ADN de oso antiguo secuenciado de la suciedad de una cueva vieja en la primera histórica para la ciencia

La tierra esparcida por el piso de una cueva antigua y remota en México ha producido una nueva fuente de ADN antiguo viable.

Por primera vez, los científicos han secuenciado ADN antiguo a partir de muestras de suelo, y todo gracias a los osos del Paleolítico Superior que usaron prolíficamente la cueva como su baño hace unos 16.000 años.

Los científicos describen su trabajo como “la luna aterrizaje de la genómica “, ya que el avance significa que los restos fosilizados ya no son la única forma de obtener ADN antiguo. Además, muestra que el ADN antiguo ahora se puede estudiar en el contexto de poblaciones, en lugar de individuos fragmentarios dispersos.

“Cuando un animal o un ser humano orina o defeca, las células del organismo también se excretan. Y los fragmentos de ADN de estas células son lo que podemos detectar en las muestras de suelo”. explicó el genetista Eske Willerslev

de la Universidad de Copenhague en Dinamarca.

“Utilizando técnicas de secuenciación extremadamente poderosas, reconstruimos genomas (perfiles genéticos) basados ​​en estos fragmentos por primera vez. Hemos demostrado que el cabello, la orina y las heces proporcionan material genético que, en las condiciones adecuadas, puede sobrevivir mucho más tiempo que 10.000 años “.

Cueva de Chiquihuite, donde se obtuvieron las muestras, es bien conocido como un sitio de importancia histórica. Muchas herramientas de piedra y fragmentos, que datan de entre Hace 25.000 y 30.000 años, muestran un período de ocupación humana, pero los humanos no fueron los únicos que hicieron uso de la cueva.

Huesos y rastros de ADN también revelaron la presencia de una variedad de animales, incluidos osos, murciélagos, ratones de campo, roedores y ratas canguro. Usando esas muestras, Willerslev y su equipo ahora han secuenciado y recreado en su totalidad los genomas de dos osos del Paleolítico Superior.

El primer espécimen fue el antepasado del oso negro americano moderno (Oso americano), que todavía deambula por los bosques del continente norteamericano. El segundo fue el oso gigante de cara corta ahora extinto (nosotros Arctodus), uno de los osos más grandes que jamás haya existido, que murió al final de la última edad de hielo hace unos 11.000 años.

010 oso adnMuestreo de los diferentes estratos culturales de la cueva. (Devlin A. Gandy)

Luego, los investigadores compararon estos genomas con los de otros osos, incluidos 83 osos negros actuales de EE. UU. Y Canadá, y tres osos gigantes de cara corta que vivieron en el Yukón en Canadá hace unos 22.000 años, según un análisis de su restos fosilizados.

Descubrieron que los osos negros de Chiquihuite están estrechamente relacionados con los osos modernos en América del Norte, pero también comparten ascendencia con los osos negros en Alaska. Los investigadores también descubrieron que los osos de Chiquihuite pertenecen al linaje oriental, y que este linaje fue el primero en divergir de otras poblaciones actuales de osos negros estadounidenses.

El ADN de los osos gigantes de cara corta se reconstruyó utilizando el ADN de los ocho osos modernos de la familia Ursidae, así como de tres osos extintos y los tres osos gigantes de cara corta en el territorio de Yukon.

“Los osos de cara corta que vivían en el norte de México eran claramente diferentes de la población de [short-faced] osos que viven en el noroeste de Canadá ” dijo el genetista Mikkel Winther Pedersen de la Universidad de Copenhague.

“Este es un excelente ejemplo del nuevo conocimiento que de repente está disponible cuando se reconstruyen genomas basados ​​en fragmentos de ADN extraídos del suelo”.

Además de los descubrimientos de osos, que llenan algunas lagunas en nuestro conocimiento de la ascendencia de los animales en las Américas, los resultados muestran que ahora podemos obtener mucho más del ADN ambiental de lo que era posible anteriormente, dijeron los investigadores.

Los fragmentos de ADN que se encuentran en los sedimentos solo se utilizan para mostrar que una especie en particular estaba presente y cuándo. Ahora, utilizando las técnicas del equipo, los científicos pueden aprender mucho más sobre estos animales, como dónde encajan en su árbol genealógico y cómo los animales migraron y se separaron de sus ancestros comunes.

“En todo el mundo, todos los involucrados científicamente en el estudio del ADN antiguo reconocieron la necesidad de reconstruir genomas a partir de fragmentos encontrados en el suelo o sedimentos. Ser capaz de hacer eso por primera vez significa que hemos abierto una nueva frontera”. Willerslev dijo.

“El análisis del ADN encontrado en el suelo podría tener el potencial de expandir la narrativa sobre todo, desde la evolución de las especies hasta los desarrollos en cambio climático – este es el alunizaje de la genómica porque los fósiles ya no serán necesarios “.

La investigación del equipo se ha publicado en Biología actual.

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