, consideran que el Modelo de Fuentes y Sumideros explica también el asentamiento humano en Asia Oriental durante el Pleistoceno. 
  • La variación morfo-dimensional de los ejemplares, no puede ser alojada dentro de un mismo linaje ni a lo largo de una secuencia cronológica y apoya un patrón de ocupación intensa pero discontinua. La fragmentación y el aislamiento habrían favorecido la retención de características primitivas en ciertos grupos y el desarrollo de caracteres más derivados en otros, con diferentes tendencias evolutivas de forma simultánea. Un linaje primitivo pudo coexistir en el tiempo con sapiens (Chang et al, 2015; Curnoe et al, 2012) y cabe especular sobre su posible asimilación y mezcla (Hipótesis Multirregional). Los últimos estudios sobre ADN antiguo, soportan escenarios con la persistencia de linajes antiguos e introgresiones.
    • Los dientes de Hexian (Xing et al, 2014) (412 ± 25 ka; Huang et al, 1981; Grün et al, 1998) son primitivos métrica y morfológicamente y se superponen con los de H. ergaster y Hominini tempranos del Este de África en sus grandes dimensiones y complejidades oclusales. Zhoukoudian es morfológicamente más derivado, pese a ser contemporáneo o ligeramente más antiguo (Shen et al., 2009). Hexian podría ser también más primitivo que Chaoxian y manifestaría la persistencia en el tiempo de un grupo de erectus que podría haber retenido características primitivas perdidas en otras poblaciones contemporáneas. Penghu, Taiwán (Chang et al, 2015) es similar al conjunto de Hexian y a pesar de la distancia cronológica, podrían pertenecer al mismo paleodemo en el sentido de Howell (1999).
Dientes de Panxian Dadong
    • Los de Panxian Dadong (Liu et al, 2013) (300-190 ka; Zhang et al, 2015) muestran un mosaico de rasgos primitivos y derivados. Están ausentes los rasgos típicos de los neandertales. Sin embargo, los rasgos derivados no constituyen un diagnóstico suficiente para relacionarlos con Homo sapiens. El estatus derivado con respecto a otras muestras (Hexian, Chaoxian, Zhoukoudian y Sangiran) clasificadas como erectus (pero no con respecto a las de Kabuh Formation analizadas por Zanolli, 2015) sugieren que Panxian Dadong podría representar un demo diferente.
      • Chaoxian, Bailey y Liu, 2010, más de 310 ka, Shen et al, 1994.
      • Zhoukoudian, Xing, 2012, 800-770 ka, Shen et al, 2009.
      • Sangiran, Kaifu et al, 2005Kaifu, 2006 
        • Grenzbank/Sangiran (Pucangan) Formation 1.5 Ma. (Larick et al., 2001) - 900 ka. (Hyodo et al, 1993) 
        • Kabuh Formation 800-500 ka. (Sémah, 2001).
Dientes de Xujiayao
      • Los dientes de Xujiayao (Xing et al, 2015) (220-160 ka; Tu et al, 2015) son morfológicamente más primitivos que otras muestras del Pleistoceno Tardío de Asia, con la posible excepción de Denisova (Reich et al, 2010) y Penghu, Taiwán (Chang et al, 2015) y revelan la existencia en Asia de una población de estatus taxonómico oscuro con respecto a sapiens y neanderthalensis.
    • Las oscilaciones climáticas severas, la extensión de las zonas desérticas y la posibilidad de intercambios intermitentes con el las regiones insulares del Este de Asia, en función de cambios en el nivel del mar, son factores clave para identificar las posibles fuentes y sumideros en la región.
      • Estudios recientes apuntan a los desiertos como elementos clave que impidieron el asentamiento y la dispersión libre de los Homo por el continente asiático (Dennell, 2013a2013b). Es lógico suponer que las expansiones y contracciones de los desiertos a lo largo del Pleistoceno (Liu et al, 1999) tuvieron  un impacto importante. Además, los Homo eran particularmente sensibles a la variación en las lluvias (Dennell, 2009), por lo que los monzones probablemente jugaron también un papel importante. 
      • El análisis del patrón de asentamiento en la cuenca del Nihewan y la adyacente meseta de Loess, sugiere una ocupación intermitente, en los períodos cálidos favorables (Dennell, 2013b). 
      • Las regiones semiáridas probablemente contenían las poblaciones fuente que se expandirían a regiones áridas colindantes cuando los niveles de población o / y las condiciones climáticas fuesen propicias para la reducción de las áreas desérticas. La inestabilidad climática y el cambio ambiental en Asia podrían haber favorecido un patrón de fragmentación y aislamiento con alta variabilidad morfológica del registro de Homo de Asia y la posibilidad de la persistencia de los linajes primitivos de Homo a lo largo del tiempo.
      • Otra cuestión importante es el potencial de las islas para actuar como fuentes o sumideros dependiendo de los cambios en el nivel del mar y la existencia de puentes de tierra con Asica continental (Dennell et al, 2014; Louys y Turner, 2012). La presencia de Hominini en Flores o Taiwan constituyen ejemplos del papel demográfico que pueden representar las islas.
    Enlace
    El grado erectus en China

    viernes, 15 de abril de 2016

    Cambios en la ontogenia de los Hominini

     Los bebés humanos tardan más que otros primates en mantenerse erguidos, gatear o caminar y son incapaces de adherirse a sus madres, siendo los únicos primates privados periódicamente del contacto materno.
    A partir de la evidencia fósil y la comparación con otros primates, Dean Falk sugiere que los cambios en la ontogenia de los Hominini siguieron tres direcciones consecutivas en el tiempo que favorecieron la evolución del cerebro y la cognición:

    • Retraso en el desarrollo de la postura y la locomoción a causa de los cambios que acompañaron la prolongada evolución de la bipedación. La posición erguida de la madre, junto con la pérdida de la capacidad de agarre con los pies, impide que los bebés se adhieran, siendo los únicos primates alejados un tiempo considerable del contacto materno. Los bebés humanos tardan más que otros primates en mantenerse erguidos, gatear o caminar (altriciales secundarios; Portman, 1941). 

    Al verse privados del contacto con sus madres, los bebés humanos han desarrollado fórmulas específicas para llamar la atención.
    • La falta de contacto entre la madre Hominini y el bebé favoreció que surgieran en este las llamadas de atención, incluyendo nuevas formas de llanto conservadas en los bebés modernos. Tal señalización estimuló interacciones recíprocas intensas entre las madres y sus hijos que precedieron a la aparición del balbuceo y la protolengua.
    En los humanos, antes del segundo trimestre de gestación, se acelera el crecimiento cerebral.
    • La tercera tendencia apareció hace ca 3 Ma y consistió en una aceleración extrema en el crecimiento del cerebro, antes del último trimestre de gestación y que continúa durante el primer año después del parto hasta que el cerebro alcanza un tamaño más de tres veces superior al de los chimpancés. El aumento de tamaño del cerebro provocó problemas en el parto (Dilema obstétrico; Washburn, 1960). El compromiso entre el tamaño del canal del parto y el de la cabeza del feto provocó que la la evolución del cerebro estuviese más relacionada con la reorganización neurológica (Hofman, 2014) promovida posiblemente por los estímulos acústicos.
    La ampliación del espacio cognitivo en el eje ontogenético-individual

    miércoles, 13 de abril de 2016

    Los dientes de Yiyuan apoyan una taxonomía compleja para los Homo asiáticos del Pleistoceno.

    Vistas de los dientes de Yiyuan Sh.y.003, Sh.y.004, Sh.y.007 y Sh.y.071
    En 1981-1982, el yacimiento de Yiyuan, Shandong, al este de China, proporcionó algunos fósiles de Homo, incluyendo un cráneo relativamente completo y siete dientes aislados, datados en 0,4-0,3 Ma.

    Song XingChengkai SunMaría Martinón-TorresJosé María Bermúdez de CastroFei HanYingqi Zhang y Wu Liu han realizado un estudio comparativo métrico y morfológico de los dientes de Yiyuan.

    Los resultados apoyan una atribución humana y relacionan los dientes de Yiyuan con las muestras de Zhoukoudian, Chaoxian y Hexian. 

    Estos especímenes son menos derivados que los de Panxian Dadong (sapiens arcaico), lo que sugiere un patrón de aislamiento biogeográfico y diferentes tendencias evolutivas entre el norte y el sur de China durante el Pleistoceno Medio.

    También son diferentes de las muestras del Pleistoceno Temprano de Indonesia.

    Por consiguiente, el estudio apoya la idea de que la taxonomía de los homínidos del Pleistoceno de Asia se ha simplificado en exceso.

    El grado erectus en China

    martes, 12 de abril de 2016

    Poblamiento de América

    Yacimientos más antiguos de América del Sur
    Algunos de los yacimientos más antiguos se encuentran en América Latina, pero están sujetos a polémica (Monte Verde, Chile, antes de 25 ka, Dillehay et al, 2015; Tlapacoya, México, 24 ka; Toca da Tira Peia, Piauí, Brasil 22 ka; Arroyo del Vizcaíno, Uruguay 30-27 ka; Taima Taima, Coro Venezuela 14,44 ka; Pikimanchay, Ayacucho, Perú, 20 ka; Pedra Furada, Serra da Capivara, este de Piauí, Brasil, 32,16 ka y 20 ka; Toca do Serrote das Moendas,  São Raimundo Nonato, Piauí, Brasil, 29-24 ka; Abrigo de Toca do Sitio do Meio, Serra da Capivara, este de Piauí, Brasil, 14,3 ka; Arroyo Seco 2, Tres Arroyos, Pampa, Argentina, 14 ka). En Alaska y Canadá existen lugares con restos fechados hasta en 27 ka (Bluefish II, 24,82 ka; Swan Point, Little John, Broken Mammoth y Mead; Easton et al, 2013; Goebel et al, 2008; Hoffecker y Elias, 2003), pero los datos fiables no van más allá de los 15,5-13,9 ka. Rimrock Draw Rockshelter, en Riley, Oregón, con más de 15,8 ka; Page-Ladson, Florida, 14,55 ka; la cueva de Wilson Butte, en Idaho, con 14,5-13 ka; la cueva de Fort Rock, en Oregón, de 13,25 ka y otros yacimientos de Pennsylvania y Florida con unas edades de 12 ka. En 2011 se dató en 13,8 ka una punta de lanza hallada en el fósil de una costilla de mastodonte de Manis (Washington) y en 13,2 un conjunto de más de 15.000 artefactos de piedra hallados en el centro de Texas. En 2014 se dató en 22 ka un cráneo de mastodonte hallado en 1974 en la Bahía de Chesapeake junto a dos herramientas líticas, pero no está claro que estén asociados (Dennis Stanford et al, 2014). En 2015, Michael R. Waters et al dataron los restos de Wally's Beach, Canadá, de siete caballos y un camello luego de ser descuartizados, así como 29 núcleos y lascas no diagnosticables, obteniendo una fecha media de 13,3 cal ka. Los animales fueron sacrificados en un periodo corto.

    En las Cavernas Paisley (Oregón) aparecieron coprolitos datados en 14,3 ka y que se pensó procedían de humanos, pero según el análisis de A. Sistiaga et al (2013), corresponden a herbívoros. Asociadas a coprolitos más recientes (13,2 ka), aparecieron puntas de lanza Western Tallo.
    Entre los restos humanos más antiguos y los más recientes, hay diferencias morfológicas significativas, lo que puede interpretarse como una evolución rápida o como la evidencia de varias migraciones (Neves et al, 2004). Sin embargo, el ADN-mt de Naia (13-12 ka) ha revelado la conexión genética entre los primeros paleoamericanos y los nativos actuales. Los restos antiguos son muy escasos, lo que puede deberse a que se dejaban los muertos expuestos al aire libre o se quemaban o a que los primeros pobladores eran poco numerosos.
    Para Stuart Fiedel, no hay evidencias de intervención humana en los ecosistemas, anteriores a la cultura Clovis.
    El poblamiento de América a la luz del genoma Anzick 1

    Fósiles más antiguos (más de 10 ka).

    América del Norte y Centro.
    • Hoyo Negro, un pozo profundo dentro del sistema de cuevas Sac Actun, Península de Yucatán (México). Naia; en griego, ninfa del agua. Esqueleto casi completo de una adolescente de unos 15-16 años con un cráneo intacto y DNA preservado hallado en 2007 por el equipo de Alberto Nava (National Geographic). Muestra caracteristicas craneofaciales paleoamericanas: rostro estrecho con los ojos muy separados y frente prominente y baja; nariz baja y plana; y los dientes proyectados hacia fuera. Presenta signos de caries dental y osteoporosis. La talla es pequeña (1,5 m) y la constitución frágil. Su ADN-mt pertenece al haplogrupo D1, que se cree procede de Beringia, y es exclusivo actualmente de los nativos americanos incluyendo sudamérica. 13-12 ka. James C. Chatters et al, 2014.
    • Upward Sun River, AK. 11,5 ka. Potter et al (2011). Potter et al (2014). Tackney et al (2015). Restos de dos bebés enterrados. El análisis del ADN-mt muestra haplotipos diferentes, presentes aunque raros en las poblaciones americanas actuales pero austentes en las asiáticas, lo que apoya la hipótesis Standstill of Beringia: un aislamiento genético de una población nómada en Beringia durante 5 ka o más, que posteriormente migró hacia Alaska.
    • Witt Site (Tulare Lake, CA). 11,38 ka. Willig (1991).
    • Peñón III, Ciudad de México. 1959. Esqueleto parcial de una mujer de unos 25 años. 10,75. González et al (2003, 2006). Jiménez López et al (2006).
    • Abrigo de Anzick, oeste de Nevada. 1968. Restos de un niño de 18 meses. 10.705 ± 35 14C años PB (aproximadamente 12.707-12.556 cal BP). Owsley y Hunt (2001). Asociado con herramientas Clovis.
    • Buhl, sur de Idaho. Restos de mujer de 17-21 años y 1,65 cm de estatura. El esqueleto estaba removido y parece que fue desarticulado antes de ser enterrado. 10,675. Green et al (1998).
    • Wilson Leonard, TX. 10,5 ka. Steele (1998).
    • Chimalhuacán, México. 10,5 ka. González-José et al (2008).
    • Mostin, norte de California. 10,47 ka. Taylor et al (1985).
    • Warm Mineral Springs, Sarasota County, oeste de Florida. Restos de un varón de 30-40 años, una mujer y un individuo de 6 años. 10,26 ka. Clausen et al (1975).
    • Arch Lake, NM. 10,22 Owsley et al (2010).
    • Tlapacoya I, Ciudad de México. 1968. Cráneo de un varón de 30-35 años. 10,2 ka. González et al (2003, 2006).
    • Marmes Floodplain, sureste de Washington. Restos quemados de 10 individuos. 10,13 ka. Sheppard et al (1987).
    • Arlington Springs, Isla de Santa Rosa, sur de California. 1959. Dos fémures y un húmero. 10,08 ka. Johnson et al (2002).
    América del Sur.
    • Lapa Vermelha IV, Lagoa Santa, Minas Gerais, Brasil. 1975. Luzia, restos de mujer joven, de 1,5 m. Según Walter Neves (2003, 2004) presenta rasgos negroides. 11,68 ka. Prous y Fogaça (1999).
    • Cerca Grande 6 y 7. Lagoa Santa, Minas Gerais, Brasil. 11 ka. Neves et al (2004, 2005).
    • Pampa de Fósiles 13. Perú. 10,25 ka. Chauchat (1998).
    • Sueva 1, Colombia. 10,09 ka. Correal Urrego y van der Hammen (1979).
    Caribe.
    • La presencia humana en Cuba data de 10-8 ka.
    • Es posible que las islas del Caribe fuesen colonizadas por diversas culturas simultáneamente, procedentes de Venezuela (saladoides) y de los Andes bolivianos (huecoides), con costumbres muy diferentes.
    ( A ) En verde claro, tierra firme cuando los niveles del mar eran más bajos. En verde oscuro, tierra emergida en la actualidad. Durante el Último Glacial Máximo las capas de hielo bloqueaban el acceso a las Américas desde Beringia y las poblaciones no pudieron traspasar el cinturón de hielo de las Aleutianas. Los sitios Yana Rinoceros Horn (hace 32 ka) y Swan Point (hace 14 ka) ilustran las diferencias temporales y geográficas en el registro arqueológico.
    ( B ) Las capas de hielo comenzaron a retirarse hace ca 17 ka, y la ruta costera quedó practicable hace ca 15 ka. El rápido crecimiento demográfico hace ca 16 ka probablemente marca las migraciones hacia el sur.
    Bastien Llamas et al, 2016.

    Standstill of Beringia

    Según la hipótesis Standstill of Beringia, Out of Beringia o Statu Quo Beringia (estancia en Beringia) una población nómada procedente del norte de Asia se asentó en Beringia hace ca 24,9-18,4 ka, coincidiendo con el Último Glacial Máximo (LGM), que pudo obligar a las poblaciones siberianas a buscar refugios más al sur mientras que otros grupos permanecían aislados en zonas libres de hielo en Beringia ante la imposibilidad de retirarse más al sur. Según John F. Hoffecker, Scott A. Elias y Dennis H. O'Rourke (2014)Hoffecker et al (2016) el centro de Beringia mantuvo una tundra arbustiva con algunos árboles durante el último máximo glacial y se caracterizó por temperaturas sorprendentemente suaves, dada la alta latitud. La suavidad del clima fue causada por los patrones de circulación del Pacífico Norte que llevaron aire húmedo y relativamente cálido. Una población de unas decenas de miles de personas se estacionó en el centro de Beringia durante 2,4-9 ka (Llamas et al, 2016). Una clave para la ocupación prolongada puede haber sido la utilización de la madera como combustible. Los experimentos han demostrado que es necesaria alguna madera para utilizar el hueso como combustible. Esta población entró en las Américas a través de una ruta costera hace ca 16,0 ka. El tiempo en alcanzar el Sur del continente fue de ca 1,4 ka, ya que Monte Verde, en el sur de Chile, se ha datado en ca 14,6 ka.
    • Siguieron la costa occidental, por caminos hoy bajo el nivel del mar, lo que explica que no hayan aparecido restos. Esta opción permitiría la pesca. Desde hace 14 ka este pasillo estuvo exento de hielo y podía encontrarse megafauna. Esta opción ha sido defendida por Knut Fladmark y por Dixon (1999, 2001).
    • La teoría de la migración costera sostiene el desplazamiento por mar de los primeros colonos (Erlandson et al, 2007kelp highway hypothesis). Las islas Ryukyu fueron pobladas hace 35 ka.
    • Algunos investigadores defienden una ruta a través del interior del continente, por el territorio de Yukon y Alberta. Heintzman et al (2016) y Pedersen et al (2016) encontraron evidencia de un corredor para el paso del bisonte hace 13 ka. Hace ca 11,5-11 ka se abrió una ruta a través de un corredor libre de hielo a lo largo del lado oriental de las Montañas Rocosas. Hay muchos yacimientos fechados entre 11,5-11 ka y que se caracterizan por la presencia de puntas de flecha de la cultura Clovis (Modo 4), que toma su nombre del yacimiento de Nuevo México donde fue definida por primera vez.
    Rutas de entrada de los humanos en América
    Una vez en América, los grupos comenzaron a diferenciarse:
    • Para unos investigadores, en tres grandes grupos:
      • los esquimales-aleutianos, quienes se instalaron en las islas Aleutianas, en Alaska y en la costa norte de Norteamérica.
      • Na Dene, llamados así por la familia de lenguajes que lleva ese nombre, que se asentaron en Alaska y en la costa noroeste de Norteamérica hasta el comienzo del segundo milenio de nuestra era, momento en que sus descendientes emigraron más al sur y al este hasta los territorios que hoy forman Canadá y los Estados Unidos. Sus representantes más meridionales son los apaches y los navajo que se establecieron en el sudoeste de América del Norte hacia el año 1200 a.C.
      • Amerindios.
    • Para otros, en cientos de grupos independientes Paleo-indios, en varias olas migratorias. 
    Se ha sugerido una conexión entre las lenguas del Yenisei y las lenguas Na-Dene. Aceptando esta relación, Mark A. Sicoli y Gary Holton (2014) han utilizado datos lingüísticos tipológicos (gramaticales) y modelos filogenéticos computacionales. Los resultados apoyan una dispersión temprana de Na-Dene desde Beringia, a lo largo de la costa de América del Norte, con una migración de vuelta de los Yeniseicos a través de Siberia y una propagación posterior de lenguas Na-Dene por el interior de América del Norte.

    Este escenario se basa en el razonamiento geográfico y en los datos genéticos (Llamas et al, 2016) y lingüísticos, pero no ha sido confirmado por las pruebas arqueológicas.

    Figura 4 Dene-Yeniseian fuera de Beringia.
    Out of Beringia lingüístico

     La Teoría de las Tres Migraciones

    Turner estudió los rasgos dentales de individuos de pueblos americanos y asiáticos, identificando dos patrones:
    1. Sundadontia. En pueblos del sureste de Asia y en poblaciones prehistóricas de América. Se trata de una dentición menos especializada.
    2. Sinodontia. Este patrón está presente en los nativos americanos y del noreste de Asia. Dentro de este patrón identificó tres grandes subdivisiones que corresponderían a tres migraciones distintas.
      • Este patrón pudo haber evolucionado desde la sundadontia por aislamiento genético hace 20 ka (Stojanowski et al, 2013)
    Los análisis de William N. Duncan et al (2013) han confirmado patrones geográficos que pueden reflejar tres migraciones:
    • Dos migraciones costeras, una por el Pacífico (norte y sur de América) y otra por el Atlántico (norte de América).
    • Una migración posterior a través de un corredor libre de hielo hacia el centro de Norteamérica.
    El cráneo de Naia en el suelo de Hoyo Negro, tal como apareció en diciembre de 2011, después de haber rodado en una posición casi vertical.  (Roberto Chávez Arce)
    Cráneo de Naia en Hoyo Negro. Roberto Chávez Arce.

    Evidencias genéticas

    Cromosoma Y

    Se pueden observar dos linajes fundadores de ascendencia asiática:
    • Q, representa el 75% de los ADN-Y de los nativos americanos. Se observa por todo el continente.
      • Según Vincenza Battaglia et al (2013) se distinguen dos linajes fundadores principales, Q1a3a1a-M3 y Q1a3a1-L54 (XM3), junto con sub-clados de menor edad y distribución geográfica más restringida.
        • Q1a3a1a-M3 se observa también en el Lejano Oriente asiático.
        • Q1a3a1-L54 (XM3) se encuentra en el sur de Siberia, representado por el sub-clado Q1a3a1c-L330.
        • Estos datos confirman un origen siberiano sur de las poblaciones ancestrales que dieron origen a los Paleo-indios y la diferenciación de los dos Q linajes fundadores nativos en Beringia.
        • Los dos linajes fundadores llegaron a Mesoamérica al mismo tiempo y desde allí iniciaron una rápida migración hacia el sur, a lo largo de la costa del Pacífico, en la región andina.
        • Los dos linajes, muestran diferentes patrones de evolución en el altiplano mexicano y el área andina, lo que puede explicarse por las diferenciaciones locales debido a los eventos demográficos provocados por la introducción de la agricultura y asociados con el florecimiento de los grandes imperios.
      • El ADN-Y linaje de Anzick es Q1a2a1 * (L54). Entre las modernas secuencias comparadas, la de un Maya es la más cercana.
    • C, representa el 6% de los ADN-Y de los nativos americanos. Se limita a América del Norte. Es probable que su llegada fuese posterior.
      • El linaje más antiguo C3* sólo se ha detectado significativamente en un área restringida de Ecuador (Kichwa y Waorani, culturalmente muy diferenciados, conocidos los últimos por su extrema ferocidad con los extraños, genéticamente aislados entre ellos) Este haplotipo es prácticamente ausente en América del Norte y Central, pero se encuentra en el centro, este y noreste de Asia con una frecuencia elevada. Esto sugiere una introducción tardía (más de 6 ka) a través de rutas costeras o cruzando el Pacífico y que las poblaciones que migraron fueron muy reducidas. Dada la similitud de los artefactos de cerámica encontrados en ambas regiones, se ha especulado con una conexión a través del Pacífico entre la cultura Jomon medio de Kyushu (Japón) y la cultura Valdivia de Ecuador en 4400-3300 aC (Lutz Roewer et al, 2013).

    ADN-mt

    Los linajes indígenas americanos comienzan con las letras A, B, C, D o X.

    Según Alessandro Achilli et al (2013):
    • Hace 18-15 ka, la primera ola migratoria llegó desde Asia hasta la costa del Pacífico y desde allí se movió hacia el interior. Esa primera ola migratoria, con el haplogrupo B2, contenía los ancestros de todas las tribus de Norteamérica, Centroamérica y América del Sur.
      • El haplogrupo B2a surgió en América del Norte hace 13-12 ka. Está ausente en los esquimo-aleutianos y en los hablantes Na-Dene del norte.
    • Una segunda ola de migración probablemente dejó Siberia sólo un par de miles de años después de la primera ola. En lugar de recorrer la costa, el segundo grupo se deslizó a través de un corredor libre de hielo que va desde Alaska al sur de Canadá. Esta segunda ola nunca llegó al sur de Estados Unidos. Los recién llegados y las poblaciones existentes hibridaron. Las marcas genéticas de esta ola (haplogrupos X2a y C4c), se pueden observar tanto en hablantes Na-Dene como no-Na-Dene.
    • Una tercera ola de migración, llevada a cabo por descendientes de los pobladores ancestrales, comenzó alrededor de hace 7-4 ka en Alaska y se extendió hacia el oeste de Asia y sobre todo hacia el este del Canadá circumpolar. El haplogrupo (A2a) es típico de esquimo-aleutinanos y Na-Dene y también está presente en los siberianos orientales.
    El ADNmt de Anzick pertenece al linaje nativo americano común D4h3a en su no derivada etapa (root).

    Naia, la chica de Hoyo Negro, presenta el haplogrupo D1, que se cree procede de Beringia, y es exclusivo actualmente de los nativos americanos incluyendo sudamérica.

    Los bebés de Upward Sun River, presentan los haplogrupos C1b y B2, presentes pero raros en los americanos actuales pero ausentes en Asia (Tackney et al, 2015)
    • C1 se encuentra con mayor frecuencia entre los indios Pima y Hualapai de Arizona, Delta Yuman de California, y otras seis tribus, incluyendo la Ignaciano en Bolivia, los extintos taínos de Puerto Rico y un grupo representado por los huesos de Norris Farms en Illinois, datados en hace 700 años.
    • B2 se encuentra con mayor frecuencia en 37 tribus a lo largo de las Américas, incluyendo los Yakama, Wishram, Northern Paiute-Shoshone, Navajo, Hualapai (donde también aparece C1), Zuni y Jemez en América del Norte y Quechua y Aymara en Perú. También era común en los antigos Fremont y Anasazi del suroeste de USA.
    Bastien Llamas et al (2016) han secuenciado el ADN-mt completo de 92 individuos precolombinos datados entre 8,6-0,5 ka para reconstruir de forma detallada la historia de la población de las Américas mediante un análisis de coalescencia por inferencia bayesiana. Los datos construidos sugieren que una pequeña población entró en las Américas a través de una ruta costera alrededor de ca 16,0 ka, después de un aislamiento previo en Beringia de ca 2,4-9 ka. Todos los antiguos linajes mitocondriales detectados en este estudio están ausentes de los conjuntos de datos modernos, lo que sugiere una alta tasa de extinción. La colonización europea provocó una pérdida sustancial de linajes precolombinos.
    • Las 92 muestras corresponden a 84 haplotipos distintos, dentro  de los haplogrupos A2, B2, C1b, C1c, C1d, y D1. Ninguno de estos 84 haplotipos están representados en la población humana actual.
    • Todos los haplotipos formaban parte de una población inicial. Cada haplotipo parece estar limitado a una región geográfica concreta o a unos antecedentes culturales compartidos, lo cual es consistente con la sugerencia de que la estructura geográfica se estableció rápidamente y el flujo de genes posterior fue limitado.
    • El linaje compartido entre la población siberiana y la ancestral americana data de hace 24,9 ka. Las dos poblaciones quedaron totalmente aisladas entre hace 24,9-18,4 ka, coincidiendo con el Último Glacial Máximo (LGM), que pudo obligar a las poblaciones siberianas a buscar refugios más al sur mientras que otros grupos permanecían aislados en zonas libres de hielo en Beringia ante la imposibilidad de retirarse más al sur. La población femenina eficaz de la población fundadora que posteriormente entró en América era de ca 2.000 individuos. La megafauna de Beringia fue más que suficiente para sostener a esta población.
    • El arbol mitogenómico muestra un repentino estallido de diversificación de linajes hace ca 16-13 ka, seguido por un marcado aumento en el tamaño efectivo de la población femenina. En general, la población se multiplicó por 60 entre hace 16-13 ka, lo que sugiere un entorno más favorable, ya en América, con un rápido retroceso de los glaciares costeros. La estancia en Beringia duró por consiguiente 2,4-9 ka y el tiempo en alcanzar el Sur del continente fue de ca 1,4 ka, ya que Monte Verde, en el sur de Chile, se ha datado en ca 14,6 ka.
    • El ancestro común más reciente de las muestras antiguas y los nativos actuales data de hace ca 9 ka. Las altas tasas de extinción después de la colonización europea en poblaciones separadas geográficamente fueron la probable causa de la desaparición de la diversidad genética en ciertas áreas.
    La migraciones americanas a la luz del ADN-mt. Amick, 2016.

    Análisis genético de los fósiles de Lauricocha

    Lars Fehren-Schmitz presentó en la reunión de 2015 de la SAA los resultados del análisis del ADN-mt y ADN-Y de los fósiles humanos de Lauricocha (Perú). Se trata de cinco especímenes: una mujer y un niño de dos años datados en hace 9 ka, un varón datado en hace 7,5 ka, otro varón de hace 5,2 ka y un quinto espécimen sin datar. De acuerdo con las conclusiones, todos ellos descienden de un linaje que pobló la región de Bering hace 17 ka (ver comentarios de José María Bermúdez de Castro)
    Árbol según el ADN-mt de los nativos americanos. Morten Rasmussen et al, 2014.

     Complejo HLA

    Según A. Arnaiz-Villena et al (2006), del análisis de los genes HLA, se infiere que los Amerindios son los primeros habitantes de las Américas y estaban allí cuando llegaron oleadas de gentes hablando lenguas Na Dene (Atabascos, Navajos, Apaches) y Esquimales. Mientras se observa que en todas las otras poblaciones mundiales existe un gradiente de emparentamiento, que va en general concordando con la proximidad o lejanía geográfica, los Amerindios se sitúan aparte de todos.

    1. Los atabascos del noroeste canadiense muestran flujo génico con poblaciones vecinas, con amerindios, con habitantes de las islas del Pacífico, incluyendo australianos orientales, y con siberianos, ya que comparten haplotipos DRB1-DQB1 con estas poblaciones (por ejemplo: DRB1*14:01-DQB1*05:03, DRB1*09:01-DQB1*03:03).
    2. La entrada de los amerindios en América pudo haber sido diferente a la de atabascos, aleutianos y esquimales; los amerindios pudieron haber llegado al continente mucho antes que los atabascos y esquimales ya que presentan un conjunto completamente diferente de frecuencias alélicas HLA-DRB1.
    3. Los amerindios muestran muy pocos alelos estrictamente particulares (DRB1*04:11, DRB1*04:17), pero presentan haplotipos extendidos únicos (por ejemplo: A*02-B*35-DRB1*04:07-DQB1*03:02,A*02-B*35-DRB1*08:02-DQB1*04:02).
    4. Estos resultados no apoyan el modelo clásico de poblamiento del continente de las tres oleadas migratorias, sino otro en el que la entrada pudo ser también por la costa pacífica. La llegada de gentes por el Océano Pacífico ha podido contribuir al perfil genético HLA americano. La migración inversa (de América a Asia) de gentes en diferentes épocas no se puede descartar.

    Grupos sanguíneos

    Fernando A. Villanea et al (2013) han estudiado la distribución geográfica y temporal de una variante única del grupo sanguíneo O llamado O1vG542A, común entre los nativos meso y sudamericanos, pero poco frecuente en otras poblaciones.
    Identificaron este alelo en una población Na-Dene a una frecuencia de 0,11, y una antigua población de California a una frecuencia de 0,20. Estos resultados apoyan un origen en Beringia de O1vG542A. Este resultado es consistente con la hipótesis de que las poblaciones de nativos americanos derivan principalmente su ascendencia a partir de una única población de origen (out of Beringia).

    Árbol genético de máxima probabilidad. 

    SNPs

    Reich et al (2012) encontraron evidencia de al menos tres eventos de flujo de genes desde Asia hasta el Nuevo Mundo, asociados con grupos na-dene, esquimales-aleutianos y amerindios. La ascendencia amerindia divergió primero, mientras que la ascendencia na-dene y eskimo-aleutiana proviene de una población de origen siberiano ancestral común. El análisis también identifica una migración de vuelta de América del Norte a Siberia ancestral en los antepasados ​​de los Naukan Yupik, que posteriormente se mezclaron con las poblaciones Chukchi.

    An external file that holds a picture, illustration, etc.
Object name is nihms380685f2.jpg
    Historia de las poblaciones nativas americanas, inferida a partir del genoma. 
    Los círculos de color indican poblaciones ancestrales inferidas.
    Las líneas continuas, descendencia. Los números indican la deriva genética (en unidades proporcionales a la distancia genética).
    Las líneas de puntos indican eventos de mezcla, con el porcentaje de asociado a la contribución.
    El color rojo indica grupos Eskimo-Aleutianos.
    El verde, grupos Na-Dene.
    El azul, grupos amerindios. 

    Flujo genético de antiguas poblaciones siberianas

    Maanasa Raghavan et al (2013) secuenciaron el ADN de un individuo juvenil (MA 1) cuyos restos hallados en Mal'ta (Lago Baikal, centro-sur de Siberia), fueron datados en 24 ka. Se trata del genoma humano anatómicamente moderno más antiguo reportado hasta la fecha.
    • El ADN-mt pertenece al haplogrupo U, con alta frecuencia entre los cazadores recolectores del Paleolítico Superior y Mesolítico europeo.
    • El ADN-Y pertenece al haplogrupo R, basal a euroasiáticos occidentales de hoy en día y es cercano a la raíz de la mayoría de los linajes nativos americanos.
    • El ADN autosómico es basal a euroasiáticos occidentales de hoy en día y genéticamente muy relacionado con los actuales nativos americanos, sin afinidad con los asiáticos orientales.
    Esto sugiere que las poblaciones relacionadas con los euroasiáticos occidentales contemporáneos tenían una distribución más nororiental hace 24 ka años de lo que comúnmente se piensa. Por otra parte, se estima que del 14 al 38% de ascendencia nativa americana puede provenir del flujo de genes de esta antigua población. Esto es probable que haya ocurrido después de la divergencia de los antepasados ​​de los nativos americanos con los antepasados ​​de los asiáticos orientales, pero antes de la diversificación de las poblaciones americanas nativas del Nuevo Mundo.
    La presencia de genes de la población a la que pertenecía MA-1 en el linaje de los nativos americanos podría explicar por qué algunos cráneos de los primeros americanos muestran características morfológicas que no se parecen a las de los asiáticos orientales.

    Morten Rasmussen et al (2014) secuenciaron el genoma Anzick 1, asociado directamente con herramientas Clovis, datado en 10.705 ± 35 14C años PB (aproximadamente 12.707-12.556 cal BP).
    • Comparte genes con la población siberiana de Mal'ta
    • Está más estrechamente relacionado con todas las poblaciones indígenas americanas que con cualquier otro grupo. La relación es mayor con las poblaciones modernas de América Central y del Sur, lo que evidencia una división anterior en las primeras poblaciones americanas.
    Por otra parte, los pre-Inuit de la cultura Dorset (representados por Saqqaq) muestran más afinidad con varias poblaciones de Siberia (en particular la Naukan, Chukchi , Koryak y Yukaghir, en este orden) que con nativos americanos, incluyendo aleutianos).
    Los modelos consistentes con los datos reflejan que Anzick-1 está más estrechamente relacionado con las poblaciones del sur de América (SA) que con las del norte (NA) (c), aunque también es posible que las tres poblaciones desciendan del mismo tronco los norteamericanos (NA) hayan recibido la introgresión de un grupo basal arcaico (podría ser una población Na-Dene o inuit).
    Flujo genético de antiguas poblaciones siberianas en europeos y nativos americanos. Razib Khan (2013).
    map showing genetic similarities
    Proximidad genética entre los amazónicos y los indígenas australianos, de Nueva Guinea y las Islas Andamán. Skoglund et al, 2015.
    Pontus Skoglund et al (2015) han analizado la información publicada de todo el genoma de individuos de 21 poblaciones nativas de América Central y del Sur. También recogieron y analizaron el ADN de individuos de otras 9 poblaciones nativas de Brasil. Compararon estos genomas con los de individuos de otras 200 poblaciones no americanas. De acuerdo con los resultados:
    • Algunos nativos amazónicos descienden de una población fundadora más estrechamente relacionada con los indígenas australianos, de Nueva Guinea y las Islas Andamán, que a con cualquier eurasiático o nativo americano de hoy en día. 
    • Esta firma no está presente en la misma medida, o no está presente en absoluto, en los actuales norte y centroamericanos ni en un genoma Clovis de hace ca 12,6 ka.
    Poblamiento de América en una única ola migratoria. Raghavan et al, 2015.
    Maanasa Raghavan et al (2015) han secuenciado 31 genomas de individuos actuales de las Américas, Siberia y Oceanía: Altai (n=2), Buryat (n=2), Ket (n=2), Koryak (n=2), Sakha (n=2), Yupik Siberianos (n=2), Tsimshian (n=1); Pima (n=1), Huichol (n=1), Aymara (n=1), Yukpa (n=1), Papúa (n=14), para su estudio junto con 23 genomas antiguos de individuos de América del Norte y el Sur datados entre ca 6-0,2 ka y de 79 individuos actuales de América y Siberia.
    Según las conclusiones de los autores, los antepasados ​​de todos los actuales nativos americanos, incluyendo atabascos y amerindios, entraron en América en una única ola migratoria desde Siberia a partir de hace 23 ka, que permaneció aislada en Beringia menos de 8 ka. La población que llegó a América se separó en dos ramas basales hace ca 13 ka: una de ellas se dispersón por toda América, mientras la otra lo hizo solo por el Norte. Flujos posteriores de genes dieron lugar a que algunos nativos americanos compartan ascendencia con asiáticos del este actuales (incluyendo siberianos) y con australomelanesios. Pericúes y fuegopatagones no están directamente relacionados con los australomelanesios modernos.

       Hipótesis descartadas

    • El modelo tradicional (blitzkrieg) fue propuesto por Hrdlička y posteriormente modificado con el fin de incorporar los nuevos datos cronológicos y culturales. Supone una rápida migración (que contiene todos los linajes fundadores) de ancestros asiáticos a través de de Bering hace unos 16,5 ka. La base de este modelo fue la identificación de la cultura Clovis.
    • Greenberg et al, combinando pruebas lingüísticas, arqueológicas y biológicas, propusieron un modelo de tres oleadas migratorias, según el cual los tres grupos lingüísticos nativos americanos propuestos (amerindios, Na-Dene y Eskimo-Aleut) entraron separadamente en las Américas después del último máximo glacial (LGM, ~ 20 kya).
    • Varias docenas de herramientas de tecnología solutrense, datadas entre 26-19 ka, han sido descubiertas en seis lugares a lo largo de la costa este de Norteamérica. Dennis Stanford y Bruce Bradley (2012) han propuesto que gentes de Europa occidental migraron a América del Norte desplazándose (por encima de la superficie del hielo y/o en barcas) a lo largo del borde de la parte congelada del Atlántico Norte. La zona de cambio estacional, donde el hielo finalizaba y comenzaba el océano abierto, habría sido extremadamente rica en recursos alimenticios. Por otra parte, la presencia del haplogrupo X2a en el ADN-mt de los nativos americanos ha dado pie a hipótesis de un flujo genético transatlántico, que según Raff y Bolnick (2015) son inconsistentes (ir a comentarios de José Luis Moreno Garvayo).
    La imagen a tamano completo (170 K)
    Yacimientos arqueológicos tempranos a lo largo de la vertiente andina occidental entre 16 ° y 25 ° S. Puntos oscuros: sitios costeros, puntos verdes: sitios ubicados en altitudes superiores a 3.000 m snm. La zona amarilla representa la extensión del núcleo del desierto de Atacama.

    El ADN-mt de 92 individuos precolombinos ilumina el poblamiento de América

    ( A ) En verde claro, tierra firme cuando los niveles del mar eran más bajos. En verde oscuro, tierra emergida en la actualidad. Durante el Último Glacial Máximo las capas de hielo bloqueaban el acceso a las Américas desde Beringia y las poblaciones no pudieron traspasar el cinturón de hielo de las Aleutianas. Los sitios Yana Rinoceros Horn (hace 32 ka) y Swan Point (hace 14 ka) ilustran las diferencias temporales y geográficas en el registro arqueológico.
    ( B ) Las capas de hielo comenzaron a retirarse hace ca 17 ka, y la ruta costera quedó practicable hace ca 15 ka. El rápido crecimiento demográfico hace ca 16 ka probablemente marca las migraciones hacia el sur.
    Según la hipótesis Standstill of Beringia, Out of Beringia o Statu Quo Beringia (estancia en Beringia) una población nómada procedente del norte de Asia se asentó en Beringia hace unos 30 ka aprovechando la última glaciación, donde permaneció aislada genéticamente durante 5.000 años o más. Hace más de 16 ka, esta población comenzó a migrar hacia Alaska. La definitiva expansión se produjo hace algo más de 11 ka, en un momento en que se abrió un corredor a través de los hielos. Hay muchos yacimientos fechados entre 11,5-11 ka, que se caracterizan por la presencia de puntas de flecha de la cultura Clovis (Modo 4).

    Bastien Llamas, Lars Fehren-Schmitz, Guido Valverde, Julien Soubrier, Swapan Mallick, Nadin Rohland, Susanne Nordenfelt, Cristina Valdiosera, Stephen M. Richards, Adam Rohrlach, Maria Inés Barreto Romero, Isabel Flores Espinoza, Elsa Tomasto Cagigao, Lucía Watson Jiménez, Krzysztof Makowski, Ilán Santiago Leboreiro Reyna, Josefina Mansilla Lory, Julio Alejandro Ballivián Torrez,
    Mario A. Rivera, Richard L. Burger, Maria Constanza Ceruti, Johan Reinhard, R. Spencer Wells, Gustavo Politis, Calogero M. Santoro, Vivien G. Standen, Colin Smith, David Reich, Simon Y. W. Ho, Alan Cooper y Wolfgang Haak han secuenciado el ADN-mt completo de 92 individuos precolombinos datados entre 8,6-0,5 ka para reconstruir de forma detallada la historia de la población de las Américas mediante un análisis de coalescencia por inferencia bayesiana.

    Los datos construidos sugieren que una pequeña población entró en las Américas a través de una ruta costera alrededor de ca 16,0 ka, después de un aislamiento previo en Beringia de ca 2,4-9 ka. Todos los antiguos linajes mitocondriales detectados en este estudio están ausentes de los conjuntos de datos modernos, lo que sugiere una alta tasa de extinción. La colonización europea provocó una pérdida sustancial de linajes precolombinos.
    • Las 92 muestras corresponden a 84 haplotipos distintos, dentro  de los haplogrupos A2, B2, C1b, C1c, C1d, y D1. Ninguno de estos 84 haplotipos están representados en la población humana actual.
    • Todos los haplotipos formaban parte de una población inicial. Cada haplotipo parece estar limitado a una región geográfica concreta o a unos antecedentes culturales compartidos, lo cual es consistente con la sugerencia de que la estructura geográfica se estableció rápidamente y el flujo de genes posterior fue limitado.
    • El linaje compartido entre la población siberiana y la ancestral americana data de hace 24,9 ka. Las dos poblaciones quedaron totalmente aisladas entre hace 24,9-18,4 ka, coincidiendo con el Último Glacial Máximo (LGM), que pudo obligar a las poblaciones siberianas a buscar refugios más al sur mientras que otros grupos permanecían aislados en zonas libres de hielo en Beringia ante la imposibilidad de retirarse más al sur. La población femenina eficaz de la población fundadora que posteriormente entró en América era de ca 2.000 individuos. La megafauna de Beringia fue más que suficiente para sostener a esta población.
    • El arbol mitogenómico muestra un repentino estallido de diversificación de linajes hace ca 16-13 ka, seguido por un marcado aumento en el tamaño efectivo de la población femenina. En general, la población se multiplicó por 60 entre hace 16-13 ka, lo que sugiere un entorno más favorable, ya en América, con un rápido retroceso de los glaciares costeros. La estancia en Beringia duró por consiguiente 2,4-9 ka y el tiempo en alcanzar el Sur del continente fue de ca 1,4 ka, ya que Monte Verde, en el sur de Chile, se ha datado en ca 14,6 ka.
    • El ancestro común más reciente de las muestras antiguas y los nativos actuales data de hace ca 9 ka. Las altas tasas de extinción después de la colonización europea en poblaciones separadas geográficamente fueron la probable causa de la desaparición de la diversidad genética en ciertas áreas.
    Poblamiento de América

    sábado, 9 de abril de 2016

    Secuenciación por vez primera del ADN-Y de un neandertal

    Conocemos el ADN de los neandertales gracias a la secuenciación de los genomas de cinco hembras y el ADN-mt de cinco individuos (Green et al, 2010; Prüfer et al, 2014; Green et al, 2008; Briggs et al, 2009)

    Fernando L. Mendez, G. David Poznik, Sergi Castellano y Carlos D. Bustamante 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.

    Relaciones filogenéticas entre neandertales y humanos modernos: contacto e hibridación

    jueves, 7 de abril de 2016

    Evidencias genéticas del origen del sapiens e introgresiones de otras especies

    Hitos en el estudio del ADN antiguo. Luca Ermini et al (2014).

    Árboles bayesianos para el ADNmt y el ADN nuclear. El primer elemento (Toe phalanx) representa el ADN neandertal de Altai. Kay Prüfer et al (2013).

    Población a lo largo del tiempo inferida del genoma. Kay Prüfer et al (2013)
    Los estudios genéticos están iluminando el oscuro origen del sapiens gracias a que a partir de los diferentes alelos y haplotipos que portan los individuos actuales y antiguos, es posible estimar la fecha del ancestro común más reciente. La Teoría de la Coalescencia propone que, en una población dotada de una cierta variabilidad genética, y para genes neutros que no afecten a la viabilidad de un individuo, los diferentes alelos presentes en ella deberían haber tenido un sólo ancestro común, es decir, provenir de una única secuencia original.

    Hace años se popularizó la llamada Eva mitocondrial (hipótesis Arca de Noé), o ancestro común más reciente para el ADN-mt. Sin embargo, los humanos actuales no provenimos de una sola mujer: Los modelos teóricos y computacionales muestran que número de individuos capaces de reproducirse fue siempre de al menos 4.000. Estos estudios cuentan con un problema importante: la calibración del reloj molecular, del número de sustituciones (mutaciones) por lugar del genoma (sitio) y unidad de tiempo.

    El genoma de los humanos modernos muestra muy poca variación, lo que indica un cuello de botella de diez mil individuos o menos, hace unos 75 ka.


    Los resultados de los estudios genéticos, así como otros estudios morfológicos y lingüísticos, muestran una correlación significativa entre la variación exhibida por cada una de las poblaciones humanas actuales y la distancia a África (p. ej. Keith L. Hunley, Graciela S. Cabana y Jeffrey C. Long, 2015). Esto es consistente con la Hipótesis Out of Africa, pero también con el Modelo Multirregional, pues los efectos combinados de una fundación de población, reducido flujo genético y selección severa provoca que las poblaciones en los bordes del rango de variación de la especie sean menos diversas genética y morfológicamente que las más cercanas al centro.

    La idea de que todos los humanos modernos comparten un origen africano reciente (en los últimos 250 ka) se apoyado en tres evidencias genéticas:

    • La mayoría de los loci genéticos examinados hasta la fecha muestran una mayor diversidad en las poblaciones africanas.
    • En los árboles filogenéticos, la separación entre las poblaciones africanas y las no-africanas es la ramificación más antigua.
    • La mayoría de los estudios atribuyen fechas recientes para la coalescencia molecular o el momento de separación entre las poblaciones africanas y no africanas.
    Árbol filogenético en base al ADN-mt obtenido por Rieux et al (2014)

    Estudios en base al ADN-mt

    El ADN-mt se hereda únicamente por vía materna. Debido a que su tamaño es muy reducido en comparación con el ADN nuclear, fue objeto de los primeros estudios.

    Qiaomei Fu et al (2013) han utilizado el genoma mitocondrial de diez ejemplares antiguos de humanos modernos como puntos de calibración para el reloj mitocondrial. Según los resultados, la separación de los no africanos (Out of Africa del Homo sapiens) se produjo hace menos de 95-62 ka y el ancestro común más reciente data de hace 0,16 Ma.



    Igor V. Ovchinnikov (2013) ha analizado el genoma nuclear y mitocondrial de neandertales, denisovanos y humanos modernos (HAM), deduciendo las secuencias del ADN nuclear de origen mitocondrial (inserciones de secuencias mitocondriales en el genoma nuclear, Nuclear Mitochondrial Pseudogenesmumts).

    El análisis revela una profunda división de los linajes del ADN-mt en los homínidos africanos del Pleistoceno Medio:
    • El primer grupo incluye el ADN-mt de HAM y neandertales.
    • El segundo, el ADN-mt de los denisovanos y el ADN-mt fósil conocido como mtAncestor-1 (deducido a partir de una secuencia del genoma mitocondrial neandertal compartida con numts del HAM en el cromosoma 1).
    Los dos grupos se separaron hace 1,11-0,61 Ma. Aproximadamente 220 ka después, el segundo grupo se mezcló con una población ancestral de neandertales y HAM.



    Igulamente, Adrien Rieux et al (2014) han obtenido las siguientes tasas de sustitución (sustituciones por sitio por año PPPY):

    • 0,75 x 10-8 para la región codificadora PC1+2.
    • 3,32 x 10-8 para la región codificadora PC3.
    • 2,14 x 10-8 para toda la molécula.
    En base a estas tasas, han calculado las fechas de coalescencia de varios nodos del árbol evolutivo humano:
    • 389 ka para la separación entre Homo neanderthalensis y Homo sapiens.
    • 143 ka para el antecesor común más reciente (TMRCA) de todo el ADNmt humano moderno.
    • 72 ka para la coalescencia del haplogrupo L3 (del que descienden todos los no africanos).
      • Esta estimación pone un límite superior conservador de 93 ka para el momento del último gran intercambio de genes entre las poblaciones africanas y no africanas. El proceso de división pudo haber sido muy dilatado en el tiempo.
    Figura 1 Esquema de árbol haplogrupo L0 y la raíz de la diversidad ADNmt humano.
    Árbol del haplogrupo L0 del ADN-mt. Teresa Rito et al (2013),
    Teresa Rito et al (2013) han analizado los haplogrupos L0 y L1'6 del ADNmt, clado hermanos.

    De acuerdo con los resultados, los autores proponen que:
    • El último ancestro común de los humanos modernos (Eva mitocondrial) habitó en el centro de África hace ~180 ka, en un momento de baja población.
    • Hace ~130 ka, coexistían en África dos grupos distintos de humanos anatómicamente modernos:
      • L0 en el Sur. Los antepasados ​​de poblaciones Khoe y San modernas. Dentro del haplogrupo L0, son perceptibles dos migraciones de sur a este; Una de ellas, entre 120 y 75 ka, representa la primera dispersión humana moderna de gran distancia detectada sin ambigüedades y podría haber permitido la dispersión de varios marcadores de la modernidad (L0a, L0b, L0f, L0k). Una segunda, en los últimos 20 ka representada por L0D, pudo haber sido responsable de la difusión de las lenguas clic hasta el este de África, en contra de la opinión de que estos ejemplos orientales constituyen reliquias de una antigua distribución, mucho más amplia.
      • L1’6 en el centro y este de África. Incluía a los antepasados ​​del resto de las poblaciones actuales.
    Las primeras dispersiones humanas modernas se correlacionan con los cambios climáticos, en particular las "megasequías" africanas tropicales del MIS 5 (135-75 ka) que, paradójicamente, pudieron haber provocado la dispersión fuera de África de poblaciones con el haplogrupo L3 hace unos ~60 ka.

    Es desconcertante la coincidencia en el tiempo de la expansión de L3 y la llegada al Este de África de los marcadores L0a y L0b.


    Figure 5 Schematic representation of the major inferred migrations involving mtDNA haplogroup L0.
    Representación esquemática de las migraciones más importantes que involucran al haplotipo L0. Teresa Rito et al (2013),
    Eva K. F. Chan et al (2015) han estudiado el ADN-mt de varios individuos de África del Sur: San (n = 26), Khoe (n = 41), bantúes de sudoeste (n = 10, incluyendo Owambo, Herero, Himba y Caprivian), bantúes del sur (n = 40, incluyendo Shona, Pedi, Sotho, Tswana, Tsonga, Xhosa y Zulú), mestizos sudafricanos (n = 23) y mestizos de Namibia (n = 42), además de 526 genomas relevantes publicados anteriormente y han refinado la divergencia filogenética basal, los tiempos de coalescencia y la prehistoria de los pueblos Khoe San. Estudios anteriores han sugerido que estas poblaciones mestizas incluyen contribuciones maternas significativas San / Khoe.

    De acuerdo con los resultados:
    • Se confirma L0d como un linaje divergente temprano (~ 172 ka).
      • La divergencia entre L0d1 y L0d2 se produjo hace ~ 93 ka.
      • Se han identificado dos nuevos subclados: L0d1d y L0d1c4/L0d1e.
    • L0k se originó hace ~ 159 ka.
    • Se ha descubierto un nuevo linaje: L0g, que divergió de L0a hace ~ 94 ka.
    Según Hie Lim Kim et al (2014), los HAM surgieron en algún lugar de África y se extendieron por todo el continente, con un flujo de genes continuo entre las poblaciones. Hace ca 150-100 ka, la especie humana se estructuró geográficamente dentro de África y las poblaciones se diferenciaron genéticamente debido a un flujo limitado de genes. En el mismo momento o algo después, un clima más seco comenzó a afectar a África occidental y central, pero no a las regiones del sur. Por ello, después de la primera división, entre los khoisan ancestrales y los no khoisan hace 150-100 ka, la población ancestral khoisan mantuvo su diversidad genética alta, mientras que el tamaño efectivo de la población no khoisan siguió disminuyendo durante hace 120-30 ka y perdió más de la mitad de su diversidad. Las poblaciones que protagonizaron el Out of Africa hace 60-40 ka sufrieron una reducción todavía mayor.


    Marcadores ADN-Y. Créditos: Jen Christiansen

    Estudios en base al ADN-Y

    El ADN-Y se hereda exclusivamente por vía paterna.

    Según Fernando L. Mendez et al (2013) el ancestro común más reciente para el árbol Y data de 338 ka, más lejos que el ancestro común más reciente para el árbol del ADNmt y que los fósiles más antiguos del sapiens moderno. Son dos las interpretaciones posibles:
    • El humano moderno tiene un origen más antiguo de lo que indica el registro fósil.
    • Algunas poblaciones de sapiens se mezclaron en África con poblaciones arcaicas. 
      • Tras estudiar los genes de una muestra de individuos de tres etnias de cazadores recolectores africanos, Joaseph Lachance, Sarah A. Tishkoff et al dedujeron la convivencia en África y cruce de Homo sapiens con otra especie arcaica desconocida. No existe evidencia fósil que pueda respaldar esta teoría.
    Melisa A. Wilson Sayres (2013) apunta que las conclusiones de Mendez et al son incompatibles con el registro fósil, las estimaciones por el ADN-mt y la teoría genética de la población y atribuye las conclusiones al empleo de una tasa de mutación excesivamente baja. Eran Elhaik et al (2014) consideran que la estimación se alcanzó a través de métodos estadísticos y analíticos inadecuados. Según su análisis, el ancestro común más reciente para el árbol Y data de 208 ka (95 % CI= 163.900 a 260.200).

    Paolo Francalacci et al (2013) han secuenciado de forma completa el genoma del cromosoma Y de 1.200 varones de Cerdeña.
    Partiendo de esta información, han construido un árbol filogenético con los principales Y-haplogrupos que se encuentran en Europa. El árbol fue calibrado con los datos arqueológicos de la expansión inicial de la población en Cerdeña, obteniendo una tasa de 0,53x10-9/bp/año. Según esta calibración, calculan una fecha para el antepasado común más reciente en 200-180 ka, que es coherente con las estimaciones basadas en el ADN-mt.

    G. David Poznik et al (2013) han secuenciado el ADN-Y y el ADN-mt de 69 varones de 9 poblaciones, incluyendo dos con ramas basales de los haplogrupos africanos, aplicando tecnologías equivalentes. Usando para la calibración la llegada a América, han estimado una tasa de 0,82x10-9/bp/año con un intervalo de confianza del 95%. Según los resultados:
    • El antepasado común más reciente para el ADN-Y, vivió hace 156-120 ka. 
    • El antepasado común más reciente para el ADN-mt, vivió hace 148-99 ka. 
    • Los euroasiáticos se separaron en tres grupos hace unos 50 ka y se han mantenido aislados hasta la actualidad.
    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.
    Rosaria Scozzari et al (2014) han propuesto una nueva cronología para el cromosoma Y del sapiens en base a nuevos marcadores SNP y a una tasa de mutación de 0,64 x 10e-9.
    El árbol propuesto por los autores recapitula la topología previamente conocida, pero se modifican drásticamente las longitudes relativas de las ramas principales y aumentan las edades de los nodos asociados.
    Según las conclusiones principales:
    • Los linajes patrilineales con edades cercanas a las de los fósiles tempranos de HAM sobreviven actualmente sólo en África central y occidental.
    • Sólo unos pocos linajes evolutivamente exitosos sobrevivieron entre 160-115 ka.
    • Debe ser considerada una salida temprana de África (antes de 70 ka), que se ajusta a la evidencia arqueológica de Asia occidental reciente.
    Topología de los Y-haplogrupos, con énfasis en los subclados de F.  Karmin et al, 2015.

    Tiempos de coalescencia para los Y-haplogrupos no africanos. Karmin et al, 2015.
    Sebastian Lippold et al (2014) han obtenido ~500 kb secuencias del cromosoma Y no-recombinante (NRY) y el ADNmt completo de 623 varones de 51 poblaciones del CEPH Human Genome Diversity Panel (HGDP), con la finalidad de investigar en detalle las historias demográficas paternal y maternal de los humanos.

    Según los resultados:
    • Se confirma que las diferencias genéticas entre las poblaciones humanas a escala global son mayores para el NRY que para el ADNmt.
    • La población ancestral fue muy pequeña en tamaño (<100) para el Out of Africa.
    • El ratio entre la población reproductora femenina y la población reproductora masculina (Nf/Nm) ha sido mayor que uno a través de la historia de los humanos modernos y se ha incrementado recientemente debido un crecimiento mayor en Nf.
    • Las variaciones regionales en los patrones de variación de NRY y ADN-mt son sustanciales.
    Historia demográfica humana femenina (rojo) y masculina (azul). Los números en los triángulos reflejan el Nf (rojo) y Nm (azul) actual (superior) y ancestral (inferior). Los números en el óvalo negro corresponden con la población efectiva en la migración Out of Africa. Las dataciones en las flechas indican el tiempo de divergencia. Sebastian Lippold et al (2014).


    Monika Karmin et al (2015) han analizado 456 secuencias de alta cobertura del cromosma Y. Han supuesto una tasa de mutación de 0,74 x10-9/bp/año calculada a partir de los especímenes de Anzick (12.6 ka; Rasmussen et al 2010) y Saqqaq (4 ka; Rasmussen et al, 2014).

    De acuerdo con los resultados:
    • El ancestro común más reciente para el cromosoma Y vivió hace 254 ka (95% CI 307-192 ka). Las primeras separaciones importantes se sitúan:
      • Hace ~100 ka, se produce la división entre DT (no africanos, en general) y B2'5 (africanos). De forma coherente con estudios anteriores, todas las muestras no africanas pertenecen a los haplogrupos C, D, E, y F.
      • Hace ~ 70 ka DT se divide en CT y DE; muy poco después, se produce la separación entre C y F por una parte y D y E1'4 por otra. Estos eventos coinciden con la erupción de Toba y la aparición de condiciones áridas súper en el inicio de MIS 4.
        • Mientras los demás linajes son no africanos, E1'4 se encuentra en África, lo que puede indicar un regreso de esta población después del Out of Africa.
    • Los haplogrupos fundadores no africanos se originaron hace 52-47 ka, lo cual es consistente con un modelo de colonización inicial rápida de Eurasia y Oceanía tras un cuello de botella en el Out of Africa, con separaciones casi simultáneas de los antepasados ​​de Eurasia Occidental, Asia Oriental y Oceanía.
    • Se ha identificado una primera división del haplogrupo F debido a la mutación F1329, localizada en dos individuos Lahu. En combinación con la presencia de ramas profundas del haplogrupo K en el sudeste de Asia, este hallazgo fortalece aún más el modelo que propone que la radiación inicial de los Y-linajes no africanos pudo haber tenido centro en algún lugar del sudeste asiático (Karafet et al 2014).
    • En contraste con reconstrucciones demográficas basadas ​​en el ADNmt, se deduce un segundo fuerte cuello de botella en los Y-linajes hace 10 ka. La hipótesis de los autores es que este cuello de botella es causado por cambios culturales que afectan a la varianza de éxito reproductivo en los varones.
    Chiara Barbieri et al (2016) han analizado el ADN-Y de 547 individuos khoisán y de poblaciones con lenguas bantúes, cubriendo la mayor parte de la diversidad cultural de Botswana, Namibia y Zambia. De acuerdo con los resultados, el Tiempo para el Ancestro Común más Reciente (TMRCA) es de 248-218 ka para el nodo más profundo.

    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. De acuerdo con las conclusiones, 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).

    Tamaño efectivo de la población en los últimos 150 ka. La estimación autosómica fue calculada mediante la fórmula 4NfNm/(Nf+Nm). Karmin et al, 2015.

    Otros estudios

    Kelley Harris y Rasmus Nielsen (2013) han estudiado la distribución de segmentos idénticos por estado (IBS) (idénticos por azar y no por descendencia común), localizados entre dos SNPs (polimorfismos). Las longitudes de estos segmentos contienen información acerca de la cantidad de diversidad genética existente en diversos momentos de la historia de una especie y por lo tanto pueden ser utilizadas para estimar tamaños de población. Los segmentos IBS compartidos entre las secuencias de ADN de diferentes poblaciones también contienen información acerca de la divergencia de la población y el flujo de genes en el pasado. Al observar los segmentos IBS compartidos por africanos y europeos, utilizando el método desarrollado por los autores, se infiere que los dos grupos estuvieron separados durante más de 40 ka, pero con flujo genético entre poblaciones divergentes hasta hace 12 ka.


    Figure 7 A history inferred from IBS sharing in Europeans and Yorubans.
    Historia de poblaciones inferida a partir de segmentos IBS compartidos por europeos y yorubas.  La población europea, se mezcló con una población homínida preexistente (fantasma) en el momento de un cuello de botella. Harris y Nielsen, 2013.
    Según Himla Soodyall, Mattias Jakobsson, et al. (2012) hace unos 100 ka los pueblos Khoe y San (hotentotes y bosquimanos) divergieron genéticamente del resto de la humanidad actual. Han localizado seis genes sujetos a presión selectiva:
    • ROR2, implicado en el desarrollo del hueso y el cartílago.
    • SPTLC1, cuyas mutaciones se asocian a la neuropatía sensorial hereditaria.
    • SULF2, cuyas mutaciones subyacen a malformaciones esqueléticas y defectos en el desarrollo del cerebro.
    • RUNX2 asociado a la evolución de la anatomía humana moderna.
    • SDCCAG8, uno de los genes implicados en la microcefalia
    • LRAT, asociado al alzhéimer.
    Para S. Gopalakrishnan et al (2013) todas las poblaciones africanas, excepto los San, proceden de una sola población de alrededor de 110 ka. Los intercambios genéticos de los San con el resto de poblaciones africanas comienzan hace 120 ka. Estiman que el Out of Africa se produjo hace ~ 75 ka y la división europea-asiática hace ~ 25 ka.

    Según JJ Farrell et al (2013) la separación entre los saudíes del este y los africanos data de 110 ka. La población intermedia fue sometida a un largo periodo de disminución que culminó en un cuello de botella hace 50 ka, seguido de una expansión por Asia y Europa.

    Según Rasika Mathias et al (2012), hace más de 85 ka surgió en el cromosoma 11 una variante genética que permitió a los humanos convertir ácidos grasos poliinstaturados (presentes en las plantas) a los ácidos grasos necesarios para que el cerebro alcance el tamaño y la complejidad características.
    Hasta ese momento, los humanos se distribuían cerca de las masas de agua del centro de África, donde podían encontrar crustáceos y peces que proporcionan estos ácidos. La mutación permitió la salida de África y la expansión por todo el planeta.


    Árboles según la información suministrada por los ADNmt y ADN nuclear antiguos. Luca Ermini et al (2014).
    Damian Labuda et al (2013) han analizado la diversidad genética dentro de un segmento de 11 kb del gen MTMR8 (cromosoma X) en una muestra de 111 individuos sub-saharianos y 49 no africanos. Según los resultados:
    • La migración fuera de África fue precedida de una diversificación de la población. Las estimaciones de edad plantean la cuestión de si los humanos modernos se originaron de una sola población o como una amalgama de diferentes poblaciones separadas por años de evolución independiente, lo que sugiere una mayor antigüedad de nuestra especie que lo que generalmente se considera.
    • Los más antiguos linajes subsaharianos , ~500 ka, se encuentran entre Khoe -San del Sur de África.
    • Un haplotipo diferente, encontrado entre los Biaka (Pigmeos del Oeste, Sur de la República Centroafricana), se debe probablemente a la mezcla de poblaciones incluso más antiguas.
    • La población de África Oriental que dio origen a los no africanos, fue sometida a un barrido selectivo en la región de MTMR8. Este y otros barridos en cuatro regiones del cromosoma X, documentados en la literatura, produjeron una reducción efectiva de la diversidad genética de los cromosomas de los no africanos, por lo que es posible que hayamos exagerado el cuello de botella demográfico generalmente atribuido a esta población.
    Genomas antiguos secuenciados hasta la fecha

    ADN antiguo

    Qiaomei Fu et al (2014) han obtenido la secuencia del genoma de alta calidad procedente de un fémur de varón humano moderno de hace ~ 45 ka, hallado en 2008 en un banco del río Irtysh, Ust-Ishim, Siberia. Se trata del humano moderno más antiguo secuenciado hasta el momento.
    Los autores han estimado una tasa de mutación autosómica de 0,4 × 10 -9 a 0,6 × 10 -9 por sitio por año, una tasa de mutación cromosómica Y de 0,7 × 10 -9 a 0,9 × 10 -9 por sitio por año y una tasa de mutación mitocondrial de 1,8 × 10 -8 a 3,2 × 10 -8 por sitio por año. Estas tasas son "lentas" en comparación con las calculadas en estudios anteriores y confirmarían una separación temprana entre los homínidos y los simios.
    • Este individuo perteneció a una población contemporánea o anterior a la separación de las poblaciones de Eurasia Occidental y Oriental, que se extinguió sin descencia en los humanos actuales.
    • El porcentaje de introgresión neandertal es similar al de los asiáticos actuales, pero los segmentos genómicos de ascendencia neandertal son sustancialmente más largos que los observados en los individuos de hoy en día. El flujo de genes de neandertales se produjo en los antepasados de este individuo hace 60-50 ka (230-400 geneneraciones). Hasta el momento, era habitual considerar que la hibridación se había producido únicamente en Oriento Medio en tiempos anteriores representados por los restos de Skhul y Qafzeh
    • No hay rastros de ascendencia denisovana.
    Por lo tanto, este individuo perteneció a una población procedente de un Out of Africa temprano, que se mezcló en tiempos relativamente recientes con los neandertales pero no con los denisovanos y que fue reemplazada por otras poblaciones humanas modernas sin contribuir al acervo genético actual.

    A partir de los datos de isótopos, al contrario que en restos neandertales, se deduce el consumo de proteínas provenientes de cursos de agua dulce. Los datos apuntan a que los humanos modernos supieron adaptarse bien a su nuevo entorno en Eurasia y recurrir a una dieta variada.

    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.

    Introgresiones en la historia genética humana

    Los estudios genéticos han revelado diferentes eventos de hibridación entre especies humanas arcaicas y modernas.
    Ya Hu et al (2014), han identificado las introgresiones de los genomas de homínidos arcaicos en el genoma del humano euroasiático actual a partir de las mutaciones surgidas en los homínidos arcaicos después de su divergencia con el HAM y de los segmentos con introgresión que mostraron un enriquecimiento significativo de mutaciones arcaicas específicas sobre el resto del genoma.
    • Las introgresiones detectadas compartían más mutaciones arcaicas específicas con el neandertal de Altai que con los denisovanos. Un 60,3% de las introgresiones arcaicas, proceden de los neandertales.
    • Detectaron introgresiones de dos especies homínidas desconocidas:
      • El homínido X divergió de los HAM aproximadamente hace 0,859 Ma. Compartió ancestro con los neandertales.
      • El homínido E divergió de los HAM hace unos 3,464 Ma. Contribuyó al genoma del ancestro común de HAM y neandertales.
    • En total, las introgresiones de homínidos arcaicos componen el 2,4% de los genomas de Eurasia. 

    La introgresión neandertal

    Se han identificado secuencias neandertales en los autosomas de los humanos actuales. También en el cromosoma X, aunque en mucha menor proporción. Por el contrario, no se ha hallado introgresión neandertal en el  ADN-mt ni en el ADN-Y.

    Los genomas de humanos actuales de Europa, China y Nueva Guinea tienen un 2,5% de ADN neandertal en su composición. La explicación más probable de este descubrimiento es que los antepasados de los europeos, asiáticos y neoguineanos, se cruzaron con los neandertales (o al menos con una población que tenía un componente de genes neandertales) en el norte de África, Arabia o Próximo Oriente, al salir de África hace unos 60 ka. Ese antiguo éxodo humano podría haber constituido un embudo poblacional de pocos miles de individuos.
    • Por el contrario, Andrea Manica et al (2012) opinan que los datos son consistentes más bien con la existencia de un antecesor común hace 0,5 Ma.
    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.
    Grado de introgresión denisovana en las poblaciones nativas actuales. Sankararaman et al, 2016.

    Introgresión denisovana

    Kay Prüfer et  al (2013) han obtenido el genoma nuclear de alta calidad de una mujer neandertal procedente de la cueva Denisova (Altai), a partir de un hueso del dedo de un pie datado en 50 ka. Esta cueva es la misma de la que proceden los restos conocidos de “denisovanos”, hallados en capas más modernas. Este genoma se ha analizado y comparado con:
    • Los ADN antiguos conocidos (Vindija, Feldhofer, Sidrón, Denisova).
    • Otro ADN neandertal secuenciado a baja cobertura por los autores, procedente de la Cueva Mezmaiskaya (Cáucaso).
    • El ADN de 25 individuos actuales.
    De los resultados, se derivan las siguientes conclusiones:
    • Entre neandertales, denisovanos y los primeros humanos modernos se produjeron varios eventos de flujo de genes.
    • El antepasado común más reciente de HAM, neandertales y denisovanos vivió hace 400 ka.
    • Entre el 1,5 2,1% de los genomas de los humanos modernos no africanos procede de introgresión neandertal. El ADN neandertal procedente de Mezmaiskaya, ha resultado ser el más cercano al del HAM.
    • El ADN de los denisovanos comparte un 5% de variantes con el de los melanesios de Papúa Nueva Guinea y la isla de Bougainville, los aborígenes australianos, los nativos de Fiji, los indonesios del este, y los Mamanwa (Filipinas) que no se encuentran en los asiáticos del este del continente, los indonesios occidentales, los Jehai (Malasia), y los Onge (Islas Andamán). Esto sugiere que la expansión hacia el Extremo Oriente, que ya estaba colonizado hace 60 ka probablemente se produjo a través de dos rutas:
      • Una que cruza Asia Central. Los restos más antiguos descubiertos podrían ser los de la gruta Tungtienyen (Guangxi, China): esqueleto que recibió el nombre de Liujiang, con mezcla de caracteres mongoloides (rasgos) y australoides (robustez). Las poblaciones origen de Asia Central portaban un marcador genético único que se originó hace 40-35 ka.
      • Otra, más antigua, que hace lo propio con Asia Meridional hasta dirigirse al sudeste asiático y Australasia. En algún lugar de este trayecto, hace unos 40 ka estas poblaciones se encontraron y mezclaron con los denisovianos.
    • Los genomas de chinos y otras poblaciones del continente asiático, así como de nativos americanos, contienen introgresión denisovana en alrededor del 0,2%.
    • Todos los genomas analizados muestran evidencia de una reducción en el tamaño de la población que se produjo hace algún tiempo antes de 1 Ma. Posteriormente, la población ancestral de los HAM aumentó de tamaño, mientras que las poblaciones ancestrales de Altai y denisovanos disminuyeron aún más en tamaño.
    Además, los autores han elaborado una lista definitiva de sustituciones en los humanos modernos, después de su separación de los ancestros de los neandertales y los denisovanos. Sólo 96 genes son diferentes entre los humanos modernos y los neandertales. Algunas de las diferencias génicas corresponden a respuestas del sistema inmune y al desarrollo de las neuronas en el neocórtex del cerebro humano, incluyendo el desarrollo fetal. El gen RB1CC1, está involucrado en la construcción de los huesos, los cartílagos y músculos del sistema musculoesquelético. Las diferencias en regiones no codificantes, posiblemente reguladoras de genes, son más de 3.000.

      Flujo genético entre las poblaciones del Paleolítico. Kay Prüfer et al (2013)
      Pengfei Qin y Mark Stoneking (2015) han analizado datos de SNP en todo el genoma de 2.493 individuos de 221 poblaciones de todo el mundo.
      • Se ha verificado un mayor nivel de ascendencia denisovana en las poblaciones de Oceanía, correlacionada con la ascendencia de Nueva Guinea, pero no con la ascendencia australiana, lo que indica un reciente flujo de genes desde Nueva Guinea.
      • Hay una señal generalizada de un nivel muy bajo de ascendencia denisovana en las poblaciones del Este de Eurasia y en los nativos americanos.
      • Hay al menos dos escenarios compatibles con estos resultados:
        • Introgresión desde una población denisovana en una población HAM ancestral a todas las poblaciones del este de Eurasia (EE), nativos americanos (NA) y Oceanía. Tras la separación de las poblaciones ancestrales de (EE,NA), Australia y Oceanía, se produjo una mezcla con otras poblaciones humanas ancestrales en los primeros pero no en las  de Australia y Oceanía.
          • Este escenario implicaría que la introgresión denisovana no se produjo necesariamente en las islas del Sudeste de Asia, como se ha postulado anteriormente. Por el contrario, pudo haberse producido en el sur de Siberia, cerca de la Cueva Denisova.
        • Introgresión denisovana en una población ancestral a australianos, nuevaguineanos y Mamanwa (Filipinas). Antes de la separación entre australianos y nuevaguineanos, se pudo producir una migración de vuelta desde Oceanía al Este de Asia que permitió la incorporación de esta introgresión neandertal en las poblaciones ancestrales de EE y NA.
          • No hay ninguna evidencia arqueológica, antropológica o genética de esta migración de vuelta.
      Ya Hu et al (2015) han desarrollado un método de dos fases para detectar introgresiones denisovanas en todo el genoma. Usando este método, han identificado 1.34 Gb de introgresiones denisovanas en dieciséis genomas de Papúa Nueva Guinea y cuatro de Australia, identificando 38.877 alelos con introgresión denisovana, con 78 introgresiones bajo selección positiva relacionadas con funciones evolutivamente importantes, como la espermatogénesis, fertilización, aclimatación al frío, ritmo circadiano, desarrollo del cerebro, tubo neural, la cara y fosa olfatoria, inmunidad, etc. Otras 121 introgresiones contrasentido o deletéreas afectan también a funciones evolutivamente importantes, como el embarazo femenino, el desarrollo de la cara, los pulmones, el corazón, la piel, el sistema nervioso, la gónada masculina, la percepción visual y olfatoria, la respuesta al calor, el dolor, la hipoxia, y los rayos UV, el transporte de lípidos, el metabolismo, la coagulación de la sangre, la cicatrización de heridas, el envejecimiento, etc. 

      En conjunto, este estudio sugiere que introgresiones denisovanos en los papúes de Nueva Guinea y en los australianos resultaron evolutivamente importantes, y pudieron ayudar a las poblaciones en su adaptación a las condiciones locales.

      Sudmant et al (2015) han hallado una duplicación en el cromosoma 16, exclusivamente en las poblaciones de Oceanía en el genoma de Denisova. Han estimado que la duplicación surgió hace ca 440 ka en los denisovanos y que llegó a las poblaciones de Oceanía por introgresión hace unos 40 ka.

      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.

      Historia de la duplicación en el cromosoma 16 exclusiva de las poblaciones de Oceanía. Sudmant et al (2015).

      Ventajas y desventajas evolutivas de las introgresiones. Grado de aislamiento reproductivo.

        Qiaomei Fu et al (2016), en un análisis del ADN de 51 euroasiáticos de entre hace ca 45-7 ka, encontraron que la proporción de introgresión neandertal bajó desde el 6%-3% al 2%, lo que es consistente con un selección en contra de las variantes neandertales.

        David Gokhman et al (2014) han reconstruido los mapas completos de metilación del ADN de neandertales y denisovanos, mediante el aprovechamiento de los procesos de degradación natural de citosinas metiladas y no metiladas. Comparando estos antiguos mapas de metilación a los de los seres humanos de hoy en día, se identificaron aproximadamente 2.000 regiones diferencialmente metiladas (DMR).
        En particular, encontraron cambios sustanciales de metilación en el clúster HOXD que pueden explicar las diferencias anatómicas entre los humanos arcaicos y actuales. Además, hallaron una alta asociación de DMR y enfermedades.

        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.
        Impacto de la introgresión neandertal. Deborah Brewington / Vanderbilt University.
        • Simonti et al (2016) 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.
        • 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, 2013Paixão-Cortés et al, 2013Traynor et al, 2015).
        • 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. De acuerdo con las conclusiones, 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.
        • 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.
        Árbol de Y-haplogrupos de H. sapiens. La escala de tiempo en el eje vertical muestra miles de años a partir de los antepasados ​​comunes de los haplogrupos y subclades. α-haplogrupo es equivalente al haplogrupo A1b en la nomenclatura actual, y es ancestral tanto a los haplogrupos africanos y no africanos. β-haplogrupo es equivalente al haplogrupo BT en la clasificación actual. Klyosov, 2014.

        Otras interpretaciones

        Anatole A. Klyosov (2014) propone una interpretación alternativa de los datos genéticos disponibles relativos al origen del nuestra especie.
        • En lo que se refiere a los Y-haplogrupos:
          • Separación 1 (600-300 ka): Da origen a los neandertales. Por tanto, para el autor, la población troncal debería ser, como los neandertales, no africana y de piel y pelo claros.
          • Separación 2 (210 ka): Da origen al Y-haplogrupo más antiguo hasta el momento conocido (A00) portado por africanos de la tribo Mbo (Camerún) o sus descendientes afroamericanos (Méndez et al, 2013). Esta población con origen no africano migraría posteriormente a África. La población troncal continuaría siendo no africana.
          • Separación 3 (180 ka): El tronco (A0-T; presumiblemente no africanos) se divide en los haplogrupos A0 (África) y A1 (presumiblemente no africanos; no se han encontrado portadores).
          • Separación 4: El haplogrupo A1 se divide en A1a (población que presumiblemente migró a África, aunque los portadores actuales viven en África, Medio Oriente y Europa) y A1b, población que presumiblemente permaneció fuera de África, sin portadores hasta el momento.
          • Separación 5: El haplogrupo A1b se divide en A1B1, población que posiblemente migró a África (sus portadores viven actualmente en África, Oriente Medio y Europa), y BT o beta-haplogrupo, que no es africano y del que descienden la mayoría de los europeos y asiáticos.
            • La separación entre los Y-linajes africano y no africano debió de producirse hace 160 ka originando una gran distancia genética medida en número de mutaciones.
              • El haplogrupo B es de origen no africano, descendiente de los haplogrupos A1a o A1b o de alguno de sus subclados. Muchos de sus portadores actuales viven en África, lo que indica una migración hacia este continente.
        • En cuanto a los haplogurpos del ADN-mt:
          • En el comienzo del árbol de la evolución ADNmt hay una división del tallo principal en L0 y L1-L6.
            • L0 comprende unos cincuenta antiguos haplogrupos africanos, principalmente del África subsahariana, entre las poblaciones de habla Khoisan, en Etiopía, Tanzania, Mozambique y entre los pigmeos. También en frecuencias bajas por otras partes de África, así como en Arabia.
            • Todos los otros haplogrupos en el mundo descienden de L1- L6.
              • L3, representa un linaje muy importante en África pero absolutamente dominante fuera de ella, y da origen a siete linajes basales (cinco de ellos africanos).
        • La separación del haplogrupo africano L0 hace 170-150 ka de los haplogrupos no africanos L1-L6 y la posterior migración a África de las poblaciones del haplogrupo L3 (60-70 ka) se ajusta muy bien a la separación de los Y-linajes hace 160 ka, con una posterior migración del haplogrupo B a 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.
        Úlfur Árnason (2016) ha propuesto que el HAM tuvo origen en una amplia región biogreogáfica que incluyó Eurasia (en gran parte de Asia) y probablemente el noreste de África. Los linajes fundadores africanos se separaron geográfica y genéticamente, en la parte más occidental de esta región y se extendió desde allí a diferentes partes del continente africano.