La Eva Mitocondrial

¿De dónde provenimos y quiénes somos? Esta ha sido una de las preguntas más importantes que se ha hecho el ser humano durante miles de años. En los últimos cien años, los antropólogos físicos han generado respuestas por medio del análisis de las características morfológicas, tales como la forma del cráneo o de los restos fosilizados de nuestros antepasados humanos y protohumanos.

Hasta hace poco, la mayor parte de los paleontólogos suponía que la aparición de los primeros humanos modernos (similares anatómicamente a nosotros), podía explicarse empleando el llamado modelo multiregional. Hace 1,8 millones de años surgió una especie antecesora de la nuestra, el Homo erectus, que consiguió un considerable éxito evolutivo y logró propagarse por numerosas regiones de Asia y Europa.

hominidos

Hay pruebas de que dominaba el fuego y construía herramientas de piedra. Según este modelo, las diferentes poblaciones de erectus evolucionaron hacia las propiedades de los sapiens modernos en las distintas regiones, de manera más o menos independiente. Muchas de las «singularidades raciales» que se observan actualmente serían consecuencia de este largo proceso de evolución.

De acuerdo a esta teoría, el Hombre de Neanderthal sería el antecesor directo de los humanos modernos en Europa. Así que esta teoría se apoya principalmente en tres puntos: la expansión del Homo erectus desde África hace 1,8 millones de años, la evolución local de estos poblamientos hasta lograr las variaciones regionales que se observan actualmente y, al mismo tiempo, el intercambio genético entre estas poblaciones que habría posibilitado la propagación de los genes encargados de la «sapientización» del Homo erectus y la conservación de cierta «unidad genética» dentro de la especie.

adn

No obstante, a comienzos de la década de los noventa, Alan Wilson y sus colaboradores de la Universidad de Berkeley expusieron una teoría completamente distinta. Según estos científicos, todos los humanos modernos proveníamos de una pequeña población que vivió en África algo más recientemente: entre 200.000 y 100.000 años.

Esta teoría pronto generó una gran polémica entre los dos bandos, y dicha pelea se vio aumentada por el hecho de que los adeptos del origen africano y reciente del hombre moderno no eran paleontólogos, sino bioquímicos, y los estudios en los que se fundamentaban no eran fósiles sino análisis realizados en laboratorios.

Así que, no se trataba tan sólo de una controversia entre académicos, sino que era una auténtica guerra entre áreas de conocimiento. Los paleontólogos estaban molestos, ya que no entendían cómo los bioquímicos osaban arrebatarles la razón de esta manera. Para explicar este debate debemos primero aclarar otros temas.

Es verdad que los fósiles son los únicos que nos dan información de primera mano sobre las especies que habitaron en el pasado, pero la verdadera materia prima de la evolución no son los huesos fosilizados, sino los genes. Debido a que estos pueden sufrir transformaciones, establecen los cimientos del cambio genético a largo plazo. El examen de la secuencia de los genes en las especies actuales nos facilita información sobre el grado de separación evolutiva que se ha realizado.

mitocondria grafico

Aún cabe explicar detenidamente algo más. Si escogemos un gen cualquiera en un número de especies dado y comparamos meticulosamente las secuencias de ADN de todas ellas, podemos enumerar las diferencias y definir su distancia genética. La idea principal es que el número de diferencias que se van sumando es proporcional al tiempo que ha pasado entre el lapso de las especies que se examinan. Esto es lo que se denomina como reloj molecular y revela un método para calcular el tiempo transcurrido entre la separación de dos linajes estudiados, siempre que se pueda estimar la frecuencia con la que se ocasionan las mutaciones por término medio.

Varios de los estudios elaborados para esclarecer el antepasado de los humanos se basan en el ADN mitocondrial. Aclaremos que la mitocondria es un diminuto orgánulo que se encuentra dentro de la célula y que tiene su propio material genético. El caso es que el ADN mitocondrial muestra algunas ventajas importantes para examinar la evolución de la especies, en comparación con el ADN convencional que se halla en el núcleo celular. Para empezar, el ADN mitocondrial se hereda tan sólo por vía materna. Aunque todos poseemos dos progenitores, nuestro ADN nuclear es una amalgama del ADN de los cuatro abuelos.

celula animal

No obstante, la mitocondria la heredamos de manera exclusiva de nuestra madre, que a su vez es una copia (casi) exacta de la de nuestra abuela materna. Si nos remontamos atrás seis generaciones, descubriremos que nuestro ADN nuclear procede de la contribución de 64 individuos, mientras que nuestro ADN mitocondrial proviene directamente de la trastatarabuela (cuarta abuela) por vía materna. Esta coyuntura facilita enormemente el estudio. Es difícil averiguar de quién hemos heredado unos ojos verdes, pero sabemos perfectamente de quién hemos heredado la mitocondria.

mitocondria

La segunda excelencia del ADN mitocondrial reside en que su velocidad de mutación es 10 veces más rápida que la del ADN nuclear. Esto permite estudiar los cambios con mayor precisión. Es como si el reloj molecular de la mitocondria poseyera una manecilla más que marcara los segundos, mientras que el del ADN nuclear sólo tuviera minutero. Tan sólo hace falta contar el número de cambios y podremos estimar el tiempo que ha pasado desde que dos individuos dados compartieron una antecesora común.

Si realizáramos esta operación con una muestra lo bastante amplia de individuos de distintas etnias, podríamos elaborar un árbol genealógico de toda la humanidad. En la base de dicho árbol se encontraría la antecesora común más reciente de la que todos los seres humanos hemos heredado el ADN mitocondrial. A esta mujer, que debió existir en carne y hueso, se le ha otorgado el nombre de Eva mitocondrial.

mujer neanderthal

La idea de la Eva mitocondrial se ha hecho popular gracias a la prensa, produciéndose una cierta confusión. El concepto de que existió una antecesora de la que todos hemos heredado nuestras mitocondrias no es precisamente una hipótesis, sino más bien una verdad matemática, pues necesariamente debió existir. Y si nos retrasamos más en el tiempo llegaremos a la deducción de que existió una Mamífera mitocondrial, de la cual hemos heredado la mitocondria todos los mamíferos.

No obstante, esto no proporciona ninguna novedad. La causa por la que la hipótesis de Eva ha innovado nuestra idea del origen del hombre se basa precisamente en la fecha en la que se considera que dicha mujer existió: entre 100.000 y 200.000 años (aunque según se van refinando los métodos empleados para el cálculo, la fecha se acerca más al presente). El hecho primordial es que si todos los humanos descendemos de una mujer que vivió por aquel entonces, es imposible que el modelo multiregional sea cierto. Los humanos de hoy en día no podríamos descender de las poblaciones de Homo erectus que emigraron de África hace 1,8 millones de años, sino de un grupo reducido que debió haber aparecido hace sólo cien o doscientos mil años.

Otro dato importante es que el título de Eva mitocondrial se ha otorgado en retrospectiva. Cuando ella nació no era en realidad la Eva mitocondrial, sino que la verdadera debió ser una mujer que vivió en una época muy anterior. Aparte, nuestra Eva no se encontraba sola. Seguramente existieron muchos otros hombres y mujeres contemporáneos, pero por algún motivo los demás linajes mitocondriales que debieron existir entonces no llegaron hasta hoy.

eva mitocondrial hominidos

Por otro lado, este título podría cambiar de manos. Si aconteciese una hecatombe en el mundo que eliminara a la mayor parte de los humanos salvo, por ejemplo, a una señora de Madrid y sus dos hijas (junto con varios hombres), para los descendientes de este diminuto grupo, la Eva mitocondrial sería la señora de Madrid, ya que ésta se convertiría en la antepasada más actual de la cual todos los habitantes de la Tierra habrían heredado la mitocondria. Por último, la teoría de la Eva mitocondrial nos proporciona una estimación de cuándo vivió esta mujer, pero no nos relata nada sobre su apariencia. Sin embargo, los datos señalan claramente a que debió haber vivido en África.

Cuando Alan Wilson y sus ayudantes investigaron el ADN mitocondrial de más de doscientos individuos de diferentes partes del globo, llegaron a dos conclusiones valiosas. La primera fue que, en general, todas las mitocondrias inspeccionadas eran bastante parecidas. El promedio de las variaciones entre las secuencias era cercano al 0,2%. Esto revela que los humanos actuales somos increíblemente similares, mucho más que por ejemplo, dos subespecies de gorilas alejadas por unos cuantos cientos de kilómetros.

El segundo hallazgo tiene que ver con la procedencia geográfica. En general, y con una importante exclusión, no se descubrió una relación obvia entre el origen geográfico de las muestras y la semejanza del ADN. Por ejemplo, una muestra europea podría hallarse muy cercana a una africana o asiática. No obstante, cuando los resultados fueron examinados por un ordenador y se pudo construir el «árbol» que localizaba a cada muestra de acuerdo a su similitud con las otras, lo que se mostró fue realmente increíble. El programa posicionaba todas las muestras en dos grupos notoriamente separados.

eva mitocondrial arbol

El primero poseía la mayor parte de las muestras y era «multirracial». La segunda agrupación sólo contenía siete pero todas ellas eran de origen africano. Asimismo, las muestras de este segundo grupo revelaban una gran disparidad entre ellas. En conjunto, esta información señalaba que todos los humanos componemos un grupo relativamente homogéneo que se formó en África. En una etapa posterior, cierto grupo en concreto viajó a otros continentes, mientras que los otros permanecieron allí.

Debido a esto, todos los humanos no africanos (y algunos africanos) descienden de este grupo de seres que emigraron. A su vez, algunos de los linajes mitocondriales anteriores siguieron evolucionando en África. Por ejemplo, los ¡kung del Kalahari se hallan entre estas ramas más antiguas del árbol genealógico. Esto es ciertamente interesante, ya que algunos filólogos creen que las lenguas habladas por estas etnias, pertenecientes a la llamada familia joisán, son también de las más pretéritas.

A pesar de todos los debates que genera esta hipótesis, ha ido obteniendo credibilidad en los últimos años, hasta convertirse en el punto de vista preponderante, aunque seguramente será revisada en el futuro. Aun así, esta conjetura parece que se asienta en un terreno bastante firme, ya que los análisis que la avalan no proceden solamente de la mitocondria.

migracion eva mitocondrial

El descubrimiento de nuevos fósiles propone que los primeros humanos modernos surgieron en Etiopía y que éstos coexistieron durante bastante tiempo con poblaciones de neanderthales en Europa y de Homo erectus en Asia. Visiblemente, la hipótesis de la Eva mitocondrial ha trastocado nuestro relato sobre los orígenes del hombre moderno, el cual podría resumirse de esta manera:

El Homo erectus surgió hace 1,8 millones de años y se propagó por Asia y Europa. En este último continente, llegó a evolucionar hasta el Hombre de Neanderthal, el cual poseía un cerebro de tamaño parecido (o incluso superior) a los humanos actuales y consiguió sobrevivir en las durísimas condiciones que atravesaba Europa durante el último periodo glaciar.

Sin embargo, los humanos actuales no hemos descendido del Neanderthal ni del Homo erectus asiático, sino de una población que apareció en África hace unos 100.000 ó 200.000 años. Esta especie, denominada Homo sapiens, se difundió velozmente por todo el planeta. Hace 60.000 años ya se había establecido en Asia y hace unos 40.000 (tal vez antes) también ocupó Australia. Se cree que abordó Europa hace unos 35.000 años y América unos 12.000 (tal vez antes).

eva mitocondrial

Parece patente que esta nueva especie sustituyó a las otras especies del género Homo que halló en su camino: erectus en Asia y neanderthal en Europa. La teoría del desplazamiento ha encontrado un nuevo sostén últimamente en ciertas investigaciones, donde se ha podido aislar y examinar ADN mitocondrial proveniente de fósiles neanderthales.

Estos estudios revelan que el linaje de éstos no ha ayudado al acervo genético de los humanos modernos. En conclusión, los neanderthales no fueron nuestros padres, sino nuestros tíos lejanos y puede que tuvieran que ser clasificados de nuevo como una especie diferente: Homo neanderthalensis y no en una subespecie (H. sapiens neanderthalensis) como se hacía en sus inicios.

migraciones mitocondriales
Migraciones del ser humano por todos los continentes utilizando la información del ADN mitocondrial, que al heredarse por vía materna, permite examinar las líneas matrilineares humanas hasta sus orígenes.

Sobre el ADN mitocondrial y las mitocondrias

– Las mitocondrias poseen su propio genoma, con un promedio de 16.500 bases, el cual existe fuera del núcleo de las células. Cada genoma alberga 13 genes que codifican proteínas, 22 tARN (el ARN de transferencia) y 2 rARN (el ARN ribosómico).

– Enormes cantidades de mitocondrias se hayan presentes en cada célula, y esto requiere un número inferior de muestras.

– Poseen una tasa de substitución (mutaciones en las que un nucleótido es reemplazado por otro) más alta que el ADN nuclear, por lo que es más fácil la determinación de diferencias entre individuos estrechamente emparentados.

– Las mitocondrias se heredan sólo de la madre, lo cual posibilita proyectar líneas genéticas directas.

– Las mitocondrias no se recombinan. La técnica de recombinación en el ADN nuclear (con la excepción del cromosoma Y) une secciones de ADN de la madre y del padre, formando así una historia genética mezclada e ilegible.

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1 comentario en “La Eva Mitocondrial”

  1. Alguien puede aclarar lo más relevante de este asunto, o sea, si esta Eva mitocondrial tuvo (o no tuvo) su propia madre, y que diferencia hubo (o no hubo) entre el ADN mitocondrial de ambas mujeres?

    Lo comento para no seguir en el cuento de «la primera mujer del jardin del Edén», alguien puede informar al respecto?

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