La era de la genómica ha abierto un nuevo frente para estudiar la evolución humana, que hasta ahora se basaba únicamente en la interpretación de restos arqueológicos y paleontológicos. Nuevas técnicas de secuenciación masiva en paralelo desarrolladas en los últimos años han permitido recuperar el genoma de los neandertales y el de los denisovanos, en lo que sin duda ha sido uno de los mayores logros científicos del siglo XXI. Los neandertales fueron una especie humana con rasgos físicos muy característicos que habitó Europa y el oeste de Asia hace entre unos 400 000 y unos 30 000 años. Paralelamente, otros humanos, conocidos como denisovanos y de los cuales se desconoce prácticamente todo, habrían evolucionado en Asia. La expansión por Eurasia de los humanos modernos procedentes de África, conllevó su proceso de extinción. Pero la naturaleza exacta de las interacciones entre estos tres tipos de humanos, el significado adaptativo de su morfología peculiar y el alcance real de sus capacidades cognitivas, son todavía motivos de controversia entre los investigadores. Los paleogenomas descifrados han dado a conocer un listado de genes que difieren entre nosotros y estos otros linajes humanos, lo que ayudará a generar una definición objetiva de nuestra especie. Asimismo, han proporcionado evidencias genómicas de cruzamientos con nuestros antepasados, hace menos de 100 000 años. Este descubrimiento ha transformado el paradigma vigente de la evolución humana y generado un modelo mucho más complejo sobre el origen de nuestra especie.

Carles Lalueza Fox

Palabras en el tiempo

La lucha por el genoma neandertal

ePub r1.0

Titivillus 28.08.2019

Título original: Palabras en el tiempo

Carles Lalueza Fox, 2013

Editor digital: Titivillus

ePub base r2.1

A la memoria de Javier Fortea

(1946-2009)

1. El genoma oculto

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El genoma oculto

Todos sentimos la soledad en algún momento de nuestras vidas. No es extraño, porque como dijo Jacques Monod, «el hombre está solo en la inmensidad indiferente del universo». Y nosotros lo sabemos, lo hemos sabido siempre. Si somos excepcionales es porque somos únicos. Toda nuestra tradición religiosa y filosófica se ha impregnado de este sentimiento de unicidad, y hemos creído que esta soledad era el designio insondable de la divinidad, que nos había creado al margen del mundo natural. En la tradición judeocristiana, la caída en desgracia del ser humano se produjo al comer el fruto prohibido que daba el árbol del conocimiento. En nuestra época, producto de la Ilustración, la caída tuvo lugar en 1859, con la publicación de El origen de las especies. Darwin cambió la forma de pensar de los humanos en su propia naturaleza. Nos mostró que no fuimos creados ex nihilo, sino que tenemos una historia evolutiva propia y que por tanto tenemos también parientes vivos, los grandes simios (orangutanes, gorilas, chimpancés y bonobos). Aunque en el siglo XIX esta propuesta estremeció al mundo, ahora nos parece casi obvio que los humanos somos simios modificados. Todos podemos ver las similitudes generales con los grandes simios: nuestros cuerpos son semejantes —aunque los suyos estén recubiertos de pelo— y sus caras muestran expresiones como las nuestras, que denotan alegría o enojo. Los chimpancés también fabrican utensilios (por ejemplo, pueden modelar ramitas que emplean para hurgar en los termiteros) y tienen comportamientos que varían de un grupo a otro y que pueden transmitir culturalmente a sus descendientes, de la misma forma que hacemos nosotros con nuestras tradiciones. Poseen también vidas sociales complejas, y tienen sus vínculos afectivos, familiares o simplemente de amistad, y relacionados con estos vínculos, emociones sociales que reconocemos humanas, como el orgullo, el afecto, la gratitud o los celos. Y no es sólo una semejanza superficial y externa. El mensaje genético de humanos y de chimpancés (que son, entre los grandes simios, nuestros parientes vivos más cercanos) presenta también una gran similitud. Cuando comparamos ambos genomas, apenas diferimos en un 1,24 % de las secuencias de ADN estrictamente compartidas entre ambas especies, un porcentaje semejante al que diferenciaría a los casi idénticos elefantes asiáticos y africanos (si consideramos regiones cromosómicas con un número variable de copias, la cifra se elevaría hasta más del 5 % de diferencia). Y no sólo el mensaje genético es parecido: más del 30 % de nuestras proteínas, que son el resultado de la expresión del ADN, son también idénticas.

Quizás el problema radica en que apenas nos reconocemos en los chimpancés en aspectos que entendemos como esenciales para definir nuestra identidad. Por ejemplo, somos los únicos primates que tenemos una postura erecta y una locomoción bípeda completa. Tampoco podemos dialogar con ellos, porque el lenguaje, un rasgo que existe en todos los grupos humanos —incluso en los más aislados—, no está configurado ni en los genes, ni en el cerebro, ni en la fisiología, ni en la anatomía de los grandes simios. Nuestro concepto de humanidad está tan delimitado que no parece que tengamos problemas éticos con los chimpancés: simplemente, los mantenemos encerrados en jaulas, los exhibimos en circos y en anuncios de televisión donde se les ridiculiza como imitaciones imperfectas de seres humanos. Podríamos decir, por tanto, que no los englobamos en el amplio círculo moral que definimos como humanidad.

Nuestros linajes divergieron hace unos seis o siete millones de años. Es evidente que las diferencias que observamos ahora tuvieron lugar a lo largo de estos caminos evolutivos divergentes, tanto en la rama que condujo a la aparición de los humanos modernos como en la rama de los chimpancés (con frecuencia tendemos a pensar que los chimpancés de hace millones de años eran igual que ahora, pero es obvio que ellos también han evolucionado). Es difícil, sin embargo, saber exactamente cuándo tuvo lugar la aparición de los rasgos que nos hacen humanos y que no dejan huellas en el registro fósil, y si se trató o no de un proceso paulatino.

Esto no significa que nuestra especie fuera la única que existió. En realidad, el linaje humano fue antaño un gran arbusto lleno de especies que surgieron de forma sucesiva en África, se expandieron a veces por otros continentes y se extinguieron posteriormente. Estas especies constituyen formas alternativas de llamarse ser humano. La nuestra es la más reciente y la única que ha llegado hasta la actualidad, pero algunas otras, como los neandertales (de nombre científico Homo neanderthalensis), habitantes de la Europa glacial surgidos hace medio millón de años, estaban todavía aquí hace tan sólo 30 000 años.

Los neandertales eran una especie humana que sobrevivió a una sucesión de cambios climáticos extremos, la mayoría de ellos máximos glaciales que cubrían todo el norte de Europa con un enorme casquete de hielo. Físicamente eran un poco más bajos que nosotros y tenían las extremidades cortas en relación al tronco (lo que es una manera de tender a la esfericidad y de conservar así el calor corporal), pero al mismo tiempo eran increíblemente anchos de espaldas, robustos y musculosos. Un neandertal en el gimnasio nos dejaría en ridículo levantando pesos. Sus requerimientos calóricos diarios, calculados en 5000 calorías para los hombres y 4000 para las mujeres, casi doblan los nuestros. Su rostro era también espectacular, la mitad central de su cara se proyectaba hacia delante, formando una nariz sin parangón en la humanidad actual, que sólo podría aproximarse a la que obtendríamos si uniéramos la longitud de una nariz europea con la amplitud de una africana. Algunos otros rasgos les daban un aspecto primitivo según nuestras percepciones actuales: su frente era huidiza, tenían unos gruesos rebordes óseos por encima de los ojos que hundían su mirada en el rostro, y no poseían mentón en la barbilla. La forma de su cráneo, y por tanto de su cerebro, era también diferente; más alargado, más bajo y casi esférico en su contorno posterior. Pero su capacidad craneana era superior en promedio a la nuestra.

La manera de contemplar la realidad y de pensar de los neandertales está sumida en la controversia. La mayoría de los paleoantropólogos aceptaría que a veces enterraban a los muertos, aunque estarían también de acuerdo en que, con frecuencia, practicaban el canibalismo, no se sabe si por motivos estrictamente alimentarios o culturales. Algunos argumentan que el hecho de poder contemplar a sus semejantes como piezas de caza los separaba cognitivamente de nosotros, pero lo cierto es que también ha habido sociedades humanas, incluso en tiempos recientes, que han practicado diversos tipos de canibalismo. Otros aspectos de los neandertales, como la posibilidad de que tuvieran pensamiento simbólico o crearan arte (aunque fuera en forma de simples líneas geométricas trazadas en fragmentos de hueso), despiertan tanto debate entre los especialistas que sería difícil llegar a un consenso. Si bien muchos aceptarían que tuvieran una concepción del tiempo, y por tanto de la sucesión de la vida y de la muerte y quizás incluso del más allá, la capacidad cognitiva necesaria para la creación de arte figurativo como el de los humanos modernos podría estar lejos de sus posibilidades. Por otra parte, cuidaban de los heridos y eso indica que mostraban afecto y compasión hacia compañeros lisiados, rasgos que nos emocionan porque son muy humanos. Pero algunos creen que no tenían una organización social compleja como la de los humanos modernos y que explotaban el medio de una forma diferente, más estacional y basada en la caza generalista de presas de tamaño medio, como caballos, ciervos y bisontes. Todas estas aparentes contradicciones no son extrañas, porque también nosotros las tenemos. Podemos pensar que un observador externo encontraría incomprensible que la misma especie hubiera escrito sobre el viaje de regreso a casa de un vencedor del sitio de Troya, pintado la Capilla Sixtina, planificado los campos de exterminio y lanzado la bomba atómica. En realidad, podría ser que estas contradicciones hicieran a los neandertales más comprensibles a nuestros ojos.

Los neandertales fabricaban una industria lítica denominada musteriense que les permitió sobrevivir durante mucho tiempo, si bien tecnológicamente no podía compararse a algunas innovaciones de las herramientas del ser humano moderno, aparecidas hace apenas 50 000 años en África, y que explotaban además nuevos materiales, como el hueso o el cuerno. Los neandertales no pescaban, ni conocían el arco y las flechas o las azagayas lanzadas a distancia con propulsores. Tenían que enfrentarse a presas como bisontes, caballos y quizás mamuts, embistiéndolas con lanzas de madera que tenían puntas líticas fijadas en su extremo. Consecuentemente sufrían aparatosas heridas y fracturas, y no llegaban a sobrepasar los cuarenta años de vida. Es cierto que los primeros humanos modernos que entraron en Europa provenientes del Próximo Oriente hace unos 45 000 años (los denominados cromañones) poseían una tecnología más eficiente, con una industria hecha de lascas más pequeñas, regulares y estandarizadas, pero algunos dudan que esto fuera suficiente para arrinconar a los neandertales. Además, éstos parecieron reaccionar al contacto con los recién llegados desarrollando también unas industrias propias más evolucionadas (algunos arqueólogos sostienen que dichas industrias aparecieron antes incluso del contacto, y que por tanto serían el producto de la propia evolución cultural neandertal). De hecho, su desaparición no fue ni mucho menos un proceso instantáneo; los cromañones parecen extenderse rápidamente por la orilla norte del Mediterráneo (en la Península Ibérica encontramos yacimientos suyos al cabo de tan sólo 5000 años de su entrada en Europa) y por el valle del Danubio hasta llegar a Europa Central e incluso a la estepa rusa. A su vez, los neandertales parecen quedar fragmentados en poblaciones de zonas marginales y montañosas y probablemente menos ricas en caza, como el sur y oeste de la Península Ibérica, los Balcanes o el Cáucaso. Los últimos yacimientos neandertales datan de hace unos 30 000-40 000 años y el último se halla quizás en Gibraltar, donde se han descrito niveles arqueológicos con industria musteriense de hace 28 000 años y tal vez incluso algunos miles de años más recientes. Es probable que, como tantos otros procesos biológicos complejos, su desaparición fuera una combinación de factores relacionados con la competición por las mismas presas con una tecnología menos sofisticada que la de los cromañones, una estructura demográfica dispersa y fragmentada en pequeños grupos familiares —mientras que los cromañones formarían grupos mayores interconectados en redes sociales—, y los efectos del cambio climático sobre los recursos ecológicos disponibles. Lo que parece evidente es que los humanos llegamos a verlos y a interaccionar con ellos, aunque no sabemos si estos encuentros fueron numerosos, ni si fueron pacíficos o violentos. Nuestra violencia innata y nuestro intachable historial de genocidios nos permiten pensar que simplemente los eliminamos. Pero en realidad nunca se han encontrado evidencias de neandertales y cromañones mezclados en un mismo nivel estratigráfico. Tendemos a pensar que nosotros nos identificamos con los otros miembros de nuestra especie y que podríamos distinguir fácilmente a los neandertales como pertenecientes a otra entidad distinta, pero ésta es una fabulación antropocéntrica. Lo más probable es que la concepción de la realidad de los humanos del pasado, tanto en neandertales como en cromañones, fuera muy restringida, y estuviera basada en las relaciones familiares dentro de pequeños clanes y en simbolismos de significado local.

Pero ¿qué hubiera pasado si los neandertales, la especie humana más parecida a la nuestra que jamás haya existido, hubieran llegado hasta nuestros días? Podría haber ocurrido. No estaban predestinados a la extinción. Si Europa hubiera sido, digamos, un continente aislado como América, podríamos haberlos encontrado en tiempos más recientes. Entonces, nuestra historia, nuestra filosofía, nuestra cosmogonía, tal como hoy las conocemos, habrían sido sin duda completamente diferentes, porque ya no estaríamos solos, ya no seríamos tan excepcionales. Habríamos tenido un modelo mucho más parecido a nosotros que el chimpancé. Quizás no hubiéramos necesitado inventar dioses para explicarnos a nosotros mismos. Quizás incluso podríamos haber hablado y razonado con ellos. Quizás no los habríamos encerrado en jaulas, y les hubiéramos concedido derechos humanos y habrían podido votar en las elecciones.

Podemos pensar: qué importan estas disquisiciones estériles. No ocurrió así, ellos están muertos y por tanto nunca sabremos cómo hubieran sido en vida. Los filósofos griegos no llegaron a saber de su existencia, ni tampoco los redactores de la Biblia, ni los artistas del Renacimiento que buscaban el ideal de belleza. Nada cambiará por tanto. Es cierto. Pero ¿qué ocurriría si ahora fuéramos capaces de devolver a la vida una imagen real de los neandertales, de conocerlos al nivel más íntimo y hasta en el detalle más pequeño, en todos y cada uno de sus genes?

Hace pocos años surgió un nuevo campo científico, denominado paleogenética, que permite recuperar material genético de restos que pertenecieron a seres vivos en el pasado. Podemos decir que se inauguró oficialmente en 1984, con la recuperación de un fragmento de ADN del quagga, una especie de cebra sudafricana extinguida a finales del siglo XIX. Los avances tecnológicos de los últimos años han permitido ir más allá en el tiempo y recuperar casi una veintena de secuencias de ADN mitocondrial (un pequeño genoma autónomo del interior de las mitocondrias de las células) de restos óseos neandertales. La primera secuencia, obtenida el año 1997 a partir de los restos de Feldhofer 1 (que proceden del valle alemán de Neander y que dieron nombre a la especie), resultó ser muy diferente de las que encontramos en los humanos modernos y permitió por tanto establecer que el ADN mitocondrial neandertal no ha contribuido al ADN mitocondrial de los humanos modernos. A partir de esta evidencia, la inferencia más plausible es que ambas especies no se cruzaron cuando se encontraron en Europa, o que, si lo hicieron, por algún motivo el ADN mitocondrial de los descendientes de este cruce no ha llegado hasta la actualidad. Para comprender la potencialidad de los datos genéticos, baste decir que esta sola secuencia fue capaz de decantar un debate que los paleontólogos clásicos, basándose en el aspecto de los fósiles, habían mantenido abierto desde el hallazgo de Feldhofer en 1856, hace por tanto más de 150 años.

En los años siguientes, las secuencias de ADN mitocondrial se han ido acumulando, inicialmente a un ritmo más bien pausado, hasta llegar a las actuales, que incluyen catorce de la Península Ibérica (doce de ellas procedentes del yacimiento asturiano de El Sidrón, una de la Cova del Gegant en Cataluña y otra de la cueva de Valdegoba en Burgos). Estamos ahora empezando a investigar a los neandertales como especie, con sus migraciones internas, sus colapsos demográficos y su diversidad genética propia. Hasta ahora parecía que los neandertales simplemente habían aparecido en el registro fósil como una rama colateral para después extinguirse, pero en realidad tienen una historia propia que ser contada. En cierta manera, su historia demográfica va a ser mucho más compleja y dramática de lo que habíamos pensado, quizás porque sus efectivos con toda seguridad siempre fueron bajos. Es cierto que el número final de secuencias de ADN mitocondrial neandertal será finito, sencillamente porque los restos neandertales son también finitos. Alguien los ha calculado en unos cuatrocientos en total, de los cuales quizás unos cien han sido analizados —casi siempre infructuosamente— en busca de ADN. Aunque no es descartable que en el futuro se descubran más yacimientos, y el propio El Sidrón, descubierto en 1994, es un ejemplo de hallazgo reciente, no cabe duda de que al final tendremos que figurarnos la historia evolutiva de los neandertales con quizás unas cuarenta secuencias de ADN mitocondrial suficientemente extensas como para ser analizadas con medios estadísticos. Por otra parte, el hecho de que existan miles de copias del ADN mitocondrial por una única copia del ADN del núcleo de la célula (cuya larguísima secuencia completa constituye el genoma del individuo) ha hecho que los estudios paleogenéticos se vieran circunscritos durante veinte años al estudio del ADN mitocondrial.

Sin embargo, el año 2005 vino marcado por un cambio tecnológico que revolucionó la paleogenética y la convirtió en paleogenómica: el advenimiento de nuevas técnicas de obtención masiva de secuencias de ADN. Estas nuevas tecnologías han permitido la realización de un increíble proyecto científico, el desciframiento del genoma neandertal, apenas nueve años después de conseguir el genoma humano y cuatro después del genoma del chimpancé. Estas técnicas de secuenciación de segunda generación permiten la obtención de millones de secuencias de ADN en unas pocas horas, a partir del ADN extraído de un fragmento de hueso neandertal. Estos millones de secuencias fragmentarias se identifican posteriormente con medios informáticos y se comparan con la secuencia del genoma humano y del genoma del chimpancé, anotando cada una de las diferencias. Estudios posteriores permitirán conocer la repercusión funcional, en aspectos como la fisiología, el metabolismo, la inmunidad innata, el desarrollo cerebral o el aspecto externo, de cada uno de los cambios detectados al nivel genético más básico, el de la secuencia de ADN.

El 20 de julio del año 2006, el Instituto Max Planck de Leipzig —liderado por el profesor Svante Pääbo— y la compañía tecnológica 454 Life Sciences iniciaron oficialmente el Proyecto Genoma Neandertal, cuyo objetivo declarado era obtener en dos años un borrador razonablemente completo del genoma de esta otra especie humana. Este proyecto es, sin duda, una de las grandes aventuras científicas de nuestro tiempo. Difícilmente podíamos encontrar un proyecto más complejo, más arriesgado y en definitiva más fascinante que éste. Muchos dudaban de que fuera técnicamente posible llevarlo a cabo, y, sin duda, había dificultades que parecían insalvables. Pero ya decía Arthur C. Clarke que, cuando un eminente científico dice que algo es posible, casi seguro que acierta, y cuando dice que algo es imposible, casi seguro que se equivoca. Así, apenas tres años después, el 12 de febrero de 2009 se anunció la consecución del primer borrador genómico neandertal, cuyos resultados se publicaron el 7 de mayo de 2010, después de un año de intensos análisis bioinformáticos. Por una sucesión de azares, cuyo inicio es casi imposible concretar, participé en dicho proyecto y me propongo explicar aquí el trayecto personal y científico que hay detrás de esta historia. Estos procesos pasados únicamente pueden cobrar sentido cuando los analizamos desde el presente, porque su génesis es laberíntica e impredecible en el día a día, pero tienen el interés de mostrar el funcionamiento y el progreso de las ideas científicas.

El Proyecto Genoma Neandertal no sólo ha aportado el primer genoma de una especie humana extinguida, sino que marcará la filosofía de este siglo. Hemos desvelado un genoma que ha estado oculto, velado, latente en nuestro pasado. La comprensión de estas secuencias neandertales, de estas «palabras en el tiempo», como dice el verso de Antonio Machado, provocará sin duda un gran debate intelectual. El conocimiento científico proporcionado por el proyecto nos llevará a replantearnos el significado del concepto de humanidad, nos definirá como especie y nos ayudará a encontrar, después de tantos miles de años, nuestro lugar definitivo en el mundo natural. Nos permitirá, por vez primera, conocernos a nosotros mismos.

2. El Sidrón: el primer ADN de neandertal ibérico

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El Sidrón: el primer ADN de neandertal ibérico

Las grandes aventuras comienzan en hechos intrascendentes, en conversaciones casuales, porque el futuro es una concatenación impredecible de pequeñas causas y efectos. Es por este motivo, quizás, por el que no puedo precisar cuándo fue la primera vez que Antonio Rosas, un paleobiólogo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en el Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid, me habló de los restos de El Sidrón y me ofreció intentar su análisis genético.

Debió de ser a finales del año 2003. Me había puesto en contacto con Antonio para preguntarle si quería estudiar morfológicamente unos restos neandertales de la península de Crimea, cuyo análisis genético yo había intentado de forma infructuosa a lo largo del año anterior. Mi viaje a Kiev para muestrear estos restos, en septiembre de 2001, fue un tanto accidentado. Me alojé en un edificio de la Academia de Ciencias de Ucrania que había sido construido en el siglo XVIII, que tenía el techo de plomo y cuyas paredes medían un metro de grosor. El día que llegué, la calefacción se había estropeado y mientras los operarios luchaban con una inextricable red de cañerías viejas en el ambiente gélido del otoño ucraniano, tuvieron que proporcionarme tantas mantas para poder dormir que al día siguiente casi no podía levantarme de la cama por el peso. El país llevaba años inmerso en una terrible crisis económica, desencadenada por la caída de la Unión Soviética. Los antaño respetables miembros de la academia vivían al borde de la miseria en un mundo cambiante que no entendían. En la calle, la gente trataba de sobrevivir. Recuerdo un hombre que había convertido la mitad posterior de su coche en un contenedor de patatas, y que servía a los compradores cogiéndolas a puñados por la ventanilla trasera; algunas ancianas vendían en la acera recuerdos tan personales como sus ajados vestidos de novia y sus fotos familiares.

El edificio de la academia era una torre destartalada de aspecto estalinista que se alzaba al lado del inmenso Dniéper, en una zona donde empezaban a construir lujosas mansiones para nuevos ricos. La puerta del edificio no disponía de cerradura y durante la noche un vigilante nocturno apoyaba contra ella una pesada mesa que había en el vestíbulo. Subí a la planta once en un peligroso ascensor y me tropecé con uno de los académicos, que me espiaba desde la rendija de una puerta entreabierta con una larga barba desgreñada que le confería un aspecto de náufrago. Después supe que desde hacía diez años vivía encerrado en su propio despacho —de cuyo techo colgaba la ropa para secar la colada— al no tener recursos para alquilar o comprar una vivienda. En el Departamento de Arqueología, que no tenía agua corriente ni enchufes que funcionaran, el arqueólogo Vadim Stepanchuk me permitió muestrear los restos neandertales de Zaskal’naya, que estaban guardados en cajas de cartón. Para celebrarlo, compartimos su magra comida, que consistía en un único tomate y un hígado frito de algún animal de tamaño mediano (yo le cedí mi mitad caballerosamente). Pero después de intentar durante meses recuperar algún fragmento de ADN en el laboratorio, llegué a la conclusión de que era imposible. El neandertal de Zaskal’naya pasaba a estar muerto por segunda vez y para mí, de forma definitiva. Fue entonces cuando llamé a Antonio; pensé que al menos los restos podrían estudiarse morfológicamente.

Aunque era un fracaso mortificante, no me resultaba en modo alguno sorprendente. En aquel momento había cuatro secuencias de ADN mitocondrial de neandertal publicadas, y las evidencias bioquímicas sugerían que quizás sólo uno de cada diez restos esqueléticos conservaba fragmentos de su material genético. Hacía diez años que trabajaba en paleogenética, y había conseguido algunos logros notables, como la primera recuperación de un genoma mitocondrial entero (el llamado mitogenoma) de unas enormes aves extintas de Nueva Zelanda, los moas, o la recuperación de fragmentos de ADN mitocondrial de un cáprido extinguido endémico de las Islas Baleares, cuyo nombre científico es Myotragus balearicus. Pero en el primer caso, las muestras de hueso únicamente tenían una antigüedad de 400 años, y en el segundo, unos 7000 años. No era comparable a los 40 000 años que tenían las muestras de neandertal analizadas con éxito. Se trataba de un salto en el tiempo, de un salto cualitativo, que yo apenas podía imaginar. A mis ojos, obtener una secuencia de ADN de neandertal era algo casi imposible, algo que unos pocos habían logrado, pero que sencillamente podía ser que no estuviera a mi alcance.

Lo que sí me resultó sorprendente fue que, a media conversación, Antonio me propusiera estudiar los restos de El Sidrón (de los cuales, tengo que confesar, yo no había oído hablar), y eso al menos por dos motivos. Lo primero es que únicamente nos habíamos visto antes una vez, en el año 1990. Por aquel entonces yo estaba en Londres malviviendo con una beca Erasmus, y habíamos coincidido en el Museo de Historia Natural de Londres. Ambos teníamos permiso para estudiar de forma independiente unos restos de neandertal allí depositados, que casualmente eran los mejor conservados de la Península Ibérica: el cráneo de Gibraltar (por motivos obvios el fósil original se halla en tierras inglesas). Cumpliendo con el estereotipo de «científicos jóvenes españoles sin dinero» habíamos compartido sándwich y cerveza (y una lata de atún que Antonio había traído desde casa, creo recordar) en las cercanías del museo y habíamos charlado de nuestros proyectos futuros. Antonio era un tipo reservado, pero con un fino sentido del humor; yo me reconocí en ambos rasgos y por tanto me cayó simpático.

El segundo motivo resultaba evidente: hasta aquel entonces, todas las secuencias de neandertal menos una habían sido obtenidas por el equipo de Svante Pääbo, en aquel entonces instalado ya en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig. Svante era un científico sueco que había sido uno de los fundadores de la paleogenética; había trabajado con Allan Wilson, el pionero de los estudios evolutivos a partir de datos moleculares, y había convertido esta incipiente curiosidad técnica en un campo científico respetable con la primera recuperación de ADN mitocondrial de un neandertal (el resto alemán de Feldhofer 1) en el año 1997. Sólo el neandertal de Mezmaiskaya, encontrado en una cueva del Cáucaso ruso, había sido analizado en el año 2000 por un equipo combinado de rusos, ingleses y suecos, sin la intervención de Svante. Por mi parte, cada vez que había intentado los tediosos trámites de contactar con algún museo que conservaba algún resto neandertal para pedirles permiso para intentar su análisis paleogenético, me encontraba con que los restos ya se hallaban en manos de Svante, quien fue publicando las secuencias de Vindija 75, en Croacia (en el año 2000), de Feldhofer 2 (en el año 2002) y de Vindija 77 y 80 (posteriormente esta última muestra, que tiene un papel destacado en esta historia, fue reinventariada como 33.16), de Engis en Bélgica, y de la Chapelle-aux-Saints en Francia al cabo de dos años. Por aquel entonces, yo tenía la sensación de que todos los neandertales, levantados de sus tumbas como zombis pleistocénicos, se dirigían tambaleándose hacia el Instituto Max Planck. El que los restos de El Sidrón escogieran el camino de Barcelona en vez de tomar el de Leipzig sólo puede explicarse por la heroica voluntad de Antonio de apoyar la ciencia de nuestro propio país.

En febrero del año 2004, me trasladé a Madrid para tomar muestras de El Sidrón. Los restos neandertales de El Sidrón, como tantas otras cosas en nuestro país, tienen una historia más bien rocambolesca. El 23 de marzo de 1994, tres espeleólogos de Gijón, Carlos Armando, Juan José y Francisco Javier del Río, se introdujeron en el sistema cárstico de El Sidrón y exploraron un pequeño divertículo ciego que se abre en un lateral del sistema principal, a unos 220 metros de la entrada. Allí se encontraron con una mandíbula que asomaba en la superficie arcillosa. Los espeleólogos decidieron avisar a la Guardia Civil de Gijón, los cuales fueron con unas palas y sacaron con toda la buena voluntad unos cuantos restos más, que incluían algunos huesos largos y otras dos mandíbulas. En aquel momento, la percepción generalizada es que debían de pertenecer a unos republicanos escondidos en la cueva durante la Guerra Civil, puesto que había numerosos testimonios sobre estos hechos turbulentos entre los vecinos más viejos de los pueblos de alrededor. Los restos fueron a parar al Instituto Anatómico Forense de Madrid, donde se dictaminó que morfológicamente no correspondían a humanos modernos. A través de inextricables instancias judiciales fueron a parar a la Universidad de Oviedo, donde fueron examinados por diversos expertos, algunos de los cuales dictaminaron, de forma increíble, que se trataba de humanos modernos. Finalmente, el propio Antonio y Emiliano Aguirre (el padre de los estudios de Atapuerca, y por aquel entonces ya jubilado) se dieron cuenta de su importancia paleontológica y realizaron un estudio preliminar. Después de esto, el gobierno autonómico del Principado de Asturias decidió financiar de forma seria el proyecto de excavación de El Sidrón, que sería dirigido por Javier Fortea, catedrático de Prehistoria de la Universidad de Oviedo, en colaboración con el profesor del mismo departamento, Marco de la Rasilla. Javier decidió que Antonio se encargara del estudio paleontológico. Aunque las excavaciones sistemáticas empezaron en el año 2000 y han seguido de forma casi ininterrumpida desde entonces, resultó que mientras tanto, y debido a la difusión de las primeras noticias, alguien había penetrado en la cueva y había saqueado el yacimiento, cuyas capas superiores aparecían ahora revueltas. Quizás nunca sabremos qué se ha perdido para la ciencia —y para la sociedad— pero aún más increíble es la historia que faltaba por venir: un día el periódico asturiano La Nueva España recibió en 1998 una carta anónima con una borrosa fotografía de lo que parecía ser la parte superior de un cráneo neandertal y que decían provenía de El Sidrón. Dónde se halla ahora este cráneo y quién lo tiene —si es que existe en realidad— es un misterio no desvelado.

Volviendo a mi primer encuentro con los neandertales de El Sidrón, Antonio me empezó a mostrar los restos obtenidos en la campaña del año 2003, que se hallaban repartidos en innumerables cajitas encerradas en los armarios del museo de Madrid. Había empezado la ingente tarea —que duraría casi una década— de identificar todas las piezas dentarias sueltas para reconstruir las denticiones y así poder individualizar los neandertales de El Sidrón. Yo me había trasladado allí con un pequeño taladro y todo el material necesario para tomar algunas muestras de hueso a partir de las cuales intentar la extracción de ADN en el laboratorio. Naturalmente, no todos los restos óseos son susceptibles de ser muestreados sin provocar la ira de los conservadores de museo. Como la técnica es destructiva (aunque por otra parte, igual de destructiva que otras técnicas plenamente aceptadas como las de datación), cuanto más representativo es el resto, o cuanto más valor morfológico o incluso museístico tiene, más difícil es de perforar. Imaginemos el impacto social de un cráneo de neandertal con un agujero de taladro en la frente. Obviamente, todo esto está agravado por el hecho de que los resultados del análisis son inciertos. Pero hay que decir, por otra parte, que los huesos más compactos, enteros y mejor conservados son aquellos que tienen más probabilidades de contener material genético. La alternativa es nada; ofrecer un resto mediocre, como el extremo poroso de una costilla rota, para analizar el ADN, es eliminar de plano la posibilidad de recuperarlo. Se trata, pues, de encontrar un equilibrio entre diversos intereses, todos ellos legítimos.

Entonces empezó lo que Antonio calificó como una escena de «un mercado persa»; yo sugerí un bonito fragmento de hueso largo, y después de un tira y afloja, Antonio contraatacó ofreciéndome unos fragmentos pequeños y algunos dientes, como un lote, para compensar. Estaba pensando si seguir discutiendo, cuando me fijé en uno de los dientes, que me pareció prometedor. Llevaba el número de inventario SD 441 y era a todas luces el incisivo un poco desgastado de un individuo adulto, probablemente masculino. Ya había sido perforado para su datación y el agujero había puesto al descubierto una dentina brillante, compacta y de aspecto fresco. Admito que es difícil clarificar el concepto de «aspecto fresco» en un fósil, pero es así como lo vi. Además, la pieza estaba entera, sin fracturas. Como descubrí aquel día, muchas piezas dentarias que son rescatadas del fango húmedo donde han permanecido durante miles de años se resquebrajan al secarse y perder el agua que las mantenía hidratadas. Por otra parte, los dientes son buenos receptáculos de ADN. Aunque el esmalte es completamente inorgánico —no en vano es el tejido biológico más duro que existe— y la dentina prácticamente no contiene material celular, el interior de la cavidad pulpar está irrigado e inervado (por este motivo sentimos dolor cuando nos arrancan una muela o lo sentiríamos si los dentistas no nos anestesiaran), y es por tanto rico en ADN. Sin embargo, la cantidad de polvo de diente que uno puede obtener taladrando en la cavidad pulpar de un diente —incluso de un diente neandertal, que son más grandes que los nuestros— es ínfima. Yo me tuve que conformar con menos de un cuarto de gramo. Con la maleta apenas más pesada y un resfriado fabricado en la capital volví a Barcelona.

Para entender lo que me proponía llevar a cabo con este residuo de neandertal, tenemos que hablar primero sobre el ADN. El ADN es una molécula química que contiene y al mismo tiempo transmite la información genética de un organismo. El sistema de codificación del ADN está basado en combinaciones de únicamente cuatro componentes químicos, denominados nucleótidos, cada uno de los cuales está formado por un azúcar, un fosfato y una base nitrogenada. Las bases nitrogenadas es lo que realmente diferencia un nucleótido de otro. Hay cuatro: la adenina (abreviada con una A), la guanina (G), la citosina (C) y la timina (T). Si equiparamos el ADN a un lenguaje (un recurso ampliamente utilizado, pero apropiado, puesto que ambos son sistemas de información codificada), sería un extraño lenguaje que únicamente tendría cuatro letras. La molécula de ADN forma una doble hélice cuya secuencia de bases es complementaria: la A se empareja con la T y la C con la G (y viceversa), por motivos de estabilidad química. Por ejemplo, la secuencia AGATA tiene las bases TCTAT en su cadena complementaria. Cada vez que una célula se divide en dos en nuestro organismo, también lo hace nuestro ADN. En este proceso, las dobles cadenas se separan como una cremallera y cada una de ellas fabrica su cadena complementaria; como las bases sólo pueden emparejarse de la manera descrita, el sistema funciona con gran precisión. Así, cada célula resultante vuelve a tener exactamente la misma doble cadena de ADN que la inicial.

En las partes codificantes del genoma, las combinaciones de tres nucleótidos determinan un aminoácido, que son los componentes químicos que forman las proteínas. Nosotros somos, desde nuestros cabellos y uñas hasta nuestras hormonas y neurotransmisores, el producto directo o indirecto del funcionamiento de decenas de miles de proteínas diferentes y de sus interacciones. Hay 20 aminoácidos diferentes y hasta 64 combinaciones posibles de los cuatro nucleótidos en grupos de tres (denominados codones); esto significa que combinaciones diferentes de letras codifican para el mismo aminoácido (frecuentemente difieren en la tercera posición de los tres nucleótidos). El código tiene signos de puntuación: el codón ATG indica el inicio del gen, y los codones TGA, TAA y TAG el final de lectura o STOP. Un gen puede definirse de forma simplificada como un segmento de la cadena de ADN que codifica para una proteína. Esta información no se halla estructurada de forma perfectamente continua, sino que un mismo gen puede estar formado por varios segmentos codificantes (denominados exones) separados unos de otros por segmentos no codificantes (denominados intrones), que a veces son de varios miles de nucleótidos.

La longitud del genoma humano parece inconmensurable: 3100 millones de nucleótidos, que no forman una única cadena lineal de ADN, sino que se estructuran en unos corpúsculos denominados cromosomas que se forman dentro del núcleo de las células cuando éstas se dividen. Nosotros tenemos 23 parejas de cromosomas (cada par se llama homólogo), que recibimos a partes iguales de cada uno de nuestros progenitores. Esto significa que tenemos dos copias de cada gen, aunque frecuentemente no son idénticas; puede haber diferencias sutiles en la secuencia del mismo gen, que implique un rasgo como tener los ojos azules en un cromosoma y tener los ojos oscuros en el cromosoma homólogo. Cuando las dos copias del gen son diferentes, el individuo se denomina heterozigoto; cuando son idénticas, hablamos de homozigotos. La excepción a esta estructuración en parejas son los denominados cromosomas sexuales, que son XY para los individuos masculinos y XX para los femeninos. El cromosoma Y, que determina el sexo masculino, se transmite únicamente de padres a hijos, como el primer apellido de forma tradicional. El resto de los cromosomas se denominan autosómicos, para distinguirlos de los sexuales. Sin embargo, no recibimos los cromosomas no sexuales o autosómicos intactos sino que éstos intercambian fragmentos en un proceso conocido como recombinación cuando forman las células sexuales (óvulos y espermatozoos). Es decir, mi cromosoma 1 paterno no es exactamente el de mi abuelo paterno ni el de mi abuela paterna, sino un mosaico de ambos.

Pero no todo el ADN se halla dentro del núcleo celular; fuera, en el citoplasma, tenemos también un pequeño genoma de sólo unos 16 500 nucleótidos, el ADN mitocondrial, que se halla en el interior de unos orgánulos llamados mitocondrias, que son los encargados de producir energía para la célula. El ADN mitocondrial se transmite únicamente por vía materna (eso significa que yo lo he heredado de mi madre, y ésta de mi abuela materna, etc., y que no lo pasaré a mi descendencia). Este tipo de transmisión, que no permite recombinación, hace que su variación sea más fácil de interpretar desde un punto de vista evolutivo, puesto que la acumulación de cambios en los linajes del ADN mitocondrial constituye únicamente una función del tiempo. Cuanto más tiempo haga que dos linajes o dos especies hayan divergido, más diferentes serán sus secuencias de ADN mitocondrial. Por este motivo, el ADN mitocondrial se ha empleado como un reloj evolutivo en numerosos estudios genéticos, incluyendo el estudio pionero conocido como Eva mitocondrial, que determinó el origen de la humanidad actual a partir de una reducida población africana, hace unos 200 000 años. En paleogenética ha sido hasta hace poco el único marcador genético utilizado. La razón es muy simple: en cada célula hay un solo núcleo con dos copias cromosómicas, pero hay miles de mitocondrias con decenas de copias del genoma mitocondrial en su interior. Se trata de una cuestión probabilística. El ADN está degradado en las muestras antiguas, y cuanto más tengamos de partida, más probabilidades tendremos que quede algo que pueda ser recuperado en el laboratorio. Y obviamente, un buen laboratorio se convierte en un requisito caro y a la vez esencial en este tipo de estudios.

Mi laboratorio de paleogenética está situado físicamente en un sitio privilegiado, el Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona, ya que pertenezco al Instituto de Biología Evolutiva, que está constituido por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Pompeu Fabra. Allí, a lo largo de las semanas siguientes, convertí el polvo de diente en una pequeña cantidad de líquido incoloro, que podía —o no— contener restos del material genético de ese individuo, pero también, como veremos, el material genético de personas que habían tocado el diente o habían respirado cerca de éste, así como una infinidad de materiales genéticos de origen externo provenientes de bacterias del suelo o de bacterias que habían colonizado el resto (en realidad, hay bacterias en todas partes, y por supuesto en las páginas de este libro). Voy a explicar, en primer lugar, cómo pasamos del polvo dental al líquido.

Las observaciones histológicas hechas con microscopios muestran que las células del tejido óseo se hallan destruidas, con pocas estructuras discernibles, pero en conjunto hay un componente orgánico en muchos huesos antiguos, incluso en algunos con aspecto bastante mineralizado. Ahora sabemos que la matriz de hidroxiapatita del hueso y de los dientes puede estar unida químicamente a fragmentos de ADN del organismo muerto. En una primera fase de la extracción en el laboratorio, llevamos a cabo una incubación del polvo de hueso con un reactivo que se une a las sales de calcio y de fosfato que abundan en éste, para posteriormente eliminarlas. Con el residuo obtenido hacemos una digestión con una enzima y un detergente que destruye los posibles restos de proteínas y de lípidos, respectivamente, para liberar así el ADN. Después separamos el ADN, que está ahora en suspensión acuosa, de los restos orgánicos como los lípidos y las proteínas mediante sucesivas extracciones con fenol y cloroformo. Como el ADN está escasamente representado en la muestra final debido a todos los procesos de degradación química que ha sufrido, posteriormente nos vemos obligados a concentrar el producto resultante mediante sucesivas centrifugaciones, hasta terminar con un tubito que contiene una pequeña cantidad (del orden de un centenar de microlitros) de extracto con ADN. Como en la extracción es imposible seleccionar el tipo de ADN que nos interesa, allí dentro tenemos de todo, mayoritariamente ADN de bacterias. Pero en realidad poco importa, porque en el siguiente paso, con la técnica llamada PCR, abreviatura familiar de «reacción en cadena de la polimerasa», nosotros seleccionamos activamente el fragmento de ADN —y también el organismo— que queremos analizar y desechamos el resto.

Para poder analizar cualquier segmento de ADN y obtener su secuencia exacta (incluso en muestras de ADN moderno, extraídas por ejemplo de sangre, de pelo o de raspados bucales) necesitamos que este segmento concreto se halle representado en cantidades astronómicas. La PCR es una reacción diseñada en el laboratorio que permite pasar de una o unas pocas cadenas iniciales de ADN a millones y millones de copias, un proceso conocido como «amplificación».

La PCR imita un proceso que tiene lugar en nuestro organismo cuando las células se dividen, y es capaz de automatizarla mediante una sucesión de ciclos de calentamiento y enfriamiento en una máquina de laboratorio conocida como «termociclador» o a veces simplemente como «máquina de PCR». Para que el proceso funcione debemos añadirle a nuestro ADN de partida una serie de reactivos, entre ellos un enzima que llevará a cabo la replicación de las cadenas (conocido como Taq ADN polimerasa) y una mezcla de nucleótidos A, C, G, T a partes iguales, para ir progresando en la construcción de las cadenas. Pero también necesitamos añadir a la reacción dos cortas cadenas de ADN de unos 20 nucleótidos de longitud, llamados cebadores, cada una de las cuales se une a una de las dos cadenas (porque su secuencia es complementaria) y delimita de esta manera el segmento por recuperar. Los cebadores actúan como anzuelos moleculares que «pescan» la secuencia buscada entre el mar de secuencias del extracto. El diseño de estos cebadores es crucial para el éxito de una PCR, ya sea en ADN moderno o antiguo. En paleogenética, tenemos el problema añadido de que frecuentemente ignoramos la secuencia concreta donde deben ubicarse los cebadores, y por tanto tenemos dificultades para diseñarlos y hacer que funcionen. En el caso de especies extinguidas, debemos basarnos en la información disponible de especies vivas relacionadas evolutivamente (en el caso de nuestro trabajo con los moas, nos basamos en la secuencia del avestruz) o seleccionar regiones génicas que tiendan a estar muy conservadas a lo largo del tiempo evolutivo. El producto de una reacción de PCR puede ser visualizado finalmente mediante un procedimiento llamado electroforesis, que consiste en la separación física de los fragmentos de ADN mediante un campo eléctrico, empleando como soporte una sustancia gelificada con una estructura de polímero. Posteriormente, el gel de la electroforesis debe teñirse con una sustancia fluorescente con gran afinidad por el ADN y visualizarse en un aparato de rayos ultravioleta. Allí donde se produce fluorescencia, allí tenemos un fragmento de ADN amplificado.

En la primavera del año 2004 me dediqué a intentar amplificar diferentes fragmentos del ADN mitocondrial a partir del extracto de El Sidrón SD 441. Empecé con fragmentos relativamente largos, de 100 a 150 nucleótidos. La mayoría de las veces no obtenía ningún producto visualizable bajo los rayos ultravioletas. Es decir, o bien no había ADN en el extracto o bien la PCR no había funcionado. Pasé varias semanas trabajando en el laboratorio sintiendo una creciente frustración, pensando en cuántos intentos más necesitaría para darme por vencido y perdiendo la fe en mí mismo y en el yacimiento. Finalmente, como disponía ya de la información de varias secuencias anteriores de ADN de neandertal, diseñé algunos cebadores que fueran específicos para neandertal; es decir, que fueran la secuencia complementaria de la del neandertal y no del humano moderno. De esta manera, si existían aunque fueran pocas copias de ADN original en el extracto, pensaba que podría pescarlas de entre el resto de las secuencias contaminantes humanas y bacterianas. Decidí probar en un último intento un fragmento altamente específico pero muy corto, de sólo 31 nucleótidos entre las posiciones 16 230 y 16 262 del ADN mitocondrial. La tarde del 27 de abril, bajo la luz ultravioleta, vi que había una banda muy débil y del tamaño correcto en el gel resultante.

Pero llegados aquí, mis problemas en el laboratorio no habían hecho más que empezar. Cuando tratamos con muestras tan antiguas y degradadas, no es de esperar que los productos de PCR produzcan una secuencia nítida. En realidad, la PCR ni siquiera genera suficiente producto como para que pueda llevarse a cabo directamente una reacción de secuencia. Además, el ADN de partida (y por tanto, el ADN resultante de la PCR) puede ser muy heterogéneo. En el caso de las muestras neandertales, partimos, de forma casi inevitable, de un contexto de secuencias humanas contaminantes que pueden convertirse en el producto mayoritario de la reacción final de PCR y esconder en su seno una pequeña proporción de secuencias auténticas de neandertal. Estas secuencias endógenas no sólo pueden ser minoritarias, sino que frecuentemente presentan daños químicos que las hacen menos apropiadas para ser amplificadas. Algunos de estos daños pueden modificar además la secuencia resultante, cambiando algunos nucleótidos respecto de la secuencia endógena. El efecto más frecuente es la degradación de algunas citosinas, que por ataques químicos se transforman en uracilos (otra base nitrogenada, exclusiva de otro ácido nucleico, el RNA) y que el enzima de la PCR «confunde» con timinas, emparejándolas con su complementaria, la adenina, y generando al cabo de varios ciclos falsos cambios de C a T en los productos resultantes. Si la reacción de PCR se inicia en una de estas cadenas dañadas, entonces todo el producto resultante puede tener incorporado este falso cambio y podría engañar al investigador. Sin embargo, una segunda PCR tendría unas probabilidades casi nulas de empezar por azar en otra cadena de ADN con la misma posición dañada. Por lo tanto, estos falsos cambios no son reproducibles.

Para poder clarificar la heterogeneidad de los productos de PCR, tanto en lo que se refiere a posibles contaminantes externos como a daños post mortem, lo que hacemos es clonarlos en bacterias. Este proceso es largo y tedioso, y básicamente consiste en introducir una sola copia del ADN resultante de una PCR (hay que recordar que se producen billones de copias) en el genoma de una bacteria, que después sembramos en una placa de cultivo y dejamos multiplicarse hasta convertirse en una colonia de bacterias que puede verse a simple vista. Esa colonia contiene millones de copias de ADN idénticas a la copia original introducida, que ahora puede ser secuenciada fácilmente (cada una de estas secuencias se denomina clon porque las bacterias se reproducen de forma clónica). Repitiendo este proceso en decenas o centenares de bacterias, podemos desentrañar la mezcla de secuencias que contiene nuestro producto de PCR y calcular incluso en qué proporciones se encuentra cada tipo de secuencia en la muestra original.

Así procedí con mi pequeña banda de ADN, cultivando decenas de bacterias en placas de cultivo y generando sus secuencias. El 19 de mayo, recibí el primer lote del servicio de secuenciación de la Universidad Pompeu Fabra, y empecé a mirarlas a simple vista porque había memorizado la secuencia: una tras otra eran secuencias humanas modernas, que mostraban la secuencia de referencia del ADN mitocondrial (aquella que se obtuvo por primera vez en humanos, en el año 1981, y respecto a la cual se comparan todas las otras, sean humanas o neandertales). Pero al llegar a la décima, vi que era claramente diferente. En el corto espacio de 31 nucleótidos, presentaba cuatro cambios (en la posición 16 234 una T en vez de una C, en la 16 244 una A en vez de una G, en la 16 256 una A en vez de una G y en la 16 258 una G en vez de una A) que únicamente se han descrito en neandertales. Es decir, ningún lector de este libro, ningún humano moderno presenta estos cuatro cambios en su ADN mitocondrial. Me quedé atónito un largo rato. Miré más y más secuencias, y al cabo descubrí otra, y más tarde otra. Del increíble montón de 80 clones, había cuatro secuencias neandertales, una cifra desesperadamente baja de sólo el 5 %.

En la ficción, se representan siempre los descubrimientos científicos como momentos culminantes de todo un proceso, momentos de gran emoción; en mi caso, fue un anticlímax, un sentimiento de cansancio e incredulidad. Pensé «bueno, lo he conseguido». Y pensé a continuación «¿y ahora qué hago con esto?». Además, era tarde y quería irme a casa. Pero esto es lo que hace única a la ciencia, uno no puede recuperar ADN de alguien que vivió hace más de 49 000 años, llegar a casa y ponerse a mirar la televisión tan tranquilo. En ciencia es imposible parar. Porque hacer ciencia no es sólo generar nuevos conocimientos sobre el mundo que nos rodea, es también modelar seres humanos con espíritu crítico, con inquietudes sobre la realidad, con curiosidad constante. La ciencia transforma el mundo pero también, primariamente, a los propios científicos. Esa misma noche llamé a Antonio. Su intuición, que yo había atribuido al optimismo infundado de un morfólogo, había resultado ser cierta: los restos de El Sidrón contenían ADN. Pero aunque estábamos eufóricos, no teníamos ni idea de lo que vendría en los años siguientes a partir de este hallazgo pionero.

El fragmento de ADN de El Sidrón era idéntico al encontrado en varios neandertales, pero no en todos: difería en una posición (la 16 258, donde El Sidrón tenía una G, una guanina) respecto a neandertales como Feldhofer 2, Mezmaiskaya, Engis 2 y La Chapelle-aux-Saints, y era idéntico a Vindija 75, 77 y 33.16 y a Feldhofer 1. Obviamente, y aunque el fragmento era diminuto, esto significaba que dentro de los neandertales también existía un cierto grado de variación genética y quizás algún tipo de estructuración geográfica. Naturalmente, cuanto más larga es la cadena de ADN que podamos recuperar, mayor será la información evolutiva que podamos extraer de ella. Esto había sido imposible en casi la mitad de los neandertales recuperados hasta el momento: en Vindija 77, Engis 2 y La Chapelle-aux-Saints no había sido posible pasar del fragmento de 31 nucleótidos, debido a la degradación del material original. Con El Sidrón SD 441 iba a pasar algo parecido; aunque conseguí recuperar otro pequeño fragmento y alargar de esta manera la secuencia hasta 48 nucleótidos, la muestra inicial era tan pequeña que con ella no podía ir más allá en el laboratorio.

De todas manera, era un primer paso para demostrar que los neandertales ibéricos, a pesar de hallarse en lo que quizás era la última región donde habían sobrevivido después de la llegada de los cromañones y la situada más al oeste de su distribución, tenían secuencias que eran idénticas a otros neandertales y, por tanto, seguían sin aparecer evidencias de posibles cruzamientos con los cromañones. Los neandertales ibéricos eran como otros neandertales. Escribimos un artículo con los resultados que fue aceptado inmediatamente en la revista científica Molecular Biology and Evolution, una revista norteamericana muy apreciada por los biólogos evolutivos. El artículo salió publicado online en febrero del año 2005. El impacto de la noticia en los medios de comunicación nacionales fue enorme y para mí inesperado, ya que al fin y al cabo se trataba de la novena secuencia publicada. Pero comprendí que existía un interés social por los estudios genéticos y por los estudios sobre nuestros antepasados, y que la paleogenética combinaba ambos intereses.

Al cabo de unas semanas, recibí una invitación del Max Planck para dar una charla en el instituto y explicar mis resultados con El Sidrón. Yo había conocido a Svante Pääbo bastantes años antes durante una visita suya a Oxford, aunque en aquel entonces yo era un tímido investigador posdoctoral y él acababa de publicar la primera secuencia de neandertal; comprensiblemente, no recordaba nuestro encuentro previo. Ya en el Max Planck, Svante me presentó simplemente como «una de las pocas personas en el mundo que ha conseguido recuperar ADN de neandertal». Pero estas palabras, pronunciadas de manera informal delante de una reducida audiencia de científicos tuvieron en mi cerebro el efecto de un relámpago. Me di cuenta finalmente de que había cumplido un sueño, y pensé, también, que debía de empezar a buscar un nuevo objetivo inalcanzable.

3. Un paleogenetista entre arqueólogos

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Un paleogenetista entre arqueólogos

En septiembre del año 2004, antes de la publicación de la primera secuencia ibérica neandertal, realicé mi primera visita al yacimiento de El Sidrón, que hasta entonces sólo conocía de oídas. Antonio vino a buscarme al aeropuerto de Asturias y después condujo hasta Villamayor, donde el grupo de polvorientos arqueólogos nos esperaba en un hotel del pueblo. El director de la excavación, desde el principio del proyecto hasta su muerte en 2009, era Javier Fortea, un hombre que, como los útiles que desenterraba en los yacimientos, parecía tallado en pedernal. Era circunspecto, meticuloso, y poco amante de algarabías mediáticas; cuando empezaban a llamar los periodistas, simplemente apagaba el móvil hasta el día siguiente. Fumaba constantemente un cigarrillo tras otro de una marca de tabaco negro que yo no había visto desde mi infancia. Es conocido el hecho de que el estanco de Villamayor tenía que aprovisionarse de tabaco al principio de cada campaña de excavación y aun así sus existencias podían llegar a agotarse. Al contrario que yo, que soy esencialmente diurno, él trabajaba frecuentemente de noche, y podía cenar a cualquier hora comprendida entre la medianoche y las tres de la mañana. Javier era un personaje singular. En una época en que hay gente que desea desesperadamente ser mediática, y por lo tanto ofrecer una imagen en cierta manera comercial de uno mismo, Javier se limitaba a ser él. A pesar de su retraimiento público, era unánimemente considerado uno de los mayores expertos en Paleolítico Superior europeo. Lo ayudaba en la tarea de excavar Marco de la Rasilla, que se encargaba de organizar la complicada logística de la excavación. Marco es un tipo optimista, encantador y grandote que es como un padre para el grupo de entusiastas estudiantes de arqueología —mayoritariamente chicas— que trabajan en las campañas de El Sidrón.

Mientras comíamos en el hostal de Villamayor, una de las estudiantes, Gusti, me estuvo explicando cómo había que sujetar el barreño para recoger la sangre del cerdo cuando se le degüella en la matanza (una información que espero no tener que usar nunca), y otra, llamada Zuce, se empeñó en que bebiera un brebaje conocido como «Asturias en fuego» formado por sidra sin agitar (el detalle parecía importante) y anís.

Con la sensación de tener efectivamente el estómago en llamas, subí en un jeep que conducía Marco para dirigirnos al yacimiento. Pasamos el pueblo de Vallobal, que se halla en unos parajes naturales magníficos, en las faldas de la sierra del Sueve. Tomando carreteras cada vez más y más estrechas, desembocamos en un camino de tierra tan plagado de baches que pensé que iba a perder algún empaste dental en el trayecto. Finalmente dejamos los vehículos en una encrucijada entre unos prados donde pastaban vacas. Después de andar unas decenas de metros, llegamos a un claro en el bosque que por alguna razón parecía ser nuestro destino. Lo primero que vi en el claro —y que conste que lo cuento tal y como se me apareció— fue una tumba, con una cruz metálica oxidada y unas flores alrededor. En España tenemos una larga tradición de muertes y asesinatos, pero en general las tumbas con cruces están en cementerios. ¿Qué hacía aquello allí? Marco me contó que durante la Guerra Civil, en el año 1938, unos republicanos se habían escondido en la cueva de El Sidrón, y que los nacionales habían acudido allí a apresarlos o matarlos; una chica de un pueblo de los alrededores llamada Olvido Otero acudió con su madre y su hermano menor a traerles comida pues al parecer entre los refugiados había dos de sus hermanos. Un guardia de asalto nacional disparó e hirió a Olvido en una pierna. La chica corrió a refugiarse al interior de la cueva, donde murió desangrada. Fue posteriormente enterrada allí mismo, muy cerca de la entrada. Me pareció conmovedor que la gente del lugar todavía acudiera a traer flores a esta tumba tan apartada, y es incluso paradójico si consideramos el nombre de ella. Posteriormente, los nacionales procedieron a dinamitar la entrada de la cueva con la intención de bloquear la salida de los republicanos que, de todas maneras, consiguieron escapar por alguna de las otras aberturas del sistema cárstico.

Llegados a ese punto, los arqueólogos empezaron a coger linternas, a vestirse con ropa de abrigo y a decir cosas como: «bueno, ya hemos llegado». Naturalmente, siendo yo un biólogo molecular y por tanto una presunta rata de laboratorio, como máximo podía aspirar a ser considerado un excéntrico o un petimetre, pero la verdad es que no veía ninguna cueva en las proximidades de la tumba. Hay que decir en mi favor que había visitado varios yacimientos neandertales y que todos cumplían un determinado patrón: las cuevas neandertales son grandes abrigos rocosos orientados al sur, un sitio placentero donde pasar unas noches si arrecia el frío, y si uno es un neandertal y la oscuridad está plagada de bestias feroces.

Entonces la gente pareció concentrarse en un punto concreto, y al acercarme a ellos para ser sociable, descubrí un agujero oscuro y lóbrego en el suelo, del tamaño de un periódico desplegado. Después de preguntarle a Antonio si aquello era la cueva, me respondió que sí, claro.

Empecé a darme cuenta de que quizás no había sido correctamente informado. Me había presentado vestido con una camiseta de manga corta, y mi mujer había insistido en que me pusiera unos pantalones nuevos, supongo que para causar buena impresión. Resultó que el yacimiento en sí estaba a 220 metros de aquella diminuta entrada, y que la temperatura en el interior se mantenía estable a cerca de doce grados y con casi un cien por cien de humedad. Los neandertales nunca vivieron allí, me dijeron, porque no eran espeleólogos (tampoco yo, pensé en aquel momento). Así, al cabo de pocos minutos, me hallaba enfundado en una chaqueta que le sobraba a Marco donde hubiera cabido otra persona más, mientras arrastraba mis pantalones nuevos por el barro, reforzando de esta manera la patética impresión de que nunca había hecho trabajo de campo.

Nada más entrar por el agujero, se encuentra uno en una amplia galería, que al poco desciende unos metros a la izquierda para ir a buscar lo que parece ser el cauce de un río subterráneo. En realidad, es así; la galería principal (llamada «galería del río»), que tiene forma de tubo, constituye un sistema cárstico joven que canaliza durante unos 600 metros las aguas subterráneas del río Pando, que baja especialmente caudaloso en primavera. Las paredes, de conglomerado y areniscas, están pulidas por efecto del agua durante miles de años. A lo largo de arduas campañas, los arqueólogos han ido instalando algunas comodidades, como barrotes de hierro o pasarelas de madera para superar algunos bloques caídos del techo. La galería principal serpentea a oscuras, débilmente iluminada por nuestras linternas y algunas luces instaladas mediante un cable eléctrico que se alimenta de un grupo electrógeno en la superficie. En los rincones oscuros, es bastante fácil meter el pie dentro del agua que se remansa.

Después de andar un rato a oscuras y en fila india llegamos a un recodo de la galería principal, donde Javier había instalado su base de operaciones. «Esto parece el laboratorio subterráneo del Dr. No», murmuró Antonio, a mis espaldas. Allí había unas mesas llenas de material, una pileta con agua para lavar los sedimentos y recuperar pequeñas esquirlas de hueso y dientes, así como algunas comodidades espartanas, como una cafetera, una botella de vino, un equipo de música y un fogón de camping gas. Lo más increíble era pensar que todo esto se había tenido que arrastrar por la galería más de doscientos metros, y que había tenido que pasar desmontado por el agujero de la entrada. Justo a la derecha, se abría una pequeña galería ciega de unos 28 metros cuadrados, aislada por unos barrotes: por motivos obvios, se la conocía como la «Galería del Osario». Allí están acumulados los neandertales, un grupo de doce individuos, formado por un infantil de unos dos o tres años, un juvenil de unos cinco o seis años, otro de unos ocho o nueve años, tres adolescentes de entre doce y quince años y seis adultos jóvenes (tres hombres y tres mujeres). El espacio era tan reducido que apenas podían trabajar dos personas sin estorbarse. Las dataciones por carbono 14 habían arrojado unas fechas en torno a los 49 000 años. Hasta el momento se han recuperado cuatro centenares de útiles líticos, y casi una quinta parte de ellos han podido ser remontados hasta reconstruir el núcleo de sílex o de cuarcita original a partir del cual fueron obtenidos a golpes. Es decir, que todos los útiles presentes fueron obtenidos y utilizados in situ. Aparte de los centenares de fragmentos óseos y de estas herramientas, prácticamente no hay nada más, apenas unas decenas de huesos de fauna. Todas estas circunstancias indican que la acumulación ósea de El Sidrón corresponde a un fenómeno puntual y sincrónico en el tiempo, otra de las singularidades del yacimiento.

¿Cómo llegaron aquí? El geólogo Enrique Martínez y los sedimentólogos Sergio Sánchez y Juan Carlos Cañaveras estaban examinando el techo de la galería; justo encima, se vislumbraba una chimenea que en el pasado habría podido comunicar de forma indirecta con la superficie. Probablemente se acumularon en alguna dolina situada en el exterior. Después de un tiempo (imposible decir cuánto, pero no mucho ya que no presentan mordiscos de carroñeros), el colapso de la dolina por efecto de una súbita inundación los arrastró hacia abajo, mezclados pero no del todo revueltos, puesto que se habían encontrado algunos huesos en conexión anatómica, como vértebras y frágiles huesos de pie. Si los huesos hubieran llegado a la galería principal, el agua que circula por ella en primavera los habría lanzado al río exterior y de allí al fondo del Cantábrico a lo largo de los años. Sin embargo, una pequeña depresión rocosa de la Galería del Osario hizo que quedaran acumulados, y el posterior bloqueo de la vía de entrada los selló en el interior de la tierra durante miles de años. Visto en perspectiva, es una concatenación de milagros que estemos ahora hablando de los neandertales de El Sidrón; es milagroso que cayeran de la superficie al interior del sistema cárstico, conservándose a salvo de los elementos, y es también milagroso que los hayamos encontrado, gracias a la afición de algunos de meterse por el interior de las cavidades cársticas. Todo esto explica la preservación excepcional del material genético. Los huesos se hallan a salvo de las inclemencias atmosféricas (especialmente del calor, que ayuda a destruir el ADN) y se han mantenido en un entorno extremadamente estable, donde la temperatura es baja (y más teniendo en cuenta la latitud de la Península Ibérica) y no hay fluctuaciones destacables a lo largo del año.

Hay restos de doce individuos, algunos muy relevantes desde un punto de vista morfológico. Por ejemplo, hay cuatro mandíbulas completas o casi completas, dos maxilares superiores y algunos huesos largos enteros, así como un hioides, un hueso raramente conservado que se encuentra debajo de la lengua y que es el único hueso que no está en contacto con otros huesos del cuerpo. La dentición de casi todos los individuos se ha podido reconstruir entera, ya que han aparecido muchos dientes, pues no en vano son los restos más resistentes. La dureza del modo de vida neandertal se refleja en las interrupciones en el crecimiento del diente (denominadas hipoplasias en lenguaje técnico) durante la infancia, que quedan registradas en la superficie del esmalte y que son debidas a crisis nutricionales. El período del destete, situado cerca de los dos o tres años, debía de constituir un momento de estrés importante para estos niños del pasado. Sin duda, la mortalidad infantil debía de ser muy elevada.

El Sidrón contiene también huesos craneales. Hay un frontal entero y toda la parte posterior de un cráneo (denominado Zuce por la chica que lo encontró) con el contorno abombado típico de los neandertales. En el año 2006, otra de las chicas, Natalia, encontró un parietal. Posteriormente, en los últimos días de la excavación de 2007, otra de las estudiantes de Javier, Araceli, encontró un maxilar superior conservado desde el paladar hasta la abertura nasal, que resultó encajar en una de las mandíbulas que ya teníamos. Por primera vez veíamos parte del rostro de uno de los neandertales de El Sidrón. Antonio y su equipo del Museo de Ciencias Naturales de Madrid trabajan con tomografía computerizada, una técnica con la que es posible obtener réplicas virtuales exactas de cualquier hueso. La digitalización de esta información permite a uno de los estudiantes de Antonio, Antonio García Tabernero, manipular todos los restos óseos en el ordenador, ir ensamblándolos entre sí o superponerlos a un cráneo neandertal imaginario, construido a partir de las medidas promedio de todos los neandertales conservados.

Tenemos, pues, la esperanza de que Antonio y su grupo puedan abrirse paso entre este puzle gigantesco y se consiga completar un cráneo al final de las excavaciones. Obviamente, los cráneos —y especialmente las caras— son importantes desde un punto de vista museístico, ya que la gente se siente fascinada en el fondo por el rostro de nuestros antepasados. El primer análisis morfológico y paleobiológico de El Sidrón, dirigido por Antonio, salió publicado a finales del año 2006 en la prestigiosa revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, y, por así decirlo, constituyó la presentación en la sociedad científica del yacimiento.

En el artículo de los Proceedings se detallaba otro aspecto de los neandertales de El Sidrón que resulta impactante: es evidente que fueron canibalizados. Los huesos largos están fragmentados a golpes para extraer la médula ósea. Las fracturas son antiguas y pueden verse señales de percusión y de corte, hechas con herramientas líticas al seccionar los tendones y los músculos. Los cráneos han sido igualmente rotos para acceder al nutritivo tejido cerebral, y algunas mandíbulas presentan cortes en el interior que indican que se extrajo la lengua, un tejido fibroso hoy en día apreciado por aquellos a quienes les gusta la carne y no tienen manías (me refiero, claro está, a la lengua de ternera). Lógicamente, las partes menos apetitosas (es decir, con menos carne), como manos y pies, se desecharon enteras y eso podría explicar que algunas se encuentren todavía en conexión anatómica. En el artículo, Antonio relacionaba indirectamente el canibalismo con la dureza de la vida neandertal, que podía deducirse en los indicadores de estrés nutricional de los mismos individuos. Podría tratarse, pues, de un canibalismo de supervivencia que quizás tenía lugar cuando las condiciones climáticas (probablemente invernales) o alimentarias no permitían otra salida. La morbosidad que despierta el canibalismo, uno de los auténticos tabúes de la sociedad humana actual, aseguró el consiguiente revuelo mediático nacional e internacional. Algunos periodistas titularon la noticia «Los neandertales de El Sidrón eran caníbales», lo cual me pareció injusto porque ellos eran, en rigor, las víctimas del canibalismo, no los practicantes. Podría tratarse de un pequeño grupo familiar que sucumbió entero. De hecho, arqueólogos como Eudald Carbonell han calculado, a partir del número y dimensión de los hogares en algunos yacimientos como el Abric Romaní (Barcelona), que los grupos neandertales debían de estar compuestos por entre seis y quince individuos, un dato un tanto especulativo pero que coincide bastante bien con el número de individuos encontrados en El Sidrón. Los neandertales que se los comieron parecían tener un conocimiento local de las materias primas, porque Marco y su equipo fueron capaces de localizar afloramientos del sílex con el que fabricaron las herramientas empleadas en el descuartizamiento de los cuerpos, a pocos kilómetros del yacimiento. Quizás los individuos de El Sidrón se adentraron en el territorio desconocido de una tribu hostil en tiempos de hambre y fueron atacados y comidos por un grupo local.

Hasta el año 2006, cuando realicé mi segunda visita al yacimiento, no se pudo encontrar la correspondencia exacta de la Galería del Osario con la superficie, algo que puede parecer más fácil de lo que es en realidad. Hay que recordar que el exterior está completamente cubierto de un bosque espeso y que el terreno es irregular y está salpicado de pequeñas dolinas poco evidentes. Al final, los geólogos hicieron perforaciones en el exterior mediante unas barrenas que pueden taladrar la roca viva del subsuelo, y una de ellas dio con el techo de la galería, a unos veinte metros de profundidad. ¿Qué había en la superficie? Poca cosa, el rastro cercano de una pequeña depresión entre los árboles que tiende a embalsar el agua de lluvia y un pequeño desnivel que podrían ser los restos de un antiguo abrigo rocoso. Los arqueólogos estaban pensando en ponerse a excavar en la superficie, con la esperanza de encontrar una zona de acampada neandertal, pero la tarea parecía imposible en ausencia de una indicación clara de por dónde empezar. Tengo que decir que contribuí a situar al menos a los neandertales cerca de la dolina externa, al descubrir accidentalmente por allí una herramienta de sílex que resultó ser un dispensador de lascas del Paleolítico Medio —en palabras de Javier—. Aunque el descubrimiento demostró que no era completamente inútil para el trabajo de campo, obvié mencionar que lo encontré mientras buscaba en el bosque un árbol discreto contra el que realizar cierta actividad fisiológica. Porque en las excavaciones tampoco hay lavabos.

Excavar en El Sidrón es una tarea dura y frecuentemente menos reconocida que el trabajo en el laboratorio, que es el que acapara grandes titulares. Los que la llevan a cabo merecen toda mi admiración porque sin sus esfuerzos no existiría ninguno de los resultados genómicos que tanto han captado la imaginación de la gente. Las muestras de neandertal no se encuentran en los supermercados, sino que son el eslabón final de un trabajo sucio e incómodo realizado sobre el terreno. En mi primera visita tuve bastante con un día para coger un resfriado fenomenal, así que no puedo ni imaginarme lo que debe de ser estar metido allí dentro un mes seguido. El horario es siempre el mismo y no permite muchas flaquezas. Los arqueólogos entran en la cavidad poco después de las nueve. A media mañana se desayuna frugalmente dentro de la cueva. Después siguen trabajando hasta las dos, hora en que recorren la galería de vuelta a la superficie para comer en una mesa instalada al lado de la tumba de Olvido. Por la tarde vuelven al interior y reemprenden el trabajo hasta las ocho, que es cuando toman los jeeps de regreso a Villamayor. Las cenas en el hotel Benidorm, donde se aloja la expedición, son abundantes y pantagruélicas, y el orujo y la sidra ayudan a sobrellevar la dureza del trabajo. Para este puñado de estudiantes asturianos —y para todos los investigadores implicados— está claro que los años de El Sidrón serán recordados siempre. Yacimientos como éste se encuentran una vez en la vida, y dependen tanto del azar, que uno tiene pocas posibilidades de forzar el destino intentando localizar otro parecido. Hay que sentarse a esperar a que se produzca otro golpe de suerte. Quién sabe cuántos fósiles fantásticos aguardan bajo tierra a ser descubiertos, accidentalmente, quizás dentro de centenares de años. Muchos no se encontrarán nunca y permanecerán enterrados, mientras en la superficie, el mundo seguirá cambiando, infinitamente, inexorablemente. Todo esto es lo que hace que El Sidrón sea un yacimiento excepcional.

4. Genética evolutiva de neandertales

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Genética evolutiva de neandertales

En la campaña del año 2005 pedí a los arqueólogos que desenterraran algunos huesos con uno de los trajes que utilizo normalmente en el laboratorio de paleogenética, que incluye una especie de mono integral, una mascarilla facial, un casco de metacrilato, un gorro y unos guantes estériles. Los útiles de trabajo se lavan con lejía (que destruye el ADN) y las piezas recuperadas se congelan in situ antes de enviarlas al laboratorio de paleogenética. No es cómodo para mí trabajar de esta guisa en el laboratorio, así que puedo imaginarme lo que representa para ellos meterse en la Galería del Osario vestidos como astronautas. Como soy más bien pequeño, mi traje sólo le cabía a las chicas, así que le correspondió a Zuce el dudoso honor de extraer en estas condiciones un fragmento de fémur etiquetado como SD 1252. Por el aspecto, se trataría de un hueso de un adulto, probablemente femenino, y por tanto, era de un individuo diferente al etiquetado como SD 441.

El protocolo de anticontaminación que desarrollamos a partir de esa campaña se ha convertido en un icono científico que aparece ya en muchos libros donde se habla de neandertales o de paleogenética. El hecho de llevar el laboratorio estéril a un lugar tradicionalmente «sucio» como es una excavación, ha creado una imagen, una marca propia de El Sidrón, y ha sentado las bases de cómo deberían realizarse este tipo de excavaciones en el futuro. El objetivo de nuestro protocolo era el de intentar minimizar la proporción de contaminantes que había encontrado en la primera muestra, y poder así conseguir muestras que estuvieran prácticamente libres de contaminación humana moderna.

Lo primero que quería conseguir con la nueva muestra, SD 1252, era recuperar toda la llamada región hipervariable 1 del ADN mitocondrial. Ésta es una región no codificante de unos 400 nucleótidos de longitud que por este motivo acumula mutaciones a un ritmo más elevado que el conjunto del genoma mitocondrial y que es por tanto muy útil para reconstruir procesos evolutivos de escala intraespecífica. En aquel momento sólo había publicadas otras cinco secuencias que abarcaran una extensión suficientemente grande de la región hipervariable. Yo mismo acababa de intervenir en la obtención de la sexta, que era la primera secuencia de un neandertal de la península italiana y que había llevado a cabo en colaboración con mi amigo David Caramelli, de la Universidad de Florencia.

Igual que otros protagonistas de esta historia, David es un científico joven y emergente en el panorama académico italiano. Su fuerza y su entusiasmo le ha llevado, igual que a mí, a desafiar en cierta manera al gran centro de referencia de paleogenética, el Instituto Max Planck, y a llevar a cabo sus propios experimentos con medios que en otros países se considerarían demasiado limitados como para esperar resultados espectaculares. David tiene su laboratorio de paleogenética en el Palazzo Nonfinito, un edificio de la familia Strozzi empezado el año 1592 y nunca terminado por falta de recursos. Se trata de un laboratorio único en el mundo, formado por una laberíntica sucesión de habitaciones cuyas paredes tienen un metro de grosor y que posee una terraza soleada con una vista impresionante del Duomo, que se yergue a unos cien metros del palazzo. ¿Se puede pedir un sitio mejor para hacer ciencia?

Las muestras que analizamos provenían de Riparo Mezzena, un yacimiento de Monti Lessini, cerca de Verona, datado en hace unos 50 000 años. Los restos en sí eran bastante pobres, apenas media docena de fragmentos craneales sin conexión anatómica, cada uno del tamaño de una moneda grande. Uno tiende a pensar que los esqueletos más completos y vistosos son aquellos que tienen más probabilidades de contener ADN, pero no es necesariamente así. Svante no pudo recuperar nada del magnífico esqueleto francés de La Ferrassie, y apenas un fragmento diminuto del famoso esqueleto de La Chapelle-aux-Saints. En realidad es una lástima, porque la conjunción de datos genéticos y morfológicos de los mismos restos permitiría generar hipótesis evolutivas contrastables desde ambas evidencias científicas.

Los restos de Monti Lessini, probablemente por la cercanía de los Alpes, resultaron estar muy bien conservados y, por decirlo de alguna manera, se comportaron amistosamente en el laboratorio. En apenas unas semanas, tanto David en Florencia como yo en Barcelona conseguimos amplificar fragmentos de ADN mitocondrial de más de 140 nucleótidos de longitud, que una vez superpuestos, cubrieron toda la región hipervariable. El nivel de contaminantes resultó ser también muy bajo, quizás porque, debido a sus limitaciones morfológicas, los restos habían sido estudiados —y por tanto, toqueteados— por muy pocos investigadores.

En noviembre del año 2005 empecé la extracción del fémur SD 1252 y probé varios fragmentos de tamaños diferentes. Esta vez los resultados fueron más satisfactorios en cuanto a la contaminación se refiere, si bien no conseguí secuenciar nada más largo de 70 u 80 nucleótidos. Si quería recuperar unos 300 nucleótidos, necesitaría cerca de dos docenas de fragmentos solapados, algo que podía ser inhumano y que, desde luego, no se había hecho nunca. Esto era bastante enojoso, y estuve tentado de rendirme. Con tozudez, empecé a diseñar pares de cebadores que amplificaran fragmentos del tamaño adecuado, y me pasé todo el invierno secuenciando centenares de clones y luchando para que crecieran mis bacterias. Al final, un estudiante de David, Giulio Catalano (que es de Sicilia y cuyo apellido rememora la presencia de los catalanes en la isla), vino a ayudarme durante unos meses y pudimos completar la región hipervariable en un increíble puzle de casi veinte fragmentos (algunos de ellos realizados de forma independiente por Hannes Krause, un estudiante de Svante y por el mismo David). Al fin disponíamos de una secuencia de El Sidrón con una longitud suficientemente informativa, que fue publicada en la revista Current Biology en verano de 2006, en el mismo número que se publicó la secuencia de Monti Lessini.

Resultó que el individuo SD 1252 presentaba las mutaciones típicas del resto de neandertales. Con la excepción de una A en vez de una C en la posición 16 182, el resto de la secuencia era idéntica a las dos secuencias croatas de Vindija. De Feldhofer 1 difería también en una única posición, la 16 093, y de Feldhofer 2 en 2 posiciones, la 16 182 y la 16 258. El Sidrón SD 1252 difería bastante más de las secuencias de Mezmaiskaya, Okladnikov, situado en Siberia y Monti Lessini (en 7 posiciones respecto a cada una de ellas). A pesar de la tradicional hermandad mediterránea, parecía que el individuo de El Sidrón no estaba especialmente próximo al neandertal italiano. Obviamente, podemos sentirnos impresionados —o no— por estas similitudes y diferencias, pero es difícil saber objetivamente qué significan en términos de diversidad intraespecífica. Es decir, ¿es mucha o poca variación?

Una forma de responder a esta pregunta es comparar con otras especies y, obviamente, con nosotros mismos. En realidad, los humanos somos bastante únicos en el mundo animal; la mayoría de las especies tienen una larga historia evolutiva como tales —o al menos mucho más larga que la nuestra—. Los humanos modernos nos remontamos básicamente a una población africana, de acaso pocos miles o incluso centenares de individuos, que vivió en algún punto de África hace unos 200 000 años o menos. La combinación de un origen reciente y de un cuello de botella —es decir, de una fuerte disminución demográfica— hace que la diversidad genética dentro de nuestra especie sea muy baja. Si comparamos las siete secuencias neandertales disponibles con las miles de secuencias humanas (hay varias formas de hacerlo con planteamientos matemáticos, pero podemos contar simplemente las posiciones que difieren entre pares de individuos), encontramos valores promedio de diversidad muy bajos comparados con otras especies animales. Esto parece indicar que los neandertales también surgieron de una población pequeña en el pasado. Hay que recordar que los neandertales son una especie europea, y por tanto su origen debe de localizarse en un conjunto de poblaciones arcaicas también europeas, situadas hace medio millón de años, que frecuentemente han sido denominadas Homo heidelbergensis. Entre sus restos se hallarían los famosos cráneos de Sima de los Huesos, en Atapuerca, que ya presentan en su cara algunos rasgos que después serán típicos de los neandertales. Los heidelbergensis son bastante heterogéneos entre sí, y muestran una diversidad morfológica que sólo está parcialmente representada en los posteriores neandertales. Es plausible suponer, pues, la existencia de algún cuello de botella que eliminaría el resto de las poblaciones y delimitaría genéticamente la nueva especie resultante, Homo neanderthalensis. Si esto fue así, es de esperar que el genoma de los neandertales también habrá sido modelado por estos acontecimientos demográficos. Parte de la variación genética presente en las especies más antiguas del linaje humano (como los Homo ergaster o los Homo erectus de hace casi dos millones de años) se habrá perdido de forma irremisible por la sucesión de cuellos de botella.

Podemos incluso intentar desentrañar las relaciones genealógicas entre las diferentes secuencias neandertales. Si nos fijamos en ellas, resulta evidente que encontramos diferencias, que algunas comparten varias posiciones y que algunas de ellas claramente derivan de otras. Por ejemplo, la secuencia de El Sidrón SD 1252 deriva evolutivamente de la de Vindija, puesto que sólo se diferencia de ésta por la mutación de la posición 16 182. Un patrón que salta a la vista es que las secuencias más parecidas entre sí (El Sidrón SD 1252, Feldhofer 1 y 2 y Vindija 75 y 33.16) comparten una G en la posición 16 078 y una C en la 16 154 que las otras secuencias (Monti Lessini, Mezmaiskaya, Okladnikov, Valdegoba y tal vez también Teshik Tash en Uzbekistán) no tienen. Además, estas últimas son más diferentes entre sí. La similitud genética es señal de un estrecho parentesco, sencillamente porque las mutaciones se acumulan a lo largo de los linajes evolutivos en relación al tiempo que hace que éstos hayan divergido. Es decir, que tenemos un núcleo de secuencias muy parecidas que derivan (y que por tanto son posteriores) de otras probablemente más ancestrales y más diversas. La rama que delimita las más derivadas, marcada por las dos mutaciones 16 078 y 16 154, indica un fuerte cuello de botella y al menos un cierto aislamiento entre poblaciones.

Los acontecimientos demográficos dejan también huellas en la manera en que se acumulan las mutaciones en los linajes genéticos. Los cuellos de botella aumentan el efecto del azar al disminuir el número de individuos que contribuirán genéticamente a las siguientes generaciones. Las expansiones poblacionales, incluyendo las que derivan de procesos de especiación, aumentan el número de individuos y esto determina la distribución de mutaciones resultante en sus linajes (que tienden a mostrar cambios únicos y no compartidos por otros linajes). Con toda probabilidad, lo que estamos viendo en las secuencias neandertales es el rastro dejado por diferentes contracciones y expansiones demográficas que tienen correspondencia con máximos glaciales y subsiguientes períodos climáticamente benignos. En estos períodos fríos, las poblaciones sufrían colapsos demográficos y se veían obligadas a concentrarse en los denominados refugios glaciares del sur de Europa, donde el clima era más favorable para la supervivencia. Estos refugios son tres: la Península Ibérica, la península italiana y los Balcanes. En algunos de estos máximos glaciales encontramos neandertales también en el Próximo Oriente, en Israel, en Siria y en Irak. Sin duda son poblaciones que se ven obligadas a migrar hacia el sur, siguiendo los movimientos de los grandes rebaños de herbívoros. En los períodos cálidos estas poblaciones vuelven a desplazarse hacia el norte, siendo reemplazadas en el llamado corredor del Próximo Oriente por poblaciones de humanos modernos arcaicos que se expanden desde el sur.

En el este de Europa y el oeste de Asia, los hielos no descendían tan al sur como en el oeste de Europa, pero el mar Caspio actuaba también como barrera geográfica temporal, expandiéndose en los máximos glaciales por el bloqueo del desagüe de los ríos siberianos y contrayéndose durante los interglaciales. Es posible, pues, que en esos períodos quedaran neandertales en el este de Europa aislados del resto. Hasta hace poco el niño de Teshik Tash, encontrado en 1930 en una cueva de las montañas de Uzbekistán, era el neandertal más al este conocido, ya que se encontraba situado 2000 kilómetros más al este que los otros. Un resto excavado recientemente en las montañas siberianas de Altai, llamado Okladnikov y situado nuevamente a 2000 kilómetros más al este de Teshik Tash, plantea la enigmática existencia de neandertales asiáticos. Las secuencias mitocondriales de Okladnikov y Teshik Tash fueron recuperadas como de costumbre por el grupo de Svante al cabo de unos meses de la publicación de El Sidrón SD 1252. Estas secuencias muestran semejanzas entre sí y quizás también con la del neandertal belga de Scladina, datada en hace unos 100 000 años. Aunque algunas de estas secuencias son fragmentarias, parecen enraizarse cerca de la base de la genealogía neandertal, sugiriendo una antigua estructuración este-oeste.

Es lógico pensar que en los refugios del sur (y quizás también del este) la diversidad genética fue mayor, sencillamente porque el tamaño de las poblaciones que vivieron allí a lo largo de los períodos glaciales siempre fue mayor que en el centro de Europa. Se cree que nunca llegaron a poblar el inhóspito norte de Europa, aunque el descubrimiento de tecnología lítica parecida a la de los neandertales cerca del círculo polar ártico en Siberia en 2011 podría también desmentir esta afirmación. Si la hipótesis de las contracciones poblacionales es correcta, entonces es de esperar que en el sur encontremos linajes genéticos más diversificados y probablemente también una mayor variación morfológica. Las poblaciones del centro de Europa serían entonces más uniformes genética y morfológicamente, porque derivarían de una expansión parcial de alguna población del sur. En el caso de las secuencias más parecidas entre sí (las de El Sidrón, Feldhofer y Vindija), la expansión demográfica que las habría repartido por el centro y oeste de Europa podría ser posterior a los períodos fríos e inestables que tuvieron lugar hace unos 60 000-70 000 años. Esta hipótesis encajaría bastante bien con la secuencia de Scladina, que es bastante más antigua y un poco diferente de las otras secuencias del centro de Europa, y que representaría quizás una diversidad genética «borrada» posteriormente por la expansión de los últimos neandertales, representados por el homogéneo grupo de El Sidrón-Feldhofer-Vindija.

De momento es imposible situar el origen geográfico del nodo más antiguo de la diversidad genética neandertal (que, como veremos más adelante, parece ser inmediatamente posterior al gran máximo glacial de hace 135 000 años). Hay evidencias de que la Península Ibérica ha estado poblada de forma casi continua por los humanos desde hace al menos un poco más de un millón de años (recordemos al Homo antecessor de Sima del Elefante y de Gran Dolina y al Homo heidelbergensis de Sima de los Huesos), así que podría ser que los neandertales hubieran surgido allí. La posibilidad de que los neandertales fueran una especie ibérica es provocativa, en parte porque el final de su estirpe parece situarse también en nuestro país, lo que representaría una extraña simetría vital.

Esta historia evolutiva es un panorama emergente, y es posible que algunos investigadores no estén completamente de acuerdo con esta interpretación, pero no hay mayor problema en reformular las hipótesis con nuevas evidencias: es así como funciona la ciencia. Obviamente, todo esto podrá ser rebatido o confirmado con aproximaciones desde la morfología y con la lenta acumulación de más datos genéticos, que serán especialmente relevantes si proceden del sur de Europa. Lo que es fascinante, en todo caso, es que estamos empezando a explorar la historia demográfica propia de los neandertales. Ya no serán, nunca más, una especie que apareció para extinguirse sin más a la sombra de los humanos modernos. Tuvieron sus propias migraciones, expansiones y cuellos de botella, tuvieron una historia compleja y emocionante que nos hablará de su difícil supervivencia y que, como todas las historias, merece ser contada. Porque como diría Borges, cualquier pequeña historia, por humilde que sea, implica la historia universal. Aunque sólo fuera por esto, por reintegrarlos a la historia de la vida, ya habrían valido la pena todos los esfuerzos llevados a cabo en los laboratorios por un puñado de biólogos entusiastas.

5. Un millón de nucleótidos del genoma neandertal

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Un millón de nucleótidos del genoma neandertal

Es el momento quizás de hablar del Instituto Max Planck de Leipzig y del científico que mejor lo representa, un tipo larguirucho y un poco desgarbado llamado Svante Pääbo. Su nombre ha ido saliendo a lo largo de esta historia porque fue una de las primeras personas que recuperó ADN de restos del pasado y es como el hermano mayor de todos los paleogenetistas. Nació en Suecia en 1955; su padre, de quien raramente habla, era el bioquímico Sune Bergström, que ganó el premio Nobel de medicina en 1982. Bersgtröm, que estaba casado, tuvo una aventura con la madre de Svante, que era una refugiada estoniana que trabajaba en su laboratorio como bioquímica. El futuro premio Nobel mantuvo esta relación y el hijo que nació de ella en secreto, y su propio hijo —y por tanto, hermanastro de Svante— únicamente supo de la existencia de Svante en 2004, poco después de la muerte de Bergström. Según cuenta, se veían en ocasiones algunos sábados, siempre en parajes poco transitados para evitar que alguien los reconociera.

Desde pequeño Svante sentía fascinación por la egiptología (un rasgo que curiosamente comparto con él, en mi caso gracias al clásico libro de C. W. Ceram, «Dioses, tumbas y sabios», que corría por casa). Quizás por eso su primera contribución a la paleogenética fue la presunta recuperación de ADN nuclear de una momia egipcia, publicada en Nature en el año 1985. Con lo que ahora sabemos de la conservación del ADN en climas tan cálidos, es bastante probable que aquello fuera una contaminación, pero aun así constituyó su carta de presentación en la comunidad científica. Después de doctorarse en Uppsala en 1986, se trasladó a Berkeley. Allí colaboró con Allan Wilson, quien se hallaba, sin saberlo, en sus últimos años de vida, en la recuperación de ADN de algunos animales extinguidos, como el lobo marsupial o el perezoso gigante. En 1990, la Universidad de Munich le ofreció un puesto de profesor, que Svante aceptó porque en aquella época tenía una novia alemana (Svante, que en 2005 tuvo un hijo llamado Rune con la primatóloga Linda Vigilant, ha tenido varios novios y novias a lo largo de su vida). En el laboratorio de Munich desarrolló una serie de trabajos metodológicos que sentaron las bases científicas de la paleogenética, que hasta ese momento había sido un campo un tanto anárquico, lleno de personajes pintorescos y de estudios poco rigurosos que buscaban la espectacularidad. Posteriormente, pudo crear un grupo de investigación en Leipzig, que sigue siendo el más potente en este tipo de estudios. Él fue quien dirigió la primera recuperación de ADN mitocondrial de un neandertal en el año 1997 y quien lanzó el Proyecto Genoma Neandertal casi diez años después de ese éxito inicial.

El instituto de Leipzig es uno de esos centros que hace soñar a los científicos cuando lo visitan, no sólo por la funcionalidad y belleza de sus instalaciones sino también por la flexibilidad y la eficiencia de su gestión. El centro fue fundado en el año 1997 y su objetivo principal es el estudio del ser humano desde un punto de vista multidisciplinario, que incluye la genética, las habilidades cognitivas, el lenguaje y la paleoantropología. Los grupos de investigación están estructurados en genética evolutiva, evolución humana, lingüística, primatología y psicología evolutiva. Svante dirige el primer grupo, que no sólo se dedica a la paleogenética sino también a la genómica comparada a partir de datos genéticos de poblaciones humanas actuales y de grandes simios.

El edificio del instituto posee un gran vestíbulo con un enorme rocódromo en el interior (una condición impuesta por Svante, a quien le gusta escalar para relajarse) y una sala de conferencias colgante; este espacio está cruzado por unas grandes escaleras, llamadas familiarmente las «escaleras Howgarts» por su semejanza con las que aparecen en el colegio donde estudia Harry Potter. A la izquierda, hay un restaurante que permite a los científicos comer en el instituto (recomiendo no probar un tipo de «salchicha bavaresa» que resultó ser unas tripas de cerdo enrolladas). En el piso superior del instituto hay una serie de habitaciones donde los visitantes pueden hospedarse sin necesidad de salir del edificio. Los laboratorios y los despachos están distribuidos por las plantas y rodean un pequeño estanque interior al cual puede accederse también desde el restaurante. Hay camas para aquellos que necesiten pasar la noche en el laboratorio mientras terminan algún experimento. Delante del despacho de Svante, en la pared gris, pueden verse las firmas de famosos científicos que han visitado el centro, como la del codescubridor de la estructura de la cadena de ADN, James Watson. El laboratorio de paleogenética, como casi todos los del mundo, son unas salas de acceso restringido que se encuentran separadas del laboratorio principal, en el sótano, cerca del llamado «plátano» (el estabulario del instituto, cuyas paredes están pintadas de amarillo). Estas salas estériles son parecidas a las que tengo en Barcelona, con presión de aire positivo (así se evita que entre el aire del exterior, con su posible carga de contaminantes), irradiación con luces ultravioletas que destruyen el posible ADN contaminante, trajes completos para vestir en la antesala e instrumentos para triturar muestras óseas. Es posible que trabajar tantos años en estas condiciones de esterilidad haya influido en mi —socialmente embarazosa— manía de lavarme las manos con frecuencia, algo que al parecer también le ocurría al excéntrico millonario Howard Hughes (espero no desarrollar con el tiempo su otra manía de almacenar la orina en botellas).

En un capítulo anterior hemos visto cómo se recuperan fragmentos de ADN mediante una reacción de laboratorio denominada PCR que permite la amplificación de secuencias y que requiere el uso de unas pequeñas secuencias cebadoras, y hemos dicho que a priori la única diferencia entre el ADN mitocondrial y el nuclear es la mayor abundancia del primero (quizás unas 1000 veces más frecuente en las células) y, por tanto, sus mayores expectativas de recuperación. Frecuentemente trabajamos en el límite de la tecnología, y en algunos casos se ha estimado que las reacciones de PCR de ADN mitocondrial en neandertales empiezan tan solo en diez copias o menos del ADN original por un microlitro de extracto. Pero, podemos pensar, si encontráramos una muestra lo suficientemente bien conservada como para poseer al menos 1000 copias de ADN mitocondrial original al iniciar la reacción de PCR, nada nos impediría acceder a recuperar ADN nuclear. Si quisiéramos recuperar una parte significativa de su genoma, «únicamente» se necesitaría llevar a cabo unos miles de millones de reacciones de PCR (y quizás ser inmortal, podríamos añadir). Esto es cierto, pero hay que tener en cuenta un problema adicional: la cantidad de muestra ósea requerida. Por ejemplo, en la recuperación de la región hipervariable 1 de la muestra de El Sidrón SD 1252, necesité casi una veintena de amplificaciones mediante la PCR —empleando 5 microlitros por cada una—, lo cual significa que gasté cerca de 100 microlitros de extracto, más de la mitad del volumen que obtuve procesando una muestra ósea de aproximadamente un gramo. Intentar hacer parte del genoma neandertal mediante la PCR requeriría procesar más esqueletos neandertales de los que existen. Otra consideración interesante, con frecuencia obviada, es que de los 5 microlitros empleados en cada reacción, únicamente se aprovechan unas pocas cadenas de ADN que hibridan con los cebadores que nosotros hemos diseñado e incluido en la PCR, pero el resto de millones de fragmentos de ADN original presentes en nuestro extracto se pierden para siempre. Si en realidad pudiéramos secuenciarlos, los requerimientos de cantidades ingentes de muestra disminuirían drásticamente. Esto es precisamente lo que lleva a cabo una nueva técnica de secuenciación aparecida en 2005 y puesta a punto por la compañía 454 Life Sciences: la pirosecuenciación. Con esta técnica se llevó a cabo el primer asalto al genoma neandertal.

La pirosecuenciación es una técnica de las denominadas metagenómicas; es decir, que secuencia genomas provenientes de muestras ambientales donde los organismos que las componen no han podido ser debidamente aislados. La identificación de cada secuencia como perteneciente a cada tipo de organismo, caso de ser posible, debe de hacerse posteriormente con medios informáticos. Las muestras de neandertales son un ejemplo claro de aplicación metagenómica, porque ya hemos dicho que no sólo contienen ADN original del neandertal, sino también ADN contaminante humano y grandes cantidades de ADN de bacterias y microorganismos del suelo que han colonizado el fósil. Pero existen otras muestras que requieren aplicaciones metagenómicas. Por ejemplo, muestras de agua de mar que son secuenciadas tal cual y que nos proporcionan información sobre el tipo de comunidad bacteriana y vírica que hay en ese entorno determinado.

El procedimiento técnico de la pirosecuenciación es complejo e implica muchos pasos. En primer lugar, se fragmenta el ADN para poder trabajar con cadenas cortas. Este paso puede ser obviado en paleogenética puesto que el material genético ya está degradado a fragmentos de unos 100 nucleótidos. Los extremos de las cadenas se reparan y modifican enzimáticamente. A continuación, con la ayuda de otra enzima, se unen dos adaptadores, que son secuencias de ADN de cadena doble, a los extremos libres de cada una de las cadenas iniciales. Uno de los dos adaptadores, modificado químicamente en su extremo, actúa como anclaje y se une a una pequeña esfera hecha con un polímero. Las esferas son sometidas a un lavado y se recogen de esta manera cadenas simples con cada adaptador incorporado a los extremos. Seguidamente, mezclamos este producto con otras esferas microscópicas cuya superficie está recubierta de cebadores complementarios a uno de los adaptadores que presentan ahora todas las cadenas de ADN; éstas se unen a las esferas, y si la concentración es correcta, cada esfera recibirá una única cadena de ADN. Disponemos de centenares de miles de esferas, que sumergimos en una emulsión con agua y aceite. Esto hace que cada esfera quede rodeada de una fina capa de aceite y al mismo tiempo esté en contacto con el agua, donde están diluidos los reactivos de PCR. Se trata de una amplificación especial (llamada PCR emulsionada) que va replicando la cadena inicial, produciendo copias idénticas que se van uniendo a la misma esfera. Después, cada una de estas esferas se aloja en una microceldilla, en una placa donde hay centenares de miles de ellas. A continuación tiene lugar propiamente el proceso de pirosecuenciación. En éste, se liberan de forma secuencial los diferentes nucleótidos (en este orden T, A, C y G) que tienen una pequeña modificación química —una pirofosfatasa— acompañados de una luciferasa. Si el nucleótido (por ejemplo, la T) encuentra su base complementaria (es decir, la A) en la cadena de ADN, se une a ésta, liberando la pirofosfatasa, la cual reacciona con la luciferasa y produce un destello de luz que es detectado por la máquina en la microceldilla concreta donde se haya producido. Si la cadena empezaba en dos A, el haz de luz liberada será el doble de intensa porque se habrán unido dos T en vez de una; si la cadena empezaba por una C, por ejemplo, esa microceldilla no emitirá ninguna luz cuando se añada la T, la A y la C, y únicamente reaccionará en la G. Cuando se ha llegado a la G, el proceso vuelve a empezar de nuevo con la T, siguiendo siempre el mismo orden. De esta manera se va reconstruyendo la secuencia de ADN de cada una de las esferas de la placa. Se trata de un proceso relativamente lento que permitía inicialmente la generación de lecturas de secuencia bastante cortas, de unos 100 nucleótidos (posteriormente ha sido incrementado a varios centenares de nucleótidos), pero que es perfecto para trabajar en paleogenética, donde la inmensa mayoría de los fragmentos de ADN original son muy cortos.

Después, los fragmentos deben irse reconociendo informáticamente lanzándolos contra las gigantescas bases de datos genéticos (principalmente la conocida como GenBank) y anotándolos respecto de la secuencia de referencia proporcionada por el Genoma Humano y el Genoma Chimpancé. En algunos casos, es posible que varias secuencias se superpongan y puedan irse ensamblando. Pero no es de esperar que ocurra esto hasta que se disponga de datos de varias muestras y hasta que el proyecto esté muy avanzado. Simplemente hay que imaginarse la inconmensurabilidad del genoma, con sus cerca de 3100 millones de nucleótidos, y la probabilidad de que fragmentos de sólo cincuenta o cien nucleótidos vayan, por azar, a superponerse en un segmento concreto.

Otra consideración es evidente: ya hemos dicho que las muestras están plagadas de ADN de comunidades bacterianas del suelo, y como ésta es una aproximación metagenómica, no podemos discriminar a priori lo que vamos a secuenciar. Así, la inmensa mayoría de lo que obtenemos en la pirosecuenciación son fragmentos de ADN bacteriano o fúngico, hasta cerca de un 95 % en el mejor de los casos. Una estimación somera de las secuencias que se requiere producir nos da una cifra enloquecedora. Para tener una cobertura relativamente buena de los 3100 millones de nucleótidos del genoma neandertal, se requeriría quizás generar cerca de 70 000 millones de nucleótidos por pirosecuenciación.

Para demostrar que todo esto era posible, Svante aprovechó el extracto que le quedaba de Vindija 33.16, del cual habían obtenido la región hipervariable del ADN mitocondrial en el año 2004, para pirosecuenciarlo. Aparecieron miles de secuencias de tipo humano a medida que avanzaba la pirosecuenciación; parecía que el universo entero estaba contenido en una pequeña esquirla de hueso. Se obtuvo así casi un millón de nucleótidos del genoma neandertal: los primeros datos de ADN nuclear de neandertal. Se probaron también otras muestras, entre ellas la de El Sidrón SD 1252, que yo le había llevado al Max Planck en el año 2005. Después de la de Vindija 33.16, era sin duda la mejor conservada, pero la elevada fragmentación del material genético llevó a Svante a descartarla, y únicamente colaboramos en la obtención de la secuencia mitocondrial. Svante cree que el bajo nivel de contaminantes de Vindija 33.16 es debido a que durante mucho tiempo fue confundido con un hueso de oso de las cavernas y pasó inadvertido entre las cajas que guardaban los fósiles de fauna de Vindija, motivo por el que no fue toqueteado como los otros restos (aparentemente, si eres un oso de las cavernas, nadie te estudia). Un error de clasificación de los morfólogos ayudó al cabo del tiempo a los paleogenetistas. Quizás es el momento en que más cerca de colaborar han estado ambos colectivos científicos.

Los datos nucleares de Vindija 33.16 fueron publicados en dos artículos en las dos revistas científicas de mayor impacto, Nature y Science, el 16 y 17 de noviembre de 2006, respectivamente. Como era de esperar, la repercusión mediática fue impresionante y general (al final del año, este trabajo fue elegido por la revista Science como el segundo descubrimiento científico más importante de 2006, sólo por detrás de la resolución matemática de la legendaria conjetura de Poincaré). Los mejores periódicos del mundo situaron la noticia en sus portadas y especularon con las implicaciones a largo plazo del proyecto. En algunos blogs de internet se sugirió la memorable posibilidad de clonar un neandertal para crear supersoldados (se supone que el soldado perfecto sería alguien con mucho músculo y poco cerebro, lo que nuevamente indica el pobre estereotipo de los neandertales a nivel popular).

Pero ¿qué había encontrado exactamente el grupo del Max Planck? El artículo de Nature proporcionaba muchos más datos, hasta un total de 254 933 secuencias. De éstas, únicamente 15 701, es decir, el 6,2 %, eran secuencias humanas o muy cercanas a las humanas (como esperaríamos de los neandertales), mientras que cerca de 40 000 eran mayoritariamente secuencias de bacterias y también de hongos provenientes del suelo. Unas 200 000 secuencias, es decir, el 79 %, no encontraron equivalente en los bancos de datos genéticos, probablemente porque eran demasiado cortas para tener el necesario poder de discriminación o porque correspondían a bacterias todavía no estudiadas. De las secuencias humanas, 41 correspondían a fragmentos del ADN mitocondrial, como sería de esperar dada la mayor abundancia de este genoma respecto del genoma nuclear, y comprendían un total de 2705 nucleótidos del genoma mitocondrial. Siete pequeños fragmentos se superponían con la región hipervariable de Vindija 33.16, la única sección ya recuperada anteriormente —con la técnica clásica de la PCR—, y tenían una secuencia idéntica a la ya publicada. Las 15 701 secuencias humanas correspondían a casi un millón de nucleótidos del genoma neandertal (es decir, cerca del 0,04 % del total del genoma), lo cual indica un promedio de longitud ligeramente por encima de los 60 nucleótidos. El trabajo de la revista Science analizaba la misma muestra, pero empleaba una aproximación técnica diferente basada en la clonación del extracto, que resultaba —aún— más ineficiente. De esta manera, concluían con únicamente 65 250 nucleótidos con correspondencia humana (lo cual representaba cerca del 0,00 002 % del total del genoma). Este segundo estudio estaba dirigido por Eddy Rubin, del Join Genome Institute de California. Aunque también había colaborado Svante, podían leerse entre líneas las discrepancias que habían tenido lugar entre ambos responsables debido en parte al enfoque técnico. Aunque Rubin concluía que seguiría produciendo más datos, Svante había decidido seguir con la pirosecuenciación y la colaboración con la compañía Life Sciences. Entre otras cosas, argumentaba que con la técnica empleada por Rubin se necesitarían centenares de gramos de hueso neandertal, un dispendio injustificable e imposible de asumir por ningún museo o institución.

El estudio de Svante desarrollaba información a diferentes niveles, porque las secuencias neandertales se comparaban con las de chimpancé y con las de los humanos modernos. Por una parte, encontraba secuencias que eran idénticas en las tres especies; éstas representaban la inmensa mayoría, nada menos que 739 966 nucleótidos del total de 1 millón. Por otra parte, encontraba secuencias que eran diferentes en los chimpancés pero idénticas en neandertales y humanos modernos. Estas secuencias, que representaban 10 208 nucleótidos, podían corresponder tanto a cambios producidos a lo largo del linaje evolutivo de los chimpancés en los últimos seis millones de años como a cambios producidos en el linaje del género Homo antes de la separación de humanos modernos y neandertales; es simplemente imposible saberlo. Después, encontraba también cambios en las secuencias que eran exclusivos de los humanos modernos, y que representaban únicamente 422 nucleótidos. Aunque esto es muy poco, el origen reciente de nuestra especie no hacía augurar mayores diferencias. Finalmente, encontraba 3447 nucleótidos que eran diferentes en neandertales respecto de humanos modernos y de chimpancés. Esta cifra resultaba cuando menos sorprendente, porque hay que recordar que la rama de los humanos modernos tenía ocho veces menos cambios y, además, era una décima parte más larga (porque los neandertales no llegaron a la actualidad y nosotros sí). En realidad, cuando los investigadores analizaron la distribución por bases de estos cambios (es decir, cuántos eran cambios de C a A, de G a T, de A a C, de T a G, etc.), se dieron cuenta que era muy distinta de la distribución observada en chimpancés y humanos modernos. En neandertales, había un claro exceso de cambios de C a T (es decir, posiciones que en chimpancés y humanos son C y en neandertales son T). Como hemos explicado en capítulos anteriores, la inmensa mayoría de los daños producidos post mortem en el ADN son desaminaciones de citosinas que producen estos falsos cambios C a T. Una vez que fueron eliminados de las secuencias neandertales, el número de cambios observados se redujo de 3447 a 422, un número idéntico al observado en humanos modernos, y, por tanto, mucho más coherente. Es cierto que podría haber algunos de estos cambios de C a T que fueran auténticos, pero simplemente, con aquellos datos no podían ser discriminados. En el futuro podrán irse comprobando uno a uno por otros sistemas de tipaje genético específico o con la acumulación de muchas más secuencias en estas regiones concretas.

El grupo de Svante se dedicó a anotar todas las secuencias respecto del Genoma Humano. Como era de esperar, había correspondencias con todos los cromosomas, y cuanto más largo era el cromosoma (hay que recordar que están numerados por orden decreciente de longitud), más correspondencias tenía, por una simple cuestión de probabilidades. Había anotaciones también del cromosoma Y, lo cual parecía indicar que Vindija 33.16 era un individuo masculino (posteriormente, los investigadores descubrieron que casi todas estas secuencias correspondían a regiones genómicas compartidas entre el X y el Y, y hacia el año 2009 quedó claro que era en realidad un individuo femenino). En algunas regiones concretas, los investigadores encontraron muchas más anotaciones de las que podríamos esperar por azar, y propusieron que quizás eran zonas que en los neandertales estaban duplicadas. Aunque era una hipótesis arriesgada, resultaba interesante por cuanto implicaba que algunas de las diferencias entre neandertales y humanos modernos tal vez no eran propiamente diferencias en la secuencia de los genes, sino en su número e, indirectamente, en la expresión de estos genes. Algo parecido se observa entre humanos y chimpancés, en los cuales hay claramente genes silenciados y genes sobreexpresados en uno u otro linaje. La genómica tiene niveles de complejidad que están por encima de la simple secuencia de nucleótidos y que todavía estamos empezando a comprender.

Svante también analizó las secuencias para calcular con ellas la separación de humanos modernos y neandertales, empleando el concepto de reloj molecular. Recordemos que una de las condiciones para poder utilizarlo es disponer de una fecha para calibrarlo, es decir, para «ponerlo en hora». Los investigadores emplearon la separación del linaje humano y el de los chimpancés, que se había estimado en unos 6,5 millones de años. Lógicamente, la fecha no está establecida con total precisión y los cálculos se resienten de esta incertidumbre. Pero lo sorprendente es que las fechas eran muy parecidas a las obtenidas por el ADN mitocondrial. Es decir, cerca de 500 000 años. Aunque esta coincidencia puede parecer motivo de satisfacción, en realidad es un problema. El ADN mitocondrial, por su forma especial de transmisión (únicamente materna) y su carácter de copia única (al contrario que los cromosomas nucleares, que tienen dos copias de cada), produce siempre fechas de divergencia más recientes que los datos cromosómicos. Dicho de otro modo, aunque la divergencia de los linajes mitocondriales fuera de hace cerca de medio millón de años, aquellos individuos deberían tener en sus genomas una diversidad cromosómica comparativamente mayor que la mitocondrial, y esto debería producir fechas más antiguas, cercanas al millón de años. Para Svante, esta incongruencia podía deberse al hecho de que se tenían pocas secuencias y de que éstas eran una mezcla heterogénea de zonas codificantes y no codificantes, pero otros investigadores sugirieron otra posible explicación: que Vindija fuera el producto (o mejor dicho, el descendiente) de una hibridación con humanos modernos. Aunque el ADN mitocondrial de Vindija era incuestionablemente diferente del de los humanos modernos, un cruzamiento de un cromañón con una mujer neandertal sería indetectable por el ADN mitocondrial pero dejaría huellas en su genoma, concretamente fechas de divergencia más recientes (porque el ADN nuclear de los cromañones sería también bastante reciente debido al cuello de botella en el origen africano de nuestra especie). La datación del hueso de Vindija, cercana a los 38 000 años, se enmarcaría en el tiempo de llegada de los cromañones a Europa. ¿Podría ser que el genoma de Vindija apoyara una hibridación con cromañones? La duda quedó, por así decirlo, flotando en el agitado aire científico durante algunos meses.

Pero algunos críticos hicieron notar que tiempos de divergencia más recientes de lo esperado podían ser debidos simplemente a que parte de las secuencias obtenidas podían ser contaminaciones de ADN moderno. La mayoría de las muestras neandertales están en mayor o menor medida contaminadas, básicamente con el ADN de las personas que las han excavado, limpiado, medido y en general toqueteado sin contemplaciones a lo largo del tiempo. El razonamiento de Svante había consistido en buscar una muestra que tuviera ADN mitocondrial conservado y que, cuando amplificara, clonara y secuenciara algunos fragmentos, el producto obtenido fuera mayoritariamente neandertal. Con Vindija 33.16 obtuvo un índice del 94 % para un fragmento de 100 nucleótidos. A continuación, asumió que éste debía de ser también el valor del ADN nuclear. Es decir, un 94 % de las secuencias obtenidas (un valor cercano a 14 759) serían de origen neandertal y un 6 % contaminante. Resultaría imposible saber cuáles eran unas y cuáles las otras, pero en todo caso el valor sería pequeño y poco relevante, especialmente cuando se generan millones de secuencias. Todo esto partía de la premisa de suponer que ambos genomas están representados en idénticas cantidades y condiciones de conservación. Sabemos que hay varios miles de mitocondrias en la célula (que, recordemos, únicamente lleva un genoma en su núcleo) y, por tanto, podría ser que la proporción de contaminantes en el ADN mitocondrial fuera una subestimación de los contaminantes nucleares. La forma más sencilla de poder calcular con exactitud la proporción de contaminantes en el ADN nuclear era recuperando marcadores neandertales en el cromosoma Y. Como únicamente hay una copia de este cromosoma sexual en los individuos masculinos (y ninguna en los femeninos), allí sería posible poder calcular directamente la proporción de secuencias neandertales y de secuencias contaminantes recuperadas.

Esta posible contaminación residual en el resto de Vindija volvió a salir a la palestra al cabo de un año, cuando los biólogos moleculares Sung K. Kim y Jeffrey D. Wall analizaron de nuevo los datos publicados y los criticaron con dureza en la revista PlosGenetics. Descubrieron que los fragmentos de ADN más largos de 100 nucleótidos se parecían sospechosamente más a las secuencias humanas que los fragmentos más cortos (que podían ser auténticos y por tanto, ser más cortos por estar más degradados). Si se calculaba la divergencia genética empleando sólo estos fragmentos largos, se obtenía una cifra absurdamente reciente, casi actual. Svante estuvo dispuesto a aceptar que podía haberse producido algo de contaminación en los primeros datos de Vindija, pero hizo notar que tanto el extracto empleado en el estudio de Science (y que no mostraba estos signos de contaminación) como el del estudio de Nature habían sido generados en su laboratorio, y sólo después habían seguido caminos distintos, uno hacia el laboratorio de Life Sciences y otro hacia el laboratorio de Rubin. A partir de entonces decidió realizar la primera parte del análisis metagenómico en el propio laboratorio del Max Planck, bajo condiciones estrictamente controladas, en vez de enviar el extracto de ADN neandertal directamente a la compañía Life Sciences (por cierto, se dice que en la compañía estaban secuenciando en aquellos momentos el genoma de James Watson, o sea, que los contaminantes procedían quizás del padre de la genética moderna). Es posible, además, que las divergencias surgidas entre Svante y Rubin estuvieran relacionadas también con la posterior constatación de esta contaminación en el trabajo del primero. Pero sea como fuera, la credibilidad del proyecto había quedado afectada por un error metodológico inicial y por la prisa en publicar los primeros resultados.

Existía de todas maneras una forma de minimizar el problema de la contaminación previamente al laboratorio: trabajar con muestras neandertales excavadas bajo condiciones estériles y con muestras frescas, recién excavadas, congeladas e inmediatamente analizadas. Esto era precisamente lo que llevábamos hacía tiempo haciendo en El Sidrón. La constatación de estas dificultades llevó a la revista Science a incluir, en el artículo donde se comentaba el trabajo de Svante, una fotografía de nuestra forma de trabajo en El Sidrón. Según escribió la autora del artículo, Elizabeth Pennisi, quien me entrevistó por teléfono, en El Sidrón «tratábamos la excavación como la escena de un crimen» (lo del crimen parecía ser literalmente cierto, como hemos visto). Así, quedaba abierto el camino para la inclusión de los neandertales asturianos en el proyecto científico más audaz e imaginativo de nuestros tiempos.

6. Neandertales pelirrojos

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Neandertales pelirrojos

La percepción social del progreso científico está modelada por narrativas de tipo épico que se ajustan a lo que el público espera de un descubrimiento científico más que a la propia verdad, que no se siente obligada a ser de una forma determinada, ni siquiera a ser interesante. Me propongo explicar aquí, tal como ocurrió, la concatenación de hechos, algunos asombrosamente azarosos, que nos han llevado a poder afirmar que algunos neandertales eran pelirrojos. Se trata de la primera diferencia funcional descubierta entre humanos modernos y neandertales, y, en este sentido, marca el futuro de la investigación para después de finalizar el proyecto de secuenciación genómica. Es decir, la posibilidad de estudiar características de los neandertales que no fosilizan, que nunca estarán presentes en el registro fósil, que están más allá de la simple secuencia de ADN. Pero antes de contar esta experiencia, debemos explicar qué es exactamente la pigmentación del cabello y de qué genes depende su expresión.

Los rasgos fenotípicos (aquellos que constituyen la apariencia externa de un organismo) dependen del conjunto de genes de un organismo, así como de los condicionamientos ambientales que modifican la expresión de éstos. La caracterización genética de estos rasgos constituye uno de los objetivos científicos más perseguidos en antropología, puesto que permitiría relacionar lo que no vemos con lo que vemos externamente. Sin embargo, la mayoría de estos rasgos, como el color de la piel, la forma del cuerpo o de la cara, tienen una base genética muy compleja, que depende de la expresión de muchos genes, así como del efecto del ambiente (incluyendo el desarrollo embrionario), y su comprensión está lejos de clarificarse.

El primer rasgo fenotípico del cual pudo saberse su base genética fue el color del pelo. Más concretamente, el característico tono rojizo de los individuos pelirrojos proporcionó la clave para la identificación del gen responsable, el MC1R o «receptor 1 de la melanocortina» situado en el cromosoma 16. A principios del siglo XX, los científicos habían estudiado la descendencia de parejas de pelirrojos, y habían visto que parecía tener una base genética relativamente simple. En lugares como Inglaterra, donde la frecuencia de pelirrojos es bastante elevada, la sabiduría popular dictamina que la forma más fácil de producir un pelirrojo es mediante el cruce de dos individuos también pelirrojos. En cambio, el cruce de un pelirrojo y de una persona de pelo oscuro produce un descendiente de pelo oscuro. Esto se conoce en genética como carácter recesivo; es decir, para que se manifieste externamente el rasgo, el individuo debe poseer la variante genética que lo produce en las dos copias de un cromosoma (la materna y la paterna). Una persona con una sola copia no manifestará el rasgo, pero actuará de portador para las siguientes generaciones; de esta manera, el cruce de dos personas que externamente no manifiestan el rasgo puede producir también un individuo pelirrojo (en un 25 % de los casos) si ambos tenían previamente la variante adecuada.

El MC1R es un gen que codifica para una proteína del mismo nombre que se encuentra en la membrana de los melanocitos, las células responsables de la síntesis del pigmento, llamado melanina, que se encuentra en la piel, el iris de los ojos y el pelo. Las diferentes tonalidades que encontramos en las poblaciones humanas dependen únicamente de la concentración, disposición, tamaño y composición química de la melanina acumulada en estos tejidos. La melanina se sintetiza a partir de un aminoácido, la tirosina, mediante una serie de pasos bioquímicos que la oxidan. Dependiendo del camino químico elegido se produce un tipo u otro de melanina: la eumelanina (la que tengo yo mayoritariamente) es marrón oscura, mientras que la feomelanina es rojizo-amarilla. El MC1R se encarga de regular la síntesis de eumelanina o de feomelanina mediante la interacción con una hormona denominada MSH (hormona estimuladora de los melanocitos). El mecanismo de funcionamiento puede entenderse fácilmente con este ejemplo: cuando nosotros tomamos el sol en la playa, nuestro organismo reacciona a la agresión de los rayos ultravioletas fabricando MSH. La hormona interacciona con la MC1R de los melanocitos, y esto incrementa los niveles de tirosinasa y una molécula llamada cAMP en el interior de las células hasta que se desencadena la síntesis de eumelanina. Al cabo de las horas —y de los días, si seguimos yendo a la playa—, el efecto resultante es que empezamos a ponernos morenos.

Cuando se identificó el gen MC1R, se procedió a secuenciarlo en una muestra amplia de humanos, y se observó que mostraba una variación notable, con numerosos cambios a lo largo de su secuencia, tanto funcionales (es decir, que modifican el aminoácido original y por tanto la proteína resultante) como no (se trata de cambios que no modifican el aminoácido, y por tanto son «invisibles» para la selección ya que la proteína resultante es la misma). Todavía más sorprendente, el análisis en una muestra de individuos pelirrojos, en 1995, demostró que éstos poseían en frecuencias muy elevadas de uno a tres cambios funcionales en el gen. Éstos eran siempre los mismos: el cambio de un aminoácido arginina por un aminoácido cisteína en la posición 151 del gen, el cambio de una arginina por un triptófano en la posición 160, y el cambio de un aspártico por una histidina en la posición 294. Además, el cambio de una valina por una leucina en la posición 60 parecía estar asociado al pelo rubio. Había también otros cambios presentes en frecuencias minoritarias, la mayoría de los cuales no cambiaban el aminoácido y, por tanto, no tenían repercusiones en el color del cabello.

No sólo el MC1R es el primer gen que se relaciona con un rasgo físico externo, sino que el número y la presencia de las diversas mutaciones se han podido relacionar con matices de la expresión cromática de este rasgo. Se ha visto que el hecho de presentar un único cambio de los tres descritos (los de las posiciones 151, 160 y 294) en una sola copia del gen contribuye a coloraciones pelirrojas más atenuadas (aquellas descritas frecuentemente como cabello color caoba o rubio-cobrizo). Si se presentan las tres mutaciones, tanto en los dos cromosomas como repartidas (es decir, una mutación en un cromosoma 16 y las otras dos en su pareja), entonces, el individuo siempre es pelirrojo. Si se presentan dos mutaciones repartidas (una en cada cromosoma 16), el individuo siempre es pelirrojo, pero si se hallan las dos en un mismo cromosoma, frecuentemente no lo es. Una única mutación en los dos cromosomas provoca casi siempre el pelo rojo, pero una mutación en un único cromosoma 16, casi nunca es suficiente para provocar el rasgo. Finalmente, una fracción minoritaria de los pelirrojos (alrededor de un 10 %) no presentan ninguna sustitución funcional en el gen, con lo cual su pigmentación capilar sigue sin poder ser explicada; se ha sugerido que podría haber un factor regulador de la expresión del gen MC1R todavía por descubrir, o quizás incluso otros genes implicados en la regulación de la síntesis de eumelanina a feomelanina. Finalmente, los que no presentamos ningún cambio en el gen MC1R, estamos condenados a presentar (cuando no a perder) un cabello marrón o negro, cargado de eumelanina.

Estos cambios funcionales en el gen MC1R provocan que la proteína resultante tenga una conformación diferente y que no pueda interactuar correctamente con la MSH, lo cual, a su vez, cambia la síntesis de eumelanina a feomelanina. Una consecuencia adicional es que los pelirrojos tienen una muy baja capacidad de broncearse, sencillamente por la imposibilidad de fabricar eumelanina; cuando van a la playa, son aquellos individuos de piel tan blanca que fácilmente resultan quemados después de una corta exposición al sol, mientras los demás nos ponemos morenos. Los cambios en el gen MC1R están asociados también a mayores frecuencias de pecas (que son pequeñas acumulaciones de pigmento) y, no sorprendentemente, a mayor incidencia de melanomas o cánceres de piel.

Posteriormente varios grupos de investigadores se decidieron a analizar el gen MC1R en los diferentes continentes, y descubrieron no sólo que existía una gran variación en el gen, sino que además esta variación se estructuraba de forma diferente en África que en el resto de las poblaciones, y muy especialmente en los europeos. Las poblaciones africanas apenas presentan cambios en el gen, y cuando los hay son extremadamente minoritarios y nunca funcionales; las poblaciones europeas, por el contrario, muestran numerosas mutaciones, tanto funcionales como no, y que además se hallan muy extendidas por todo el continente. Una inferencia interesante derivada de la variación intercontinental es que habría fuerzas selectivas actuando de formas diferentes sobre el gen MC1R. En las poblaciones africanas, las presiones selectivas estaban encaminadas a conservar la secuencia ancestral sin cambios (es decir, a conservar la síntesis de eumelanina) y, por así decirlo, combatían negativamente cualquier devaneo del azar orientado hacia la producción de feomelanina. Esto es así porque en zonas de fuerte radiación solar se requiere la protección de la eumelanina en el pelo y la piel. Los pocos cambios permitidos en el MC1R africano fueron, pues, no funcionales. En cambio, en las poblaciones europeas, la presión selectiva se había relajado totalmente, permitiendo la acumulación de todo tipo de mutaciones —funcionales o no— a lo largo del gen. Está claro que, en el contexto de las poblaciones que colonizaron la poco soleada Europa saliendo de África hace quizás cincuenta mil años, el mantener la síntesis de eumelanina no era una prioridad para la supervivencia. Los cálculos estadísticos basados en la comparación del número de cambios funcionales respecto a los no funcionales parecen indicar que el gen más bien se ha comportado como un marcador neutro, no sometido a presiones selectivas en ningún sentido concreto (ni en contra ni a favor de los cambios), lo que permitió el surgimiento de los pelirrojos.

Cuando me propuse intentar recuperar mediante la reacción de PCR un gen nuclear de neandertal, en la primavera del año 2006, tuve que pensar qué gen podría constituir el objetivo apropiado. Potencialmente se habían propuesto algunos, como el famoso FOXP2, un gen implicado en el desarrollo de un área cerebral relacionada con el lenguaje que en los humanos presenta dos cambios de aminoácido que están ausentes en otras especies de primates. Conocer el FOXP2 de los neandertales permitiría inferir si éstos podían o no hablar. Sin embargo, llegué a la conclusión de que un gen adecuado sería aquel que tuviera la posibilidad de ser distinto en neandertales respecto a humanos y chimpancés. Buscar diferencias, en vez de similitudes, era la clave de un intento tan loco como el que me proponía llevar a cabo. Hay que tener en cuenta que en aquel entonces nadie había recuperado todavía un fragmento específico de gen nuclear neandertal.

Hacía unos meses que, junto con Michi Hofreiter, un joven investigador y antiguo doctorando de Svante que también trabajaba en el Instituto Max Planck (actualmente está en la Universidad de York), habíamos recuperado el gen MC1R de los mamuts. Con este estudio habíamos demostrado que, dependiendo de las variantes encontradas, estos animales podían ser de color oscuro o de color claro. Se me ocurrió entonces que el MC1R podía ser mi gen, sencillamente porque en humanos, como hemos visto, este gen era seleccionado para mantenerse inalterable en ambientes ecuatoriales, pero se le permitía mutar libremente una vez se abandonaban esas latitudes. Y como la mutación ocurre al azar, no es de esperar que éste afecte exactamente los mismos nucleótidos dos veces. Es decir, si mucho antes que nuestra especie abandonara África, otros homininos anteriores (los antepasados de los neandertales) hicieron lo propio, el mecanismo que habría actuado sobre el MC1R habría sido parecido, pero las mutaciones que se habrían acumulado en el gen, en buena lógica, habrían sido distintas. Estaríamos en disposición de distinguirlas porque serían exclusivas de los neandertales; y lo que es más increíble, quizás nos informarían de su color de pelo.

Con este bagaje tan intuitivo pero un poco etéreo, diseñé unos cebadores que amplificaban un fragmento de 130 nucleótidos del gen MC1R, un gen que tiene una longitud de 954 nucleótidos. ¿Qué región escoger? No era ningún problema, dadas las escasas posibilidades de éxito, podía hacerlo completamente al azar. Decidí probarlo con la muestra neandertal de Monti Lessini, con la cual habíamos conseguido recuperar fragmentos de ADN mitocondrial bastante largos. El día 24 de mayo de 2006 hice la PCR y obtuve una pequeña banda. Lógicamente, podía ser cualquier cosa, así que no sentí ninguna emoción especial y me dediqué a clonar el producto y a obtener 25 secuencias con la ayuda de Giulio Catalano. La verdad, pensaba que el intento era tan absurdo, que tan solo quería cumplir mentalmente con el diseño experimental que había concebido y abandonar con la conciencia tranquila. El día 26 recibí las secuencias y las miré: como era de esperar, todas eran idénticas a la secuencia humana de referencia, con la excepción de tres secuencias, que mostraban cambios únicos y dispersos en diferentes sitios del fragmento. Con toda probabilidad, debía de tratarse de errores producidos durante la amplificación, durante la clonación o simplemente daños post mortem. En realidad, podía ser cualquier cosa.

Pero lo que hice a continuación parece desafiar toda lógica. No recuerdo que estuviera particularmente ocioso. En realidad, estaba enfrascado en los últimos fragmentos del ADN mitocondrial de El Sidrón SD 1252 y no me sobraba tiempo. Pero aun así, decidí intentar recuperar el mismo fragmento que contuviera uno de los cambios, pero en la muestra de El Sidrón SD 1252. ¿Cuál de los tres cambios escoger? Si hubieran sido cambios de C a T no me hubiera ni molestado en intentarlo; con toda seguridad serían daños post mortem. Pero eran cambios infrecuentes: uno de G a T y dos de A a G. Uno de estos últimos, en la posición 919 del gen, cambiaba el aminoácido 307, que pasaba de ser una arginina (codificada por el triplete AGG) a ser una glicina (GGG). Es decir, de ser auténtico, podía corresponder incluso a un cambio funcional. Me decidí por éste, y diseñé nuevos cebadores, esta vez mucho más cortos, de tan sólo 58 nucleótidos (porque la muestra de El Sidrón estaba muy fragmentada). Hice la PCR con El Sidrón SD 1252 y obtuve una débil banda que cloné. El día 27 de junio volví a recibir las nuevas secuencias. Para mi sorpresa, había una entre ellas que volvía a presentar el cambio en la posición 307.

Nuevamente, no sentí una emoción especial —quizás me forcé en contenerla— pero el asunto empezaba a resultarme intrigante. La idea es que los daños post mortem (u otros artefactos como los producidos a veces por la clonación) ocurren al azar en algunas cadenas de ADN y, por tanto, es prácticamente imposible encontrar el mismo cambio artefactual en dos amplificaciones diferentes. Todavía más extraño es encontrarlo en dos neandertales diferentes. No acababa de entender qué estaba pasando, así que, haciendo acopio de nuevo de toda mi tozudez y de todo el café posible (parafraseando al matemático Paul Erdös, una definición posible de paleogenetista es la de alguien capaz de transformar café en secuencias de ADN extinguido), decidí hacer una segunda PCR con El Sidrón SD 1252 y clonarla y obtener al mismo tiempo más clones de la primera. El 5 de julio recibí más secuencias, y nuevamente algunas pocas presentaban el cambio. Presa del vértigo, generé una tercera, una cuarta y todavía una quinta PCR y volví a clonar y a secuenciar el producto en los últimos días de julio, antes de las vacaciones. Durante unos días tuve un verdadero lío de colonias bacterianas y de secuencias en el laboratorio. Pero el cambio seguía apareciendo, impertérrito; era reproducible, era, por tanto, real.

Por aquel entonces, le había pedido a David Caramelli que intentara en Florencia amplificar la misma posición en su muestra de Monti Lessini, de forma totalmente independiente; casi al mismo tiempo a mis últimas secuencias, David envió las suyas: el cambio volvía a aparecer en 5 de un total de 68 secuencias. Es decir, aparecía ya en siete amplificaciones diferentes, en dos neandertales diferentes y en dos laboratorios diferentes. Variaba en frecuencias que iban de tan solo un 4 % a un 25 %; como es lógico, se trataba de un producto minoritario, pero estaba allí.

Hablé con Michi por teléfono y le pedí su opinión, tratando de mostrarme lo más neutro posible. Me parecía imposible haber encontrado, de esta manera, la primera diferencia funcional entre humanos y neandertales, una posición perdida en medio de un gigantesco océano de 3100 millones de nucleótidos. Se trata de algo probabilísticamente imposible, se trata de encontrar una aguja en un pajar genómico. Es difícil de creer. Pero desde el otro lado de la línea el bueno de Michi parecía dar saltos de alegría (algo que no cuadraba con su tranquila forma de ser), y empecé a asumir que lo había logrado. Como dijo él, por alguna razón «había podido ver a través de la oscuridad».

Naturalmente, y no siendo un descubrimiento propio, esto hizo que Svante no se mostrara tan convencido. En el Instituto Max Planck se pasaron el verano discutiendo mis resultados e intentando rebatirlos infructuosamente. Supongo que para la visión racionalista de los científicos del proyecto neandertal el razonamiento lógico que yo había empleado y, sobre todo, las dosis gigantescas de buena suerte necesarias les resultaban incomprensibles. Pero al cabo de un tiempo Michi volvió a recuperar de nuevo el fragmento con el cambio en su propio laboratorio del Max Planck. La evidencia seguía allí, y era firme.

Una cosa es encontrar un cambio de aminoácido en un gen y otra muy distinta poder decir en qué afecta eso a la proteína resultante y todavía más al aspecto externo del individuo que tiene dicho cambio en su genoma. Uno de los colaboradores de Michi, Holger Rompler, era un experto en estudios funcionales in vitro, con el cual habíamos trabajado juntos con la pigmentación del mamut. Holger generó artificialmente un gen MC1R con el cambio neandertal, lo introdujo en el genoma de células pigmentarias en placas de cultivo, e hizo que lo expresaran en forma de proteína, tal como harían nuestras células vivas. Hemos visto antes que una de las formas de valorar la interacción entre la MC1R y la MSH consiste en medir el nivel de cAMP. Esto puede hacerse también in vitro, mediante la adición de niveles progresivamente más altos de MSH. Lo que observó es que, comparado con la forma «normal» del gen MC1R, la variante neandertal presentaba una drástica disminución de cAMP, lo cual sugería que su interacción con la MSH era muy limitada (lo cual, a su vez, indicaba que se sintetizaría feomelanina en vez de eumelanina). La disminución de la variante neandertal era debida al hecho de que había muchos menos receptores proteicos en la membrana de estos melanocitos, hasta una tercera parte menos, que en los melanocitos de los individuos de pelo oscuro o castaño.

Para poder comparar, Holger creó también genes con las tres variantes pelirrojas y una rubia presentes en los humanos modernos, y volvió a repetir los experimentos. Las variantes pelirrojas provocaban una disminución de cAMP y por lo tanto una pérdida de función en la proteína MC1R muy marcada, al mismo nivel que la variante neandertal. Simplemente, aquello dejaba de funcionar. En cambio, la variante asociada al pelo rubio (es decir, una leucina en la posición 60 del gen) presentaba una disminución funcional de una magnitud intermedia.

Ya hemos visto, por otra parte, que el efecto final en el color del pelo depende de si el individuo tiene la variante únicamente en uno de los cromosomas 16 o en ambos. En este último caso, el individuo neandertal con la variante en el aminoácido 307 sería espectacularmente pelirrojo. No podemos saber de momento cuál era la condición de los individuos neandertales estudiados, pero de hecho es irrelevante. Una vez la variante está presente en la población, siempre acaban surgiendo descendientes con la variante en ambos cromosomas, dependiendo de los cruzamientos. En definitiva, la inferencia directa de todos estos complicados experimentos bioquímicos es que la mutación que encontré provocaba que aquellos neandertales fabricaran feomelanina y no eumelanina. Es decir, que algunos eran pelirrojos. El trabajo funcional de Holger es de una perfecta belleza experimental; si lo pensamos bien, hemos resucitado una proteína neandertal y hemos tenido, durante varias semanas, células vivas con esta proteína actuando en sus membranas. Es, además, un trabajo terriblemente duro, pues las células en cultivo no pueden estar sin cuidados más de tres o cuatro horas seguidas. Para mantenerse despierto en el laboratorio, el bueno de Holger recurrió a la estratagema de oír incansablemente un CD de triunfales marchas militares bolcheviques. Para cuando hubo finalizado el trabajo, tras varias semanas, se dio cuenta, estupefacto, de que seguía oyendo la patriótica música rusa dentro de su cerebro. Posteriormente, tuvo un desfallecimiento físico y mental que le llevó a abandonar la ciencia.

Por otra parte, la evidencia de que la variante neandertal del MC1R estaba ausente en los humanos modernos (o en frecuencias tan bajas que todavía no había sido detectada) sugería que no había habido hibridación con éstos, o que se habría tratado de un fenómeno claramente minoritario. Esto tenía sentido además si recordamos que tanto El Sidrón como Monti Lessini son anteriores a la llegada de los humanos modernos a Europa. Además, nuestro hallazgo era el primer caso demostrado de evolución convergente en el aspecto externo de dos especies de humanos. Sometidos a un relajamiento parecido de presiones selectivas, los antepasados de los neandertales y de los humanos modernos habían producido de forma independiente el mismo color del pelo. ¿Cuántas de las semejanzas entre neandertales y cromañones podían ser el resultado de estos fenómenos de convergencia evolutiva? Aunque las mutaciones ocurren al azar en el genoma, la distribución de dichas mutaciones no lo es, ya que su efecto final en el fenotipo está influido por la función y estructura de los genes y sus posibles interacciones. Las implicaciones de este estudio son, pues, de largo alcance para la controversia neandertal.

No sólo los neandertales tenían el pelo claro sino que probablemente su piel también era clara como la de los europeos (y quizás tan clara como la de los actuales europeos pelirrojos). Aunque en la pigmentación cutánea hay otros genes implicados aparte del MC1R, para el arqueólogo Francesco d’Errico una piel clara explicaría el hallazgo de centenares de piedras de óxido de manganeso en numerosos yacimientos neandertales. Estas piedras, de color oscuro, aparecen abrasionadas como si hubieran sido rascadas contra alguna superficie dura para producir polvo negro. D’Errico lo ha interpretado como un indicio de que los neandertales empleaban el polvo de manganeso como pigmento para decorar su cuerpo, pero, para que esto tuviera sentido, es evidente que los neandertales tenían que ser de piel clara. En África, algunos grupos indígenas que decoran sus cuerpos emplean pigmentos blancos u ocres (estos últimos, por cierto, se encuentran también en los yacimientos de cromañones), pero nunca negros.

El artículo del MC1R salió publicado en la revista Science, sin duda una de las más prestigiosas del mundo, el 25 de octubre de 2007, y causó un revuelo que ninguno de los autores hubiera podido prever. En cuanto la nota de prensa de Science llegó a los teletipos de los medios norteamericanos de la costa este a las ocho de la mañana (las dos de la tarde, hora de aquí), éstos empezaron a llamarme al móvil. Recibí treinta y cinco llamadas en diez minutos y me vi completamente desbordado. Al finalizar el día, ni siquiera había podido escuchar todos los mensajes de voz que había ido recibiendo, ya que el buzón de voz se había colapsado. Quizás es que nada llama más la atención a la gente que algunos rasgos externos, como el color del pelo y de la piel, que sirven para identificarnos a nosotros y a nuestros semejantes, tanto individual como colectivamente.

El descubrimiento de que los neandertales eran en algunos aspectos físicos más parecidos a los europeos actuales que éstos a sus antepasados cromañones tiene la virtud de sacudir nuestras conciencias y de interrogarnos sobre el valor que conferimos a las diferencias y a las similitudes más superficiales. Quizás neandertales y cromañones no se cruzaron porque se veían muy diferentes en aspectos físicos muy visibles pero no esenciales como la pigmentación, y en un sentido contrario al que algunos podrían suponer: los neandertales serían rubios o pelirrojos y de piel clara, y los cromañones morenos y atezados. Y esto tiene el efecto de situarnos allí donde nunca hemos querido estar; es decir, en el otro lado del espejo en el debate neandertal.

7. Hablar o no hablar: he aquí la cuestión

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Hablar o no hablar: he aquí la cuestión

Estoy en Villamayor, después de visitar El Sidrón nuevamente en septiembre de 2007. Svante ha venido también a conocer el yacimiento, que le ha impresionado vivamente. No importa con cuántas explicaciones previas se haya preparado al visitante. A gente tan variada como el biólogo molecular Carlos López-Otín o la cantante de pop Luz Casal, El Sidrón les ha producido un efecto impactante. Creo que es en parte debido a que el largo trecho bajo tierra se percibe como un viaje iniciático, lleno de oscuridades y peligros que hay que sortear para llegar al recóndito objetivo final, el pequeño recinto de la Galería del Osario, que tiene algo de sancta sanctorum. Después de visitar la galería Svante ha querido seguir el sistema cárstico un par de centenares de metros más allá, abandonando la seguridad de las luces que los arqueólogos tienen instaladas allí. Hemos llegado a un punto lejano donde la oscuridad y el silencio absolutos aniquilan las percepciones. Pienso que en ese espacio infinito sin tiempo, donde un día son mil años y mil años un día, como en la epístola de san Pedro, han aguardado los neandertales a ser descubiertos.

En noviembre del 2006 había vuelto al Max Planck, llevando congeladas, en mi maleta, media docena de muestras óseas de El Sidrón, que los arqueólogos habían recuperado siguiendo el protocolo de anticontaminación. Una de ellas, etiquetada como SD 1253, era un pequeño fragmento de fémur perteneciente a un individuo adulto masculino, y seguía recubierta de arcilla, tal como había sido desenterrada por Natalia, una de las estudiantes de Javier. Las otras eran pequeñas esquirlas de hueso que provenían de la limpieza del corte estratigráfico del año anterior y que habían sido lavadas con agua. Estos fragmentos, etiquetados como SD 1351a, SD 1351b, SD 1351c, SD 1351d y SD 1351e, tenían aspecto de estar bien conservados, así que también los incluí. Unos meses antes, los cuatro miembros del equipo interdisciplinario de El Sidrón habíamos discutido sobre la conveniencia de colaborar con los alemanes. Para Antonio, era importante que parte de los análisis genéticos se llevaran a cabo en nuestro país, porque si no, según él, no estaríamos creando nada que contribuyera a nuestro desarrollo tecnológico futuro. Yo estaba de acuerdo con él, pero también defendí lo importante que era para El Sidrón estar en el primer proyecto genómico neandertal, no en el segundo o en el tercero. Los alemanes nos llevaban demasiada ventaja, en términos de infraestructura y financiación, como para poder competir con ellos. Bajo mi punto de vista, era mejor colaborar y aprovechar las sinergias científicas que dicha colaboración podía propiciar. Colaborar o no colaborar, he ahí la cuestión…

En el laboratorio del Instituto Max Planck, vestidos como astronautas, Hannes Krause y yo limpiamos las esquirlas de hueso, las fotografiamos y obtuvimos pequeñas muestras de unos 200 miligramos para llevar a cabo los análisis de forma independiente. Algunas de ellas mostraban un hueso compacto y fresco como los que veríamos en una carnicería, y al seccionarlas con la sierra eléctrica pudimos notar el característico olor de proteína quemada (parecido al que produce quemar cabellos). En la SD 1253 vimos incluso una mancha marronosa que podría ser un capilar sanguíneo que contuviera todavía restos de hemoglobina. Nunca había visto una muestra tan antigua tan bien conservada.

Unos meses más tarde, un domingo de mayo, me llamaron al móvil, y pude oír el característico acento sueco-inglés de Svante. Me contó, terriblemente excitado, que en el laboratorio del Max Planck acababan de recuperar el gen FOXP2, el llamado «gen del lenguaje», en las muestras SD 1253 y SD 1351c de El Sidrón (parece evidente que allí trabajan los domingos). Los resultados, en palabras textuales de Svante, «eran fascinantes y maravillosos», y me pedía que intentara replicarlos inmediatamente en mi laboratorio, ya que yo tenía también ambas muestras extraídas. Le contesté que tenía muchas clases hasta el mes de junio (por aquel entonces trabajaba en la Universidad de Barcelona), pero que una vez terminadas, podría meterme en el laboratorio. Se produjo un silencio como de incomprensión. «Me temo que no podemos esperar tanto —sentenció Svante—. Puedes trabajar durante las noches». Realmente, llega un momento en las conversaciones en que uno se da cuenta de que se ha quedado sin argumentos.

En los laboratorios reina una extraña calma de noche. Ahora mismo únicamente se oye el zumbido de la máquina de PCR que he puesto en marcha. Pero un edificio tan enorme como el Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona esconde también numerosos ruiditos de procedencia desconocida, si uno aguza el oído y se deja llevar por la fantasía. ¿Habrá fantasmas por aquí? En la ciudad de Exeter, en el sudoeste de Inglaterra, la oficina de turismo tiene catalogados docenas de fantasmas que un visitante puede esperar encontrar, incluyendo el simpático espectro de un obrero que se pasea por la universidad con un tablón bajo el brazo. Quizás es que llevo demasiadas horas sin dormir detrás de este gen. En realidad, Svante no quiso decirme qué habían encontrado en su laboratorio, porque quería, dijo, que fuera una sorpresa. Era obvio que él ya sabía la respuesta a una de las preguntas clave en la evolución humana; es decir, si los neandertales hablaban o no.

El lenguaje siempre se ha considerado una característica esencial para definir nuestra humanidad, algo que han defendido científicos evolutivos como George C. Williams. No es de extrañar que, cuando le mostraron un orangután al cardenal de Polignac, en 1630, éste exclamara: «¡Habla, y te bautizo!». También Kafka, en su narración «Informe para una academia», nos muestra a un chimpancé que decide conscientemente ponerse a hablar para mejorar su miserable vida de prisionero, y que es aceptado por los humanos una vez que puede comunicarse con ellos. En palabras del chimpancé protagonista, en cuanto empezó a hablar, «la índole simiesca salió con furia de mí, se alejó de mí dando volteretas». Pero esto no es tan simple. Un chimpancé no podrá hablar nunca, no sólo porque su tracto vocal no está estrictamente diseñado para emitir la gama de sonidos que conforman los lenguajes humanos, sino porque no ha pasado por los cambios cerebrales y también genéticos que han tenido lugar durante la evolución de nuestro linaje. Los cambios cerebrales han implicado el desarrollo de áreas específicas dedicadas a la función de la emisión y comprensión del habla, que se sitúan casi siempre en el lado izquierdo del cerebro y que se denominan, como sus descubridores, áreas de Broca y de Wernicke. Las lesiones sufridas en una o en las dos áreas cerebrales provocan dificultades variadas en el habla y en la comprensión. Una persona que presente daños en el área de Wernicke puede hablar fluidamente sin que sus frases tengan sentido para nosotros. Una que presente daños en el área de Broca, tiene problemas en la comprensión de frases basadas en normas gramaticales. Por ejemplo, si le dijéramos «yo he salido de casa, y después ha salido mi hermano» y le preguntáramos «¿quién ha salido primero?», tendría muchas dificultades para responder.

Los lingüistas están enfrentados respecto a las capacidades innatas que se requieren para desarrollar lenguaje. Para algunos, es un rasgo innato de nuestra biología, mientras que para otros sería básicamente el producto de las interacciones sociales. En 1959, el lingüista Noam Chomsky propuso que los seres humanos poseíamos una gramática y una sintaxis universal innata, ya que, entre otras cosas, observó que los niños aprenden a hablar espontáneamente, sin enseñanza organizada (cuando están integrados en un entorno social adecuado), y aprenden las normas sintácticas en el mismo orden en los diferentes lenguajes del mundo. Por el contrario, los individuos que han permanecido separados del resto de la sociedad durante la infancia (como un conocido «niño lobo» encontrado en los bosques de Hannover en 1724), son posteriormente incapaces de aprender la gramática. El psicólogo cognitivo Steven Pinker ha popularizado las ideas de Chomsky (aun sin compartirlas todas) y defiende que los humanos poseemos un instinto para el lenguaje que ha sido modelado por la evolución. No todos los lingüistas están de acuerdo con esta idea, y algunos proponen que lo que nos diferencia de otros animales no es una gramática innata, sino la habilidad de emplear símbolos abstractos y de combinarlos entre sí. En este sentido, el lenguaje sería una consecuencia inevitable pero secundaria derivada de dicha habilidad. Este debate es importante en la estrategia de búsqueda de genes implicados en la capacidad del lenguaje. El planteamiento más lógico será el de buscar genes relacionados con el desarrollo neurológico de determinadas áreas cerebrales que estén implicadas en esta capacidad. Sea como fuere, de momento se ha localizado ya un gen implicado en el lenguaje; el descubrimiento fue debido a una serie de casualidades, entre ellas una familia inglesa muy especial, denominada familia KE (su nombre real se mantiene en secreto).

La familia KE fue descrita por primera vez en 1990. Se trata de una familia de tres generaciones (aunque ha empezado a llegar la cuarta), muchos de cuyos miembros muestran o mostraban, desde la abuela hasta los nietos, graves problemas en el lenguaje hablado. La historia empieza cuando la abuela, afectada del trastorno, se casó con un hombre no afectado. Tuvieron cuatro hijas y un hijo, todos ellos, salvo una hija, también afectados con el mismo trastorno. Los abuelos tuvieron un total de 24 nietos, con diez de ellos también afectados. El trastorno parecía transmitirse aproximadamente como un gen dominante (es decir, se manifiesta el problema heredando una sola copia defectuosa del gen), ya que casi la mitad de los descendientes sufren el trastorno. Los miembros KE tienen problemas para controlar sus labios y el movimiento de su lengua, para formar palabras, para separarlas en fonemas, y para comprender la gramática y la expresión verbal. Aunque pueden hablar, sus palabras resultan frecuentemente extrañas, especialmente para personas externas que los oyen por primera vez. Por ejemplo, si a alguno de nosotros nos enseñan una nueva palabra, y nos piden que formemos su plural, no tendremos mayores problemas que el de añadirle una «s». Para los miembros de la familia KE, esto no es tan sencillo, porque no pueden comprender las normas gramaticales y se ven obligados a memorizar todas las palabras, singulares y plurales, como entidades léxicas diferentes. Por este motivo, su vocabulario es mucho mayor que el nuestro. Tampoco pueden emplear los prefijos y los sufijos, que a nosotros nos permiten reconocer inmediatamente que, por ejemplo, la palabra «aracnofobia» está formada por las palabras «arácnido» y «fobia». La psicóloga Faraneh Vargha-Khadem, quien estudió exhaustivamente a la familia, llegó a la conclusión de que los problemas de los KE eran más amplios que los relacionados con la gramática, y que éstos eran consecuencia de problemas en otras habilidades intelectuales. Vargha-Khadem ha compartido con los KE varias celebraciones familiares, y concluye que, una vez acostumbrada a su forma particular de hablar, su conversación no resulta tan ininteligible como otros lingüistas habían sugerido. Por ejemplo, los KE pueden decir «la semana pasada llegaré a casa» en vez de «la semana pasada llegué a casa», pero la comunicación general sigue siendo posible.

Inicialmente se pensó que la familia KE podía tener problemas en algún área cerebral concreta, ya que los miembros afectados parecían tener valores de cociente intelectual (IQ) ligeramente inferiores a los de los miembros no afectados (lógicamente, en pruebas no lingüísticas). Sin embargo, algunos individuos afectados mostraban valores de IQ cercanos al promedio general, lo que parecía desmentir que el problema fuera esencialmente intelectual. Estudios con resonancia magnética de sus cerebros mostraron que los miembros afectados de la familia KE tenían algunas funciones cerebrales que nosotros tenemos localizadas en el área de Broca del hemisferio izquierdo dispersas por el cerebro y en disposición bilateral.

Durante años, un grupo de la Universidad de Oxford estuvo estudiando genéticamente la familia KE, intentando localizar algún gen que pudiera estar implicado en el trastorno. Hacia 1998, habían localizado un área en el cromosoma 7 que parecía prometedora, si bien había allí más de 70 genes candidatos. Afortunadamente para el equipo de Oxford, descubrieron un nuevo paciente, de iniciales CS, no relacionado con la familia KE, que presentaba los mismos síntomas. Cuando se examinaron sus cromosomas, se observó que CS poseía un reordenamiento en el brazo largo del cromosoma 7, que había afectado una pequeña área donde muy probablemente se localizaba el gen causante, que de esta manera fue rápidamente identificado como FOXP2.

El gen FOXP2 comprende 17 exones, con una longitud de poco más de 2100 nucleótidos y codifica para una proteína de 715 aminoácidos en su forma transcrita más normal. En realidad, el gen es lo que se denomina un factor de transcripción. Es decir, que su función es codificar para una proteína que se une a las secuencias reguladoras de otros genes y hace que éstos se expresen más o menos. En cierta manera, actúa como un interruptor genético de otros genes implicados en el desarrollo cerebral. Uno de estos genes que está en contacto con el FOXP2, conocido de forma abreviada como CNTNAP2 (o contactina para los amigos), se localizó a finales de 2008. Los investigadores descubrieron además que diversas variantes en la contactina estaban asociadas al trastorno específico del lenguaje o SLI infantil y al retraso del lenguaje en niños con autismo. Un año más tarde, otros investigadores llevaron a cabo un estudio de expresión génica con células cerebrales y pudieron comprobar que el FOXP2 humano influía en más de un centenar de genes, activando 61 de ellos y silenciando otros 55. Muchos de estos genes estaban implicados en desarrollos cerebrales, pero también en estructuras craneales probablemente asociadas a la fonación.

Por otra parte, el gen FOXP2 también puede funcionar mal, y entonces esto llevaría al desarrollo anómalo de estructuras neurales esenciales para el habla y el lenguaje. El problema de la familia KE era debido a una mutación puntual en el exón 14 (el cambio de una G por una A) del FOXP2. El reordenamiento sufrido por CS había dañado el gen entre los exones 3b y 4, provocando los mismos síntomas que presentaban los KE. Ambas mutaciones están ausentes en la población general.

El siguiente paso lógico era comprobar cómo era el gen FOXP2 en otros primates. El estudio fue llevado a cabo por el equipo de Svante —quien ha demostrado tener una predilección por este gen— en el año 2002. La comparación con el genoma del ratón mostró que el FOXP2 era uno de los genes más conservados entre los mamíferos, ya que sólo difería en tres del total de 715 aminoácidos. La secuenciación del gen FOXP2 en chimpancés, gorilas, orangutanes y macacos mostró que éste era idéntico en las tres especies de primates, y que sólo difería en un aminoácido del gen del ratón. Lo más interesante era que el gen FOXP2 en humanos difería del resto de primates en dos cambios de aminoácido, ambos localizados en el exón 7: la sustitución de una treonina por una asparagina en la posición 303 y la sustitución de una asparagina por una serina en la 325. Para comprender la magnitud de esto, basta recordar que durante los 75 millones de años que separan ratones y chimpancés sólo hay un cambio (en realidad, durante 150 millones de años de evolución, puesto que el tiempo ha transcurrido en paralelo por dos linajes separados, el de los primates y del ratón), mientras que en los 6,5 millones de años que separan humanos y chimpancés se han acumulado dos cambios. El FOXP2 es un gen importante para el desarrollo cerebral y no permite muchos cambios (los cambios ocurren sin duda, pero los individuos que los sufren desaparecen y nosotros sólo vemos lo que ha llegado hasta la actualidad); por este motivo se halla entre el 5 % de los genes más conservados entre los vertebrados.

Por otra parte, el análisis de docenas de seres humanos pertenecientes a diferentes continentes demostró que ambos cambios eran invariables en nuestra especie, y que el resto del gen no mostraba ningún tipo de polimorfismo entre grupos humanos. Posteriormente, en el año 2009, el mismo Svante publicó en Cell el estudio de un ratón transgénico al que se le había añadido la versión humana del FOXP2, y que, aunque obviamente no hablaba (esta era la broma típica en los congresos de aquel año), mostraba la formación de estructuras neurales más complejas formadas por neuronas con los axones más alargados y una mayor plasticidad sináptica en algunos circuitos neuronales. En conclusión, estos resultados sugieren que todos los seres humanos poseen estructuras cerebrales implicadas en el lenguaje y, por tanto, tienen la misma potencialidad innata para desarrollarlo. Pero ¿qué pasaba con los neandertales, la especie más próxima a la nuestra que jamás haya existido? ¿Tenían los mismos cambios genéticos relacionados con el lenguaje que nosotros?

En el caso del gen MC1R, relacionado con el color del pelo, me había centrado en buscar cambios que no estuvieran presentes en humanos modernos, para poder descartar así una posible contaminación. Pero ¿qué pasaría, por ejemplo, si los neandertales tuvieran una versión del gen FOXP2 idéntica a la nuestra? ¿Cómo podría descartarse una contaminación con ADN humano moderno? Ya había discutido con Svante que la única posibilidad de conocer el grado de contaminación del ADN genómico neandertal era recuperar fragmentos del cromosoma Y. Y esto es lo que habían hecho en el Max Planck: habían recuperado mediante PCR cinco marcadores genéticos del cromosoma Y que delimitaban el linaje ancestral de todos los humanos modernos, el que podríamos llamar «cromosoma Y de Adán» (por contraposición al linaje basal materno, conocido popularmente como «Eva mitocondrial»). Como la separación de neandertales y humanos modernos era anterior a la rama más basal de nuestro cromosoma Y, que tiene una antigüedad cercana a los 140 000 años, los neandertales tenían que presentar también estos cinco marcadores ancestrales (amén de otros exclusivos suyos todavía no conocidos). Hannes logró amplificarlos en las muestras SD 1253 y SD 1351c (que de esta forma pasaban a ser también hombres) y pudo caracterizar la ancestralidad del cromosoma Y de estos individuos de El Sidrón. Lógicamente, ningún europeo actual tiene esta combinación genética en su cromosoma Y. Además, clonando los productos de PCR pudo determinar algo esencial para el futuro del Proyecto Genoma Neandertal: la contaminación con ADN moderno era nula en estas dos muestras, sin duda gracias a las medidas de anticontaminación con que los arqueólogos excavan en El Sidrón. A continuación, recuperó dos fragmentos del gen FOXP2, allí donde están los dos cambios de aminoácido clave, que son exclusivos de los humanos. Al recibir los resultados, decidieron llamarme.

Por mi parte, después de 36 horas de trabajo de laboratorio interrumpido únicamente por cuatro horas de sueño (sobreviví gracias a unas galletas de arroz que parecen inflarse en el estómago mezcladas con dosis casi letales de café), el 14 de mayo recibí el centenar de secuencias que había hecho de los dos fragmentos del FOXP2 —que contenían los dos cambios de aminoácido humanos— a partir de la muestra de El Sidrón SD 1253. Eran idénticas a las generadas en el Max Planck y tenían los cambios humanos. Me bastó una sola mirada a las secuencias para entender las implicaciones que tenían los resultados en el esquema de la evolución humana: los neandertales tenían la potencialidad genética de poder hablar. Los cambios funcionales que habían tenido lugar en el gen FOXP2, asociado al lenguaje, dejaban de ser exclusivos de nuestra especie.

El cromosoma Y era un problema aparte, simplemente porque hay la mitad de ADN de este cromosoma respecto a los cromosomas no sexuales (de los cuales, hay que recordar, recibimos dos copias, una copia del padre y otra de la madre). Si recuperar el fragmento del cromosoma 7 del gen FOXP2 había sido difícil, recuperar uno de los marcadores del cromosoma Y podía categorizarse objetivamente como lo más difícil que puede hacerse en paleogenética. Estuve casi un mes probando diferentes condiciones en sucesivas reacciones de PCR, sin conseguir ningún resultado, ninguna amplificación, nada de nada. Para mí, el estudio se estaba convirtiendo, a un paso de finalizarlo, en una especie de pesadilla experimental. Me sentía física y mentalmente agotado, así que me tomé unos días de descanso del laboratorio, que aproveché para rediseñar los cebadores que Hannes había utilizado y hacer el fragmento por amplificar un poco más corto.

Mientras, los alemanes me enviaron una segunda muestra de 400 miligramos de El Sidrón SD 1253 que parecía estar mejor conservada que la primera, y después de extraerla volví a la carga con energías renovadas. El 19 de junio obtuve amplificaciones del tamaño correcto para SD 1253 y también para SD 1351c y procedí a clonarlas inmediatamente, trabajando obsesivamente a lo largo de la noche. Al cabo de un par de días, tenía delante de mis ojos las secuencias del cromosoma Y. Eran ancestrales a las de los humanos modernos, e iguales a las que había encontrado Hannes en Alemania. No había una sola secuencia contaminante. Al fin lo había conseguido.

Para demostrar que los resultados eran reproducibles en diferentes laboratorios, los del Max Planck decidieron enviar una tercera muestra al laboratorio de un joven paleogenetista francés, Ludovic Orlando. Al cabo de unas semanas Ludovic conseguía también amplificar varios marcadores, no sólo en el gen FOXP2 y el cromosoma Y sino también en el X y el 8, la mayoría de los cuales mostraban secuencias ancestrales. Por su parte, Hannes completó el agotador trabajo con otros marcadores en los cromosomas 1, 3 y 8, en los cuales aparecía siempre la variante ancestral (es decir, idéntica al chimpancé) y no la humana. También consiguió recuperar algunos marcadores situados en las zonas no codificantes cercanas al exón 7 del gen FOXP2, que nuevamente eran idénticos a los de los humanos actuales. Todos estos cambios conforman lo que se conoce como «arrastre selectivo». Es decir, una determinada variante genética es seleccionada y con ella otras variantes cercanas, aunque en sí no tengan una implicación directa en el proceso adaptativo. El hecho de compartir estos marcadores no codificantes indicaba que los cambios evolutivos del gen FOXP2 habían tenido lugar, no después de la separación de los linajes de los neandertales y los humanos modernos, sino antes, hace quizás medio millón de años. No podía ser mucho antes, porque no había habido tiempo de que apareciera nueva variación genética en uno u otro linaje desde que éstos habían divergido. Algunos críticos señalaron que quizás el FOXP2 había sido seleccionado en los antepasados de los neandertales por motivos diferentes a los humanos modernos, tal vez asociado a un protolenguaje con palabras pero sin gramática, a capacidades musicales, o incluso a capacidades de aprendizaje que posteriormente la evolución habría reciclado para el lenguaje. Es decir, que estos cambios genéticos habrían servido como base para el desarrollo posterior de un lenguaje más sofisticado, mediante la modificación de otros genes, que únicamente estarían presentes en los humanos modernos. Algunos lingüistas, entre los que se hallaba el propio Chomsky, opinaron que en realidad el FOXP2 no tenía nada que ver con el «núcleo duro» del lenguaje, sino con su externalización, y que su relación con éste era parecida al que tiene una impresora con un ordenador. Pero aunque esto fuera así, es evidente que el FOXP2 tiene que ser un componente necesario e integrado en este «núcleo duro» del lenguaje, y que no puede haber evolucionado desconectado del resto. Al fin y al cabo, los periféricos se inventaron después del ordenador.

Para intentar clarificar estas hipótesis, el propio Svante recuperó toda la región cromosómica circundante al FOXP2 en los neandertales y en varias muestras humanas, y encontró indicios de que hubo dos arrastres selectivos superpuestos. El primero, más antiguo, estaría asociado a los dos cambios de aminoácido detectados, y el segundo, que sería mucho más reciente, estaría restringido a los humanos y afectaría a una secuencia reguladora cercana al FOXP2. Estas secuencias se encargan de administrar la expresión de un gen cercano, aumentándola o disminuyéndola, según el caso, y pueden estar sujetas a cambios evolutivos, como cualquier gen. No sabemos qué significa este cambio genético en esta secuencia reguladora concreta. Nuevamente habrá que recurrir a estudios funcionales para ver cómo afecta al gen FOXP2 en individuos vivos. Pero de momento las evidencias sugieren que humanos y neandertales compartían cambios evolutivos clave para modelar un área cerebral implicada en el desarrollo lingüístico.

En la primavera de 2007 y en apenas unas jornadas de trabajo en el laboratorio, Hannes, Ludovic y yo, bajo la batuta de Svante, habíamos dinamitado uno de los prejuicios más extendidos sobre la naturaleza de los neandertales: el de su presunta inferioridad en capacidades comunicativas. Al menos en aspectos cognitivos relacionados con el lenguaje, yo creo que no debían de ser muy distintos de nosotros. El artículo del FOXP2 salió publicado el 18 de octubre de 2007 (una semana antes del artículo del MC1R) en la revista norteamericana Current Biology, y levantó un revuelo mediático que se extendió como una ola por miles de periódicos y de blogs de internet y que perduró varios meses. De hecho, nuestro estudio sigue presente en muchos debates evolutivos, en parte porque el lenguaje es uno de los reductos que los defensores de la exclusividad cognitiva humana, entre los que se incluyen muchos psicólogos evolutivos y no pocos lingüistas, se niegan a abandonar. Para ellos, debe de ser terrible pensar que unos seres como los neandertales pudieran hablar. Probablemente recuerdan el inicio del evangelio de Juan, cuando dice que «en el principio fue el Verbo, y el Verbo estaba en Dios, y el Verbo era Dios», y desearían que ese principio divino estuviera únicamente en nuestra especie.

Al volver de la cueva durante la visita de 2007, ya de noche, levanto los ojos y miro el cielo estrellado. Las mismas estrellas, la misma luna que los neandertales contemplaron cuando estaban vivos. De hecho, la luz de las estrellas que vemos hoy tiene miles y miles de años de antigüedad; pienso que la astronomía es otro tipo de estudio del pasado. Estoy convencido de que ellos, como yo, podían comunicarse, y si podían comunicarse debían de tener conciencia de la inmensidad del universo, del paso del tiempo y de la fragilidad de la existencia humana. Debían de preguntarse, también como yo, ¿cuántas lunas llenas más?, ¿cuántas primaveras? ¿Cuánto me queda?

8. El diablo sólo acepta pactos firmados con sangre: el gen del grupo ABO

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El diablo sólo acepta pactos firmados con sangre: el gen del grupo ABO

Cuando se publicó el estudio del MC1R me hallaba en Murcia, en un seminario organizado por Pepe Carrión (de la Universidad de Murcia) y Clive Finlayson (del Museo de Gibraltar). Durante la comida, uno de los participantes, Larry Sawchuk (un simpático demógrafo de la Universidad de Toronto), me preguntó, o se preguntó a sí mismo, qué grupo sanguíneo debían de tener los neandertales. Aunque no supe qué responderle en aquel momento, una idea empezó a gestarse en mi mente: hacía unos años que se había identificado el gen del grupo ABO y si era posible recuperarlo en neandertales, podríamos saber su grupo sanguíneo. De esta forma tan casual empezó un nuevo paseo por el genoma neandertal.

En el Fausto de Goethe, Mefistófeles sabe que los pactos que comprometen el alma deben firmarse con sangre. No sirven otras identidades personales como una firma con tinta o una huella dactilar, ni, por supuesto, la palabra de honor. La sangre (la «cerveza de los cuervos», en una de las brutales metáforas de las sagas islandesas que tanto gustaban a Borges) es un fluido corporal con propiedades muy especiales; los billones de glóbulos rojos que circulan por estos cinco litros de fluido transportan oxígeno de los pulmones a las células y recogen dióxido de carbono en el camino de vuelta; los glóbulos blancos o leucocitos participan en la respuesta inmunológica del organismo y las plaquetas contribuyen a taponar las heridas, salvaguardando así la fortaleza de nuestro cuerpo cuando es atacado. Pero más allá de este importante papel biológico, la gente percibe la sangre como la esencia de la vida. Su visión horroriza hasta el punto de que hay gente que se desmaya al verla. Su donación es un símbolo universal de altruismo, su presencia asociada a la menstruación constituye un tabú sexual y social en muchas culturas tradicionales, y compartir una pequeña cantidad con cortes en la mano, un símbolo de amistad indestructible (así, se habla de «hermanos de sangre»). Por otra parte, las familias y los clanes tribales de determinadas sociedades están unidos por «vínculos de sangre», que son más importantes que la vida individual y que presentan complejas codificaciones sociales basadas en el honor, el deber y el respeto a los antepasados.

Quizás la fascinación de la sangre reside en su color rojo, color que es debido a los átomos de hierro de la hemoglobina, y en su imagen como torrente de vida, que frecuentemente asociamos a las corrientes de agua, como los ríos o los torrentes creados por la lluvia. Cuando fluye de nuestro cuerpo a través de una herida, impulsada rítmicamente por los latidos de nuestro corazón, sentimos irremisiblemente que se nos escapa la vida. Por otra parte, algunos, como los aristócratas, quisieron distanciarse del resto y autoproclamarse de «sangre azul». La idea de que la nobleza tiene sangre azul proviene de los tiempos preindustriales en que sus miembros no estaban obligados a trabajar al aire libre para ganarse la vida, con lo que su piel se mantenía siempre clara; obviamente, la sangre poco oxigenada de las venas (que percibimos como ligeramente azulada) destaca más a través de pieles pálidas y poco pigmentadas, pero la generalización de los baños de sol en verano ha eliminado esta diferencia, que no era biológica, sino social.

Las propiedades mágicas de la sangre se extienden a la religión; la tradición hermética cristiana mantiene que el santo grial es el cáliz que contuvo la sangre que brotó del cuerpo de Cristo al ser atravesado por la lanza; quien beba de este cáliz, se dice, será inmortal. La misa cristiana, donde se bebe vino, es una escenificación mística de la última cena de Jesús, donde éste dijo a sus discípulos «ésta es mi sangre de la Nueva Alianza». Los testigos de Jehová no permiten las transfusiones de sangre, ni siquiera en caso de vida o muerte, porque consideran que es un fluido intransferible.

La sangre sigue teniendo poderes incomprensibles en la racional sociedad actual. En Inglaterra, hace unos años, se podía solicitar la nacionalidad inglesa si se era de un país de la Commonwealth y si al menos uno de tus abuelos era inglés (es decir, un cuarto de sangre inglesa bastaba para convertirse a su vez en inglés), mientras que en Estados Unidos tiene el efecto contrario: una sola gota de sangre africana basta para que seas legalmente definido como «afroamericano», aunque el 99,9 % de tus genes sean europeos y tu piel casi blanca. Por otra parte, los indios americanos únicamente necesitan demostrar que tienen un antepasado amerindio (o, alternativamente, que poseen uno de los linajes del ADN mitocondrial encontrados en América), para ser reconocidos como tales (lo cual en Estados Unidos tiene ciertas ventajas sociales, como la posibilidad de recibir becas o licencias de casinos); paradójicamente, los emigrantes mexicanos, que en promedio son 50 % nativos americanos, siempre son categorizados como «hispanos» en el censo norteamericano.

Incluso Darwin se dejó engañar por el poder evocador de la sangre, y creyó que la base de la herencia constituía una mezcla de las sangres de los progenitores en la descendencia. Incidentalmente, la idea de mezcla y por tanto de dilución progresiva de características físicas potencialmente ventajosas comportaba una paradoja insalvable para la teoría de la selección natural que los críticos se encargaron de señalar; hoy en día, las secciones del El origen de las especies donde Darwin especula sobre los mecanismos de herencia, son los más débiles científicamente.

No es de extrañar que desde el descubrimiento del grupo sanguíneo más importante, el ABO, este sistema haya pasado a una categoría de mito popular, igual que lo era la sangre en conjunto. En Japón, los grupos del sistema ABO se consideran esenciales para que una pareja sea compatible, y se cree que un grupo u otro determina incluso aspectos del carácter de una persona. Por ejemplo, los individuos del grupo O son —somos— relajados y tranquilos; los del grupo B son excéntricos, los del A conservadores, y los del AB contradictorios e inestables. Para los matrimonios, los japoneses recomiendan que los A y B se eviten, aunque pueden ser felices con un AB por pareja. Los del grupo O debemos limitar nuestro campo de búsqueda de felicidad a los de nuestro propio grupo (lo que en España nos deja con un poco menos de la mitad de la población). En Japón se intenta incluso que los grupos de trabajo estén formados por una correcta proporción de diferentes grupos sanguíneos, para asegurar la correcta armonía interna de la empresa. Quizás lo más curioso es que este proceso de mistificación incipiente ha tenido lugar en poco más de 100 años, ya que el sistema ABO no fue descubierto hasta el año 1900, por el científico alemán de origen judío Karl Landsteiner (el mismo que, 40 años después, descubrió en su vejez… ¡el sistema Rh!). Es quizás más paradójico aún el hecho de que su descubridor, Landsteiner, tuviera que exiliarse a Estados Unidos debido al auge del nazismo, que preconizaba que los judíos tenían una sangre «degenerada» e inferior a la de los arios.

Durante noventa años, el grupo ABO de cada persona sólo pudo determinarse por el resultado de una reacción inmunológica denominada reacción antígeno-anticuerpo llevada a cabo en el laboratorio. Se llama antígeno a cualquier sustancia que, al entrar en un organismo, provoca una respuesta inmunológica en su contra, en forma de una síntesis de anticuerpos específicos que destruyen esa sustancia. Las vacunas se aprovechan de este proceso y lo desencadenan de forma controlada; sencillamente, nos inyectamos un patógeno inactivado (y por tanto, en forma no virulenta), y nuestro organismo fabrica anticuerpos en contra de ese patógeno; el sistema inmunológico conserva una especie de memoria de anticuerpo contra este antígeno, de manera que una entrada real posterior del patógeno en el organismo provoca una respuesta más rápida y efectiva e impide su proliferación. El sistema ABO parece ser el único sistema sanguíneo que tiene anticuerpos de forma natural; esto implica que si entramos en contacto con sangre de otro grupo sanguíneo incompatible, nuestro sistema inmunitario lo considerará un cuerpo extraño y lo atacará; las dos sangres se unen formando unas aglomeraciones características (el proceso se llama aglutinación). Si este proceso ocurriera dentro de nuestro cuerpo (por una transfusión a ciegas), el resultado de esta sangre aglutinada sería fatal.

No todos los grupos sanguíneos tienen los mismos antígenos y anticuerpos. Los individuos del grupo O no tienen antígenos y sí en cambio anticuerpos anti-A y anti-B; los individuos del grupo A tienen antígenos A y anticuerpos anti-B; los del grupo B, antígenos B y anticuerpos anti-A, y los del grupo AB, antígenos A y B y ningún anticuerpo. Con estas características, es fácil deducir las transfusiones que son posibles: los del grupo O pueden dar sangre a los de todos los grupos, incluyendo el suyo propio (ya que, al no tener antígenos, no desencadenan la síntesis de anticuerpos en el receptor); los del grupo A únicamente pueden dar sangre a los del A y AB, y los del B a los del B y AB; los del AB parecen ser los más afortunados, ya que sólo pueden dar sangre a otros AB (porque tienen tanto antígenos A como B), pero pueden recibir sangre de todos los grupos, A, B y O (ya que no tienen anticuerpos en contra de ningún grupo).

Antes de conocerse estas incompatibilidades, las transfusiones eran una auténtica lotería. En julio de 1492, se intentó transfundir sangre de tres mancebos romanos al senil papa Inocencio VIII, lo que provocó la muerte de los donantes y no evitó la del Papa (algunos sugieren que el Papa se limitó a beberse la sangre, puesto que en aquel entonces no se había ni descubierto la circulación sanguínea). La primera transfusión exitosa tuvo lugar un siglo antes del descubrimiento del sistema ABO, y fue llevada a cabo por un médico norteamericano en 1818 con una mujer enferma, como último intento desesperado por salvarle la vida; fue realmente una cuestión de suerte, puesto que las probabilidades de compatibilidad a ciegas para el ABO son de cerca de un 30 %. La introducción de sangre fresca y sana en un cuerpo enfermo siguió de moda como posible remedio terapéutico; en el libro Drácula, de Bram Stoker, escrito en 1897, varios hombres se turnan para dar sangre a Lucy Westerna, desangrada por el vampiro; las probabilidades de que varias personas al azar tuvieran grupos compatibles con Lucy son mínimas.

Las frecuencias de las variantes del sistema ABO fluctúan entre los grupos humanos, como consecuencia de las diferencias acontecidas en el poblamiento de cada uno de los continentes. Durante el siglo XX, la caracterización de los grupos sanguíneos fue una tarea honorable a la que se dedicaron muchos antropólogos, aun sin comprender realmente su significado evolutivo y sin conocer su base genética. En Europa, las frecuencias de las distintas variantes son: 65 % para el O, 27 % para el A y sólo 8 % para el B. Los fenómenos demográficos diferenciales, las migraciones, los cuellos de botella y el azar han contribuido a que haya fuertes variaciones entre poblaciones; por ejemplo, los nativos americanos son casi exclusivamente del grupo O, excepto algunos grupos de Canadá y Alaska, que son casi siempre del grupo A. Las variaciones de los grupos del sistema ABO y otros sistemas sanguíneos se emplearon para realizar inferencias sobre la historia de las poblaciones humanas y el poblamiento de cada continente. Sin embargo, estas interpretaciones descansaban sobre una premisa que parecía razonable, pero que era desconocida; es decir, que cada persona de un grupo determinado compartiera exactamente la misma variante a nivel del gen (o, lo que es lo mismo, que una única variante genética provocara un único grupo sanguíneo). No hay que olvidar que un grupo sanguíneo detectado por una reacción antígeno-anticuerpo no deja de ser un fenotipo (aunque, obviamente, podemos pensar que está más cercano al genotipo y menos modificado por el ambiente que, por ejemplo, la forma de la nariz).

Siempre ha sido un misterio por qué los humanos mantenemos una variación tan grande en este sistema sanguíneo. Durante décadas, se han estudiado posibles efectos selectivos en los grupos ABO; por ejemplo, se observó que el grupo A parecía ser más sensible a la sífilis que el grupo O (de aquí, se especuló, su predominancia en América, donde algunos creen que la sífilis, o una forma de patógeno similar, era endémica). El O parece ser más resistente a otras enfermedades como la tuberculosis o la malaria severa; esto podría ser consecuencia de que los del grupo O poseen, de forma natural, anticuerpos anti-A y anti-B, que pueden actuar también contra numerosos microorganismos y patógenos, que poseen en sus membranas antígenos parecidos a los antígenos A y B. Por otra parte, los individuos del grupo AB parecen ser más resistentes a una enfermedad como el cólera que los del grupo A, y éstos que los del grupo B y O. Estas y otras pequeñas susceptibilidades a muchas enfermedades varían también, dependiendo de si un individuo es AA o AO, y BB o BO (desde un punto de vista inmunológico, los dos primeros serían del grupo A y los dos segundos del B). Las múltiples combinaciones de todos estos genotipos y todos estos efectos selectivos contrarios podría explicar el mantenimiento de todas estas variantes en el sistema ABO, debido a que ninguna fuerza selectiva a favor de una u otra variante ha sido suficientemente fuerte como para eliminar a todas las otras. En definitiva, podría ser que, para el amor en tiempos del cólera, fuera mejor escoger a una persona del grupo A por pareja, pero que, en otras circunstancias, esta ventaja desapareciera; no podemos, pues, afirmar que un grupo sanguíneo es más o menos normal ni mejor o peor que otro.

El gen ABO fue finalmente descubierto por Fumiichiro Yamamoto y colaboradores el año 1990 en el cromosoma 9. Se trata de un gen de 1062 nucleótidos, con seis exones cortos y un exón largo. El gen ABO codifica para una enzima, la glicosiltransferasa, que cataliza la síntesis de N-acetil galactosamina o GalNac (en las variantes A) o de galactosa (en las B) en la membrana de los glóbulos rojos. Entonces pudo comprobarse que los grupos A y B diferían por cambios en siete nucleótidos, de los cuales únicamente dos (en las posiciones 796 y 803) tenían un impacto funcional (en este caso, cambiaban una transferasa por otra). La mayoría de la gente que tiene el grupo O presenta una deleción o pérdida de un nucleótido en la posición 261, que provoca la formación posterior de un codón STOP, que interrumpe, por tanto, la síntesis del enzima glicosiltransferasa (de aquí, obviamente, que los del grupo O no tengan ningún antígeno en sus glóbulos rojos).

Sin embargo, a medida que empezaron a secuenciarse más individuos, se descubrieron más y más variantes del gen (aunque algunas en frecuencias muy minoritarias) que determinaban los mismos grupos sanguíneos a nivel de reacción antígeno-anticuerpo. Por ejemplo, para ser del grupo sanguíneo A (subgrupo A1), se puede tener un cambio de nucleótido en la posición 467, dos cambios en 467 y 564, o un cambio en la 297; todavía otros cambios conllevan la adscripción indeterminada al grupo sanguíneo A. También hay heterogeneidad en el grupo O. Aunque la mayoría tiene la deleción diagnóstica en la posición 261, se han podido caracterizar otras mutaciones diferentes que interrumpen la síntesis de la proteína y que, por tanto, dan lugar a la ausencia de antígeno, produciendo un fenotipo O. Para complicar más los resultados, pronto fue evidente que la recombinación entre cromosomas producía nuevas variantes, que estaban formadas por mezclas de mutaciones diagnósticas de grupos sanguíneos diferentes. Hacia el año 2007, se habían descrito ya nada menos que unas 165 variantes diferentes para el gen ABO.

En noviembre de 2007 me decidí a intentar recuperar el gen del ABO en los dos neandertales de El Sidrón, SD 1253 y SD 1351c, que habíamos empleado en el estudio del FOXP2. Habíamos demostrado que su grado de contaminación era prácticamente nulo, y por tanto podría recuperar marcadores que a priori no fueran diferentes a los de los humanos modernos. Diseñé diversos cebadores para los exones 6 y 7, que son los más diagnósticos, y después de probar diferentes combinaciones y llevar a cabo varias reacciones infructuosas, obtuve una débil banda para la muestra SD 1253 que amplificaba la posición 297 y que parecía ser del tamaño adecuado. El 7 de noviembre obtuve las primeras secuencias, y descubrí que todas ellas presentaban el nucleótido A. Casi todos los humanos del grupo B tienen una G en la posición 297, mientras que todos los del grupo A y muchos del O (especialmente los de un subgrupo denominado O01) tienen una A. Al cabo de unas semanas más, conseguí recuperar otro fragmento, con la posición 261, en ambas muestras. Todas las secuencias presentaban la deleción del nucleótido 261, y, por tanto, tenían que ser definitivamente del grupo O. La combinación de la deleción 261 y de la variante A en 297 indicaba que tenían que ser del subgrupo O01.

A partir de los datos de las secuencias actuales del gen del ABO se ha podido deducir que el linaje A101 es probablemente el ancestral, del cual habría surgido el linaje B101 hace unos 3,5 millones de años, después el O02 hace unos 2,5 y finalmente el O01 hace poco más de un millón de años. Todas estas fechas son anteriores a la divergencia de humanos y neandertales, lo que significa que todas las variantes del ABO podían estar ya presentes en neandertales. Para asegurarnos de que ambos individuos eran efectivamente O y no OA u OB (y que hubiera recuperado únicamente la variante O de uno de los dos cromosomas), repetí el experimento y le pedí a Hannes que hiciera lo mismo en el Max Planck. Habíamos calculado que la probabilidad de que hubiera otro marcador genético indetectado se convertía en estadísticamente insignificante después de cinco o seis recuperaciones independientes (es el equivalente a lanzar una moneda al aire; la probabilidad de obtener cinco veces seguidas cara, por ejemplo, es menor a un 5 %). A lo largo de la primavera de 2008 repetimos varias veces los análisis y pudimos concluir que eran realmente del grupo O (y del subgrupo O01).

El hecho de que ambos individuos de El Sidrón sean O no sabemos qué significa a nivel poblacional; no podemos saber si todos los neandertales eran O o si las poblaciones eran variables, igual que la mayoría de las poblaciones humanas actuales. Dada la evidencia actual de que los individuos O están mejor protegidos de determinadas enfermedades infecciosas, su presencia en neandertales podría significar que estas poblaciones del pasado habrían sufrido presiones selectivas parecidas que habrían actuado sobre este gen. En todo caso, se trataba del primer gen recuperado en neandertales que se ha asociado a posibles susceptibilidades y resistencias a enfermedades. El trabajo del ABO salió publicado en la revista BMC Evolutionary Biology durante las Navidades de 2008, casi al mismo tiempo que se culminó el borrador genómico. Nuevamente la noticia levantó un revuelo mediático tal, que volvió a pillarme desprevenido (un amigo mío, pelirrojo y también del grupo O, me escribió diciendo «si eran tan perfectos, ¿porqué se extinguieron?»).

Disponíamos ya de tres ejemplos de genes nucleares que eran en sí mismos totalmente diferentes. En el caso del MC1R, habíamos encontrado una variante presente en neandertales pero ausente en humanos modernos; en el caso del FOXP2, dos variantes idénticas en neandertales y en toda la humanidad. En el ABO, algunos neandertales tenían la misma variante que algunos humanos modernos. Pero también podía mirarse desde otro punto de vista: para este gen, algunos humanos eran más parecidos a los neandertales que a otros humanos. Me pareció fascinante —y creo que todos los lectores estarán de acuerdo conmigo en que es fascinante— poder saber el grupo sanguíneo de estos neandertales al cabo de 49 000 años. Si necesitara una transfusión, estos tipos, al ser de mi mismo grupo sanguíneo, podrían darme su sangre, pero no otros humanos de mi misma especie que fueran A, B o AB. Probablemente no hay metáfora más bella que ésta para ilustrar la semejanza entre ambas especies.

9. Un mal sabor de boca: la percepción del gusto amargo

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Un mal sabor de boca: la percepción del gusto amargo

George H. W. Bush, el 41.º presidente de Estados Unidos (entre 1989 y 1993), hizo en 1990 unas sorprendentes declaraciones: «No me gusta el brócoli. Y no me ha gustado desde que era niño y mi madre me obligaba a comerlo. Soy el presidente de Estados Unidos y no voy a comer más brócoli» (uno se plantea cuáles son las motivaciones reales para llegar a ser presidente). En realidad, Bush padre no estaba solo en su rechazo al brócoli; le acompañaban en este rasgo una cuarta parte de sus conciudadanos (y también al parecer, su hijo, George W. Bush, que fue el presidente número 43, entre 2001 y 2009). Pero no era un capricho presidencial, porque la capacidad de apreciar el sabor de determinadas sustancias del mundo natural, incluyendo las amargas, está determinada genéticamente y muestra grandes variaciones individuales. La sustancia química amarga más conocida es la feniltiocarbamida (abreviada PTC). Para muchos de nosotros la PTC tiene un gusto amargo intenso, casi insoportable. Pero no es así para todo el mundo; cerca de una cuarta parte de la humanidad (y una tercera parte de los europeos), simplemente no puede encontrarle gusto alguno, incluso a concentraciones miles de veces más elevadas que el resto. Son humanos no gustadores para la PTC.

El descubrimiento de esta sorprendente y nada sutil diferencia en el sentido del gusto se remonta a principios del siglo XX, cuando en Inglaterra, un fabricante de cubitos de hielo recibió quejas de sus clientes por el gusto amargo de su hielo, para sorpresa suya, ya que él no le encontraba ningún sabor particular. La identificación de la sustancia en concreto tuvo lugar accidentalmente en 1931, cuando Arthur L. Fox, un trabajador químico de Pont de Nemours and Company estaba sintetizando un compuesto llamado feniltiocarbamida y éste se volatilizó en el laboratorio; uno de sus colegas manifestó lo amargo que era, para asombro de Fox, que no había notado nada. Una rápida encuesta realizada haciendo probar la PTC entre los empleados mostró que éstos se dividían en dos bandos, los gustadores y los no gustadores, pero curiosamente no parecían diferenciarse por ningún otro rasgo externo perceptible. La constatación posterior de que esta capacidad de gustación se transmitía en familias, indicó que se trataba de un rasgo hereditario.

Durante décadas, los antropólogos emplearon el sencillo test de la PTC para mostrar que existen diferencias radicales en nuestras percepciones sensoriales, algo que todavía hoy sorprende a los que lo desconocen, ya que la gente tiende a pensar que la realidad existe tal cual, como por derecho propio. Cuenta el genetista británico Steve Jones que, cuando estudiaba en la universidad, era costumbre preparar el té con altas concentraciones de PTC cuando llegaban nuevos estudiantes, para descubrir por su cara si eran gustadores o no.

Se intentó incluso investigar si ésta era una característica exclusivamente humana o si también estaba presente en otros primates. Existe una famosa anécdota sobre el genetista de la Universidad de Cambridge, sir Ronald Fisher, conocido, según un contemporáneo «por su falta total de sentido del humor». Fisher quería investigar si los chimpancés también presentaban diferencias en la gustación de la PTC. En 1939 se dirigió al zoológico de Edimburgo con una solución con PTC y un bloc de notas. Pensó que, con una detallada observación de sus reacciones al ingerirla, podría deducir si notaban o no el horrible gusto amargo. No hizo falta tanta sutileza. Así que dio un sorbo de PTC al primer chimpancé, éste, nada más probarlo, se lo escupió en la cara (algunos dicen que también intentó agredirlo). Un Fisher inmutable, haciendo gala de su flema inglesa, dedujo que ese individuo era gustador para la PTC. Pero a continuación descubrió que otros seis no lo eran, ya que no mostraron reacción alguna. Hipotetizó que el marcador genético implicado en esta variación habría surgido antes de la separación de los linajes humanos y del chimpancé, ya que ambas especies compartían este rasgo. La observación de Fisher se publicó en Nature ese mismo año.

La capacidad de gustación de la PTC no se distribuye por igual en dos categorías, sino que depende de la concentración de la sustancia. La forma habitual de caracterizar este rasgo en cualquier grupo humano (por ejemplo, en un grupo de alumnos universitarios) consiste en ofrecer una batería de 14 vasos con concentraciones progresivamente elevadas de PTC (la concentración se dobla a cada vaso, siendo la máxima de 1,3 gramos de PTC por litro). Unos pocos individuos son capaces de detectarla incluso a concentraciones tan ínfimas como la del vaso 14, unos pocos más lo hacen en el vaso 13, otros en el 12, etc. El número de personas con capacidad de gustación suele dispararse hacia el vaso 10 y el 9, para ir disminuyendo progresivamente a medida que avanzamos hacia las concentraciones más elevadas. Alrededor del vaso 2 y el 1 (es decir, incapacidad total de percibir el gusto amargo de la PTC), vuelve a haber un nuevo incremento de las personas de la muestra. Se trata, pues, de un rasgo continuo, que se distribuye con una forma marcadamente bimodal. El punto más bajo de la bimodal (la categoría 6) suele tomarse como límite de discriminación entre los llamados gustadores y no gustadores (de la categoría 1 a la 6 se considera al individuo no gustador, y de la 7 a la 14 como gustador). Mi categoría personal es la 9; a partir de allí no puedo beber ni un sorbo de PTC más concentrada, es simplemente demasiado amarga como para soportarlo. Hay que tener en cuenta que las concentraciones de PTC del primer grupo son tan elevadas que no pueden encontrarse de forma natural en el medio ambiente.

Hubo diferentes intentos de localizar el gen responsable del sabor de la PTC. En el año 2003, un grupo de investigadores del National Institute of Health de Estados Unidos, consiguió localizar el gen en una región del brazo largo del cromosoma 7, de una longitud aproximada de 4 millones de nucleótidos, y en la cual se sabía que había unos 150 genes. Entre éstos había nueve genes que eran receptores de gusto amargo (denominados TAS2R), y que por este motivo parecían ser potenciales candidatos. Posteriores análisis consiguieron acotar la región más prometedora a una zona de 150 000 nucleótidos, en la cual había uno de los receptores TAS2R, llamado TAS2R38. La secuenciación de este gen de un único exón codificante y de 1002 nucleótidos de longitud proporcionó las evidencias necesarias para identificarlo sin lugar a dudas como el gen de la PTC.

El gen TAS2R38 codifica para una proteína de la membrana celular, que se halla en los receptores gustativos de las papilas gustativas de la lengua, allí donde se gestiona la información sobre el gusto que se envía a nuestro cerebro (por eso decía George Orwell en 1984, que «la realidad está dentro del cráneo»). El gen presenta tres variantes genéticas muy comunes que comportan cambios de aminoácidos. Éstos son el cambio de una alanina (A) por una prolina (P) en el aminoácido 49 del gen, el cambio de una valina (V) por una alanina (A) en el aminoácido 262, y el cambio de una isoleucina (I) por una valina (V) en el 296. Estas tres variantes determinan sólo dos combinaciones genéticas principales (denominadas técnicamente haplotipos), abreviadas por los aminoácidos en sus respectivas posiciones: AVI y PAV.

La variante del aminoácido prolina en la posición 49 muestra una asociación casi total con los gustadores a la PTC, mientras que la variante alanina muestra una fuerte asociación con los no gustadores. Los heterozigotos alanina/valina/isoleucina y prolina/alanina/valina (es decir, los individuos AVI/PAV) muestran tendencias ambiguas respecto de la capacidad de gustación; son gustadores, pero se distribuyen cerca del umbral de la no gustación. En conjunto, los linajes AVI y PAV explican el 47 % y el 49 % de la muestra total europea de no-gustadores y de gustadores, respectivamente. Valores similares se observan en una muestra de asiáticos. Hay dos haplotipos (alanina/alanina/isoleucina, es decir AAI, y prolina/valina/isoleucina, PVI) que únicamente se han detectado en africanos, lo cual es concordante con la mayor diversidad genética que siempre se encuentra en este continente.

A pesar de que la PTC es una sustancia química sintetizada en el laboratorio, existen otras sustancias muy similares que muestran el mismo patrón de gustación y que sí se hallan en el mundo natural. Éstas determinan el gusto amargo de algunos frutos y vegetales, como el pomelo, el brócoli o las coles de Bruselas. Dentro de los gustadores a la PTC, los que son capaces de detectarla a las más bajas concentraciones (a veces denominados supergustadores), apenas pueden comer estos alimentos y los aborrecen desde pequeños, en aquella época en que tu madre te obliga a comer de todo. Presumiblemente, los presidentes Bush estarían dentro de esta categoría.

Dado que estas sustancias amargas pueden ser tóxicas a dosis elevadas, afectando a la glándula tiroides, y que por tanto el sentido del gusto es selectivamente importante para discriminar lo que es comestible de lo que no lo es, resulta un misterio evolutivo la elevada frecuencia de individuos no gustadores. Las diferencias en los gustos no deben tomarse a la ligera, ya que afectan a nuestras preferencias por la comida, y lo que comemos influye sin duda en nuestro riesgo a desarrollar determinadas enfermedades (por ejemplo, nuestras apetencias en lo dulce o lo salado pueden influir en el riesgo a tener diabetes o, por el contrario, a tener hipertensión), al alcoholismo (al cual parecen ser también más sensibles los no gustadores a la PTC) o a nuestro estado nutricional general. Se ha sugerido que la elevada variación en el gen TAS2R38 puede deberse a un tipo de selección, llamada técnicamente selección balanceada, que favorece el mantenimiento de diversas variantes de un mismo gen dentro de una población, porque éstas presentan diferentes ventajas selectivas dependiendo de las circunstancias y del entorno. Podría ser que los no gustadores, aunque no notaran el equivalente natural a la PTC, sí detectaran otro compuesto peligroso, que todavía no hemos localizado. O que la capacidad de ingerir ciertas plantas amargas pero con propiedades medicinales fuera una ventaja. El hecho de que en la forma no gustadora del gen no haya mutaciones que inactiven la proteína podría apoyar la hipótesis de que ésta se halla todavía funcional, es decir, que cumple alguna función. Con este mecanismo, la selección favorecería a los individuos con ambos tipos de variantes. Si no postulamos un mecanismo como éste, la lógica evolutiva implica que los no gustadores tendrían que haber desaparecido en unas cuantas generaciones, ya que estarían selectivamente en desventaja respecto a los gustadores.

En el año 2006, unos investigadores secuenciaron el gen TAS2R38 en una muestra de chimpancés, y descubrieron que el hecho de que hubiera individuos gustadores y no gustadores era debido a mutaciones diferentes de las humanas. Es decir, que esta variación en la percepción del gusto amargo ha aparecido de forma independiente en ambos linajes. De esta forma solucionaron un debate que Fisher había abierto más de 70 años antes (aunque demostraron que se equivocó en su hipótesis). Por otra parte, el cálculo de la antigüedad de todas las variantes presentes en los humanos actuales dio cerca de 1,5 millones de años, aunque con amplios márgenes de incertidumbre. En la reconstrucción genealógica del gen, las variantes gustadoras eran más antiguas que las no gustadoras, y consecuentemente habían acumulado más diversidad en sus linajes. La fecha obtenida para el origen de toda la variación, igual que en el caso del grupo sanguíneo ABO, era anterior a la separación de los linajes de los neandertales y los humanos modernos, pero obviamente la incógnita estaba en saber si entre los primeros habría también individuos no gustadores o si este rasgo había sido exclusivo del linaje humano en un entorno africano.

En la primavera de 2009, cayó en mis manos accidentalmente un trabajo sobre el gen TAS2R38 y recordé el experimento con PTC que hicimos en el instituto y cómo me sorprendió aquello. Me decidí a intentar dilucidar si existían neandertales no gustadores, para lo cual únicamente tenía que recuperar alguno de los tres aminoácidos que determinan las dos combinaciones principales en el gen TAS2R38. Diseñé unos cebadores y los probé en la muestra de El Sidrón SD 1253. Aunque dos de los marcadores fallaron, pude obtener una banda del tamaño correcto para el aminoácido 49, que casualmente es el más determinante de los tres. Esta vez utilicé también una reacción de ultrasecuenciación con el 454, para generar las secuencias del gen TAS2R38, junto con otros fragmentos que había amplificado anteriormente. Obtuve más de 4000 secuencias del gen TAS2R38, que resultaron corresponder casi a partes iguales al aminoácido prolina y al alanina. Es decir, el individuo de El Sidrón SD 1253 poseía las dos variantes (P y A) en el gen, lo cual permite deducir que había heredado una variante de cada progenitor y era, por tanto, un heterozigoto para este rasgo. Teniendo en cuenta que en humanos modernos sólo hay dos linajes mayoritarios, podría ser que correspondiera a un heterozigoto PAV/AVI, aunque de momento es imposible saberlo con certeza. En cuanto a la percepción del gusto, podemos decir que este individuo notaba el gusto amargo, pero su umbral era más alto (es decir, lo notaba menos), que si hubiera sido un individuo PAV/PAV (lo que es mi caso ya que soy homozigoto para este gen). Obviamente, cuando hay individuos heterozigotos en una población, significa que también hay individuos homozigotos que aparecen por cruzamiento entre los primeros. Es decir, que entre los neandertales también habría individuos AVI/AVI, que lógicamente no notarían el gusto de la PTC o de sustancias similares.

Más allá de la fascinación de poder conocer cómo era la percepción gustativa —y por lo tanto, cómo era parte de su visión del mundo— de un humano muerto hace casi cincuenta mil años, el hecho de que las variantes no gustadoras del gen TAS2R38 estuvieran ya presentes en neandertales, nos informa de que este rasgo es muy antiguo en nuestro linaje. Es decir, la variación en el gusto amargo tenía que existir ya en los antepasados comunes de neandertales y de humanos modernos, hace al menos medio millón de años. Pero además, sea cual fuere el factor selectivo que ha actuado favoreciendo el mantenimiento de dicha variación, éste tenía que estar presente también en el frío clima pleistocénico de Eurasia donde habitaban los neandertales. Quizás no es sorprendente que las crucíferas, un grupo de plantas que suelen presentar estas sustancias amargas, se encuentren preferentemente en climas templados y fríos. Por otra parte, este descubrimiento implica que, aunque se había propuesto que los neandertales eran básicamente carnívoros y ocupaban el lugar superior de la cadena trófica, los vegetales también tenían que tener un papel en su dieta, porque algo relacionado con ellos había estado influyendo en al menos uno de sus genes.

El trabajo del gusto amargo salió publicado el 12 de agosto de 2009 en la revista Biology Letters, que pertenece a la Royal Society de Londres. Los medios hicieron titulares jugosos sobre el tema, pero quizás los mejores fueron los de la periodista científica Ann Gibbons para la revista Science, que decía: «Los neandertales llevaban vidas amargas» o el de Discovery Channel: «Los neandertales no se habrían comido sus coles de Bruselas».

Los pocos genes que pudimos caracterizar antes de la publicación del borrador genómico están asociados a rasgos que empleamos en nuestro concepto de identidad personal. Al hacer lo mismo con estos neandertales, los estábamos personalizando. En poco tiempo más, la familia de El Sidrón dejará de pertenecer al tipo genérico y «platonificado» neandertal y pasará a estar formada por individuos únicos, con rasgos propios, como nosotros, como nuestros familiares y amigos. Y esto es importante, porque como diría Borges, «sólo los individuos existen, si es que existe alguien». No cabe duda de que esto hará que los podamos sentir más próximos a nosotros y que, en este sentido, permanezcan vivos.

10. Mitogenómica neandertal

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Mitogenómica neandertal

El día 20 de marzo de 2007, en una rueda de prensa en el Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid, Svante Pääbo, Antonio Rosas, Javier Fortea, Marco de la Rasilla y yo anunciamos públicamente la entrada de los restos de El Sidrón en el Proyecto Genoma Neandertal. Mientras Svante y Antonio atendían a algunos periodistas, los arqueólogos y yo nos fuimos a tomar unas cervezas en un pequeño chiringuito cercano a la entrada del museo, para que Javier pudiera fumar tranquilamente sus cigarrillos. En aquel preciso instante, el cielo se oscureció sobre Madrid y empezaron a caer copos de nieve. Una súbita ráfaga de viento helado me transportó mentalmente a Leipzig, cuatro meses atrás.

Cuando llegué al Max Planck con muestras de las campañas del 2005 y 2006, faltaba una semana para la publicación del millón de nucleótidos de Vindija 33.16, pero Svante y sus colaboradores estaban inquietos porque apenas disponían de más muestras para seguir con el proyecto. Vindija 33.16 era un minúsculo fragmento de hueso de 8 gramos y aunque los croatas lo dejaran triturar completamente, faltaba la friolera de más de 3000 millones de nucleótidos por recuperar. Parecía un problema irresoluble, porque no disponían de mejores candidatos entre los aproximadamente 70 neandertales que habían probado hasta el momento, y que comprendían siglo y medio de hallazgos paleontológicos. Este hecho y una serie de factores, como nuestro protocolo de anticontaminación, la buena conservación de las nuevas muestras de El Sidrón y la congelación inmediata de éstas, resultaron providenciales para el proyecto. Además, el hecho de que El Sidrón fuera anterior a Vindija 33.16 en unos 10 000 años era un valor añadido, puesto que esto significaba que, cuando los neandertales de El Sidrón vivían, los humanos modernos todavía no habían entrado en Europa. Por este motivo, y al contrario que en el caso de Vindija, estaríamos estudiando un genoma anterior al posible contacto con los cromañones.

Hannes se puso inmediatamente manos a la obra con las nuevas muestras de El Sidrón. Con precisión germana, las extrajo todas, probó en cada una de ellas diversos fragmentos del ADN mitocondrial mediante PCR, y generó un centenar de clones de cada uno de ellos. Los resultados dieron positivo en casi todas las muestras, pero una de ellas en particular, la SD 1253, superó todas las expectativas de los alemanes. El Sidrón SD 1253 tenía 0 % de contaminantes en un fragmento corto y sólo 6 % en un fragmento largo de 113 nucleótidos de longitud (de hecho, mucho más largo de lo que obtenían en promedio en el proceso de pirosecuenciación). La muestra SD 1253 se envió a pirosecuenciar a la compañía 454 Life Sciences el 27 de noviembre de 2006. Svante estaba entusiasmado y, en sus propias palabras, apenas podía contener la impaciencia de conocer los primeros resultados.

Pero, como decía el escritor W. G. Sebald, siempre que uno se imagina el futuro más hermoso, está ya encaminado a la siguiente catástrofe. Los primeros resultados de la pirosecuenciación, recibidos justo antes de Navidad, arrojaron cifras decepcionantes de ADN nuclear neandertal, cercanas al 0,4 %. La muestra SD 1253 contenía ADN, indudablemente, pero la mayoría de las secuencias eran de microorganismos o simplemente inidentificables («un auténtico zoo bacteriano», en palabras de Hannes). Otra prueba con la muestra alemana de Feldhofer 1 y la muestra rusa de Mezmaiskaya 1 dio resultados igualmente desastrosos. Nuevos test hechos con una muestra de mamut siberiano muy bien conservada demostraron que la eficiencia del proceso era realmente impredecible, con valores que podían ir desde menos del 1 % hasta el 20 % en diferentes extractos e incluso en un mismo extracto. Un nuevo extracto de Vindija 33.16 mostró variaciones parecidas, que iban del 1 % al 4 %, si bien al mismo tiempo permitieron aumentar sustancialmente el producto secuenciado.

Svante y yo estuvimos hablando y barajando posibles soluciones. Para ambos resultaba evidente que un avance técnico necesario para el futuro sería la modificación de la proporción de ADN neandertal respecto del ADN bacteriano omnipresente en las muestras, lo que aumentaría la eficiencia de la recuperación. Pero nuestro desconocimiento de los mecanismos exactos de contaminación de los huesos antiguos era un grave handicap. Era posible que no todas las partes de un hueso estuvieran igualmente colonizadas por microorganismos o que la humedad de las muestras antes de la congelación favoreciera la proliferación de algunas bacterias resistentes al frío. Una posibilidad técnica que intentaron los alemanes consistió en filtrar el extracto para eliminar las cadenas de ADN de mayor longitud (es decir, de más de 100 nucleótidos) que presumiblemente corresponderían a ADN moderno de origen bacteriano. De esta manera, podría incrementarse la proporción de secuencias neandertales presentes en el extracto, que en buena lógica estarían más fragmentadas. Sin embargo, esta aproximación no dio resultados discernibles, probablemente porque la cantidad de ADN bacteriano muy fragmentado seguía siendo enorme. Yo sugerí lavar el polvo de hueso con lejía, algo que había probado con buenos resultados en muestras neolíticas. Si el ADN bacteriano se encontraba en una zona más superficial del tejido óseo, resultaría destruido. Por el contrario, si el ADN endógeno se hallaba unido químicamente a la matriz de hidroxiapatita del hueso, quedaría protegido de los efectos del ácido y, por así decirlo, sobreviviría. Svante no se mostró entusiasmado con un tratamiento tan agresivo, pero en cambio aceptó mi otra sugerencia de probar con muestras de El Sidrón de años anteriores, que se hubieran dejado secar al aire libre y hubieran perdido de esta manera su componente acuoso. Se extrajo una muestra de una esquirla etiquetada como SDR 170, y recuperada en 1994. Sin embargo, arrojó cifras parecidas o incluso peores a las de las muestras congeladas; la diferencia entre Vindija y El Sidrón no residía en la humedad que podían contener las muestras.

Hasta el año 2009 no encontraron los alemanes una solución parcial para desembarazarse del gran contenido bacteriano de las muestras óseas. Descubrieron que las bacterias del suelo tenían una presencia elevada de determinadas secuencias de ADN que algunos enzimas, los llamados enzimas de restricción, reconocían específicamente, cortando el ADN por esa zona. La combinación de los enzimas BstUI, Hpy99I y BsiEI, por ejemplo, cortaba el 73 % del ADN bacteriano, y únicamente el 18 % del ADN neandertal. Como consecuencia, la eficiencia del proceso se multiplicaba por 4, y el porcentaje de recuperación llegaba a pasar en algunas muestras del 3,1 % al 13,1 %.

Pero en 2007, sin esta mejora y espoleados por la energía de la desesperación, los alemanes decidieron hacer una aproximación basada en la fuerza bruta e intentar pirosecuenciar una batería de extracciones hechas en diferentes zonas de algunos huesos de El Sidrón, para seguir después con las que dieran mejores resultados. Para su decepción, ningún extracto dio valores remotamente cercanos a los de Vindija. La situación de estrés llegó al límite a lo largo de enero y febrero, cuando parecía que el proyecto entero peligraba. Encerrado permanentemente en la sala de extracción, Hannes llegó a calificar a los neandertales de «bastardos de la Edad de Piedra», aunque lógicamente, ellos estaban cómodamente extinguidos y eran indiferentes a nuestros problemas tanto como a nuestras esperanzas.

Svante decidió aumentar la capacidad de secuenciación, llevándola a extremos de productividad más elevados, sin preocuparse de la baja eficiencia. La primera reacción completa de pirosecuenciación con la muestra SD 1253 produjo, a finales de febrero, una ínfima eficiencia del 0,4 %, pero aun así arrojó la cifra de 37 160 nucleótidos secuenciados. La aparición de secuencias del cromosoma Y indicó que la muestra SD 1253 era un individuo masculino. Si bien resultaba evidente que el borrador iba a tener que continuarse con Vindija, debido a su mayor eficiencia, pudimos convencer a Svante de que era necesario incorporar al proyecto datos genómicos de otros yacimientos para poder tener un marco de referencia más amplio. Disponíamos ya de una minúscula fracción del genoma del neandertal de El Sidrón y, a pesar de los problemas técnicos en los que estábamos inmersos, pensamos que era el momento de oficializar en Madrid la incorporación del yacimiento asturiano al proyecto.

A lo largo de la primavera y verano de 2007, una sucesión de veinte reacciones más y una mejora técnica en la productividad de la pirosecuenciación produjo más de medio millón de nucleótidos de El Sidrón y una cifra parecida para Feldhofer. Éstos eran datos suficientes como para calcular los tiempos de divergencia genómica, así como para recalcularlo de nuevo en Vindija 33.16, del cual se disponía ya de 65 millones de nucleótidos (se excluyó de este cálculo el primer millón inicial, del cual se sospechaba, como hemos visto, que había un cierto grado de contaminación). Con los nuevos datos disponibles, los tiempos de divergencia retrocedieron hacia el pasado, y se situaron en unos 825 000 años en Vindija, Feldhofer y Mezmaiskaya y unos 850 000 en El Sidrón. Estas antigüedades eran ahora congruentes con una divergencia genética en el ADN mitocondrial de medio millón de años.

Mientras tanto, los científicos revolvieron en el cajón donde los croatas habían guardado los restos descartados de osos de las cavernas de Vindija. El paleoantropólogo Tim White había hallado varias decenas de esquirlas morfológicamente indeterminadas que le habían parecido humanas. Los alemanes las analizaron en el laboratorio. Resultó que varias de ellas eran efectivamente neandertales, y que dos contenían también niveles altos de ADN nuclear. Además, la obtención de secuencias mitocondriales mostró que había al menos un segundo individuo en el yacimiento, ya que su secuencia (en una muestra etiquetada como Vi 33.25) era diferente de la obtenida previamente. La otra muestra fue etiquetada como Vi 33.26, y su ADN mitocondrial resultó ser idéntico a Vi 33.16. Las dos nuevas muestras resultaron ser femeninas, igual que la original, ya que posteriormente no produjeron apenas secuencias del cromosoma Y.

Paralelamente, la progresiva acumulación de secuencias de ADN mitocondrial de Vi 33.16 (más representadas debido a la existencia de miles de mitocondrias en cada célula, lo cual implica que por cada cuatrocientas a mil secuencias metagenómicas de ADN nuclear hay una de ADN mitocondrial) permitió a los alemanes completar este genoma extranuclear de 16 565 nucleótidos. Necesitaron para ello nada menos que 37 reacciones de pirosecuenciación. Habían pasado siete años desde que yo mismo había intervenido en el primer estudio de mitogenómica extinguida: la recuperación del genoma mitocondrial de los moas. Ahora llegaba el primer ejemplo con una especie humana extinguida, pero con una tecnología que en el año 2001 no podíamos ni soñar.

El mitogenoma neandertal tenía una gran calidad de secuencia, calidad que se podía medir por un parámetro como la llamada «cobertura» genómica. Se entiende por cobertura el número de secuencias que, en promedio, representan cada posición en un determinado genoma. En el caso del mitogenoma de Vindija era de 35, lo cual es perfectamente aceptable, incluso para especies actuales. Para completar el puzle mitogenómico, se superpusieron informáticamente 8341 secuencias, que tenían una longitud promedio de 69,4 nucleótidos (las más cortas consideradas tenían únicamente 30 nucleótidos, y la más larga, 278), y representaban en total más de medio millón de nucleótidos. En algunas de ellas podían apreciarse los ya conocidos cambios de C a T producidos por citosinas desaminadas, pero, como se trata de daños producidos al azar en una única cadena original, la gran acumulación de secuencias permitía distinguir las secuencias con daños del conjunto y generar una secuencia consenso sin problemas. Para garantizar la fiabilidad del mitogenoma, los alemanes examinaron un fragmento de la región hipervariable 1, conocida previamente en Vindija y en otros neandertales, y encontraron únicamente una secuencia contaminante moderna entre 230 secuencias neandertales. Esto daba un resultado de únicamente un 0,4 % de contaminación en el ADN mitocondrial de ese extracto. Posteriormente, examinaron algunas posiciones en las regiones codificantes que eran diferentes entre Vindija y una amplia muestra de humanos modernos, y encontraron 9 secuencias contaminantes entre 1963, lo que proporcionaba un valor de contaminación parecido, del 0,5 %. El mitogenoma de Vindija, publicado en la prestigiosa revista Cell el 7 de agosto de 2008, permitió recalcular el tiempo de divergencia evolutiva entre los linajes de los neandertales y de los humanos modernos con una mayor fiabilidad. Éste resultó ser de 660 000 años (con un margen de error amplio, de 140 000 años). Igual que ocurría con las regiones hipervariables, la secuencia de las regiones codificantes del genoma mitocondrial era diferente de las encontradas en los humanos modernos. Éstos presentaban entre 201 y 234 diferencias (dependiendo del continente de procedencia) a lo largo de los 16 565 nucleótidos del mitogenoma neandertal; por el contrario, los dos humanos más diferentes entre sí, mostraban únicamente 118 diferencias. Es decir, las diferencias entre neandertales y humanos modernos se hallaban fuera del rango de variación observado dentro de nuestra especie. O dicho de otro modo, los neandertales y los humanos modernos eran más diferentes entre sí que los dos humanos más diferentes entre sí que pudiéramos encontrar en el planeta.

La posibilidad de detectar a simple vista las secuencias contaminantes y también aquellas que presentan algún daño químico entre las miles obtenidas, permitió al grupo de Svante calcular también la cobertura genómica mínima necesaria para obtener un genoma nuclear neandertal con una tasa de error de un nucleótido de cada 10 000 (algo más que aceptable en los proyectos genómicos hechos con especies vivas): ésta era de 12. Es decir, de manera ideal, el borrador del Proyecto Genoma Neandertal debería conseguir que cada posición cromosómica estuviera representada en promedio por 12 secuencias superpuestas. Es evidente, sin embargo, que una manera alternativa de conseguir la verificación de una determinada posición nuclear es mediante repetidas reacciones de PCR, ya que cada una de ellas empieza como mínimo en una cadena de ADN inicial. Esto es lo que había estado haciendo en mi laboratorio con el gen MC1R y el FOXP2 y me hallaba haciendo en esos momentos con un nuevo gen, el del ABO.

Mientras se luchaba en el frente de la secuenciación nuclear de El Sidrón, tanto Hannes en Alemania como yo en Barcelona habíamos progresado lentamente en la recuperación del ADN mitocondrial de las nuevas muestras. Debido a que El Sidrón es una acumulación puntual y sincrónica de doce individuos, se trata de una oportunidad única de poder explorar las relaciones genealógicas que podía haber dentro de un grupo neandertal. De momento tendríamos que apañarnos con el ADN mitocondrial, cuya herencia materna no permite realizar todas las inferencias de parentesco posibles (por ejemplo, un padre y su hijo tendrán linajes mitocondriales diferentes, a pesar de compartir el 50 % de sus genes nucleares), pero aun así, era algo que nunca se había hecho antes y que será difícil de repetir en el futuro. Sencillamente porque en los pocos yacimientos neandertales en los que se han encontrado dos o más individuos, es imposible estar seguro de que éstos sean coetáneos. Incluso si su datación es idéntica, los márgenes de error de la técnica del carbono 14 pueden permitir que estén separados en el tiempo por centenares o incluso miles de años. Antes de El Sidrón no teníamos ni idea, por tanto, de si los neandertales formaban grupos muy consanguíneas (por ejemplo, al nivel de hermanos o primos hermanos) o si eran más diversas, ni si practicaban, como algunos grupos cazadores recolectores actuales, el intercambio de miembros —normalmente mujeres— al encontrarse con otros grupos.

Empezamos el análisis mitocondrial a lo largo de las Navidades del año 2006. Las fiestas navideñas siempre han sido un buen período para estar en un laboratorio porque la mayoría de la gente está de vacaciones y de esta manera uno dispone de todas las máquinas de PCR para sus experimentos. La primera secuencia de la nueva temporada que completamos y la segunda de El Sidrón fue la SD 1253, que estaba tan bien conservada que permitió amplificaciones de más de 130 nucleótidos de longitud. La secuencia de la región hipervariable 1 resultó ser parecida pero no idéntica a la de la muestra SD 1252; tenía un cambio respecto a ésta, en la posición 16 129, una posición que hasta ese momento no era variable en otros neandertales. Desde un punto de vista de la genealogía mitocondrial, el segundo individuo de El Sidrón con información genética extensa estaba separado de Feldhofer 1 y de Vindija por dos mutaciones. La tercera secuencia, completada en el verano de 2007, fue de una muestra etiquetada como SD1351 c, que resultó ser idéntica a la previamente recuperada SD 1252. La obtención de marcadores del cromosoma Y en el estudio del FOXP2 permitió sexar las muestras SD 1253 y SD 1351c y confirmar que eran individuos masculinos. Poco tiempo después, Hannes y yo completamos la muestra etiquetada como SD 1351e; esta vez se trataba de un hueso no adulto, perteneciente probablemente a un individuo juvenil, que estaba en peor estado y que nos obligó a ir solapando fragmentos muy cortos. De nuevo presentaba una secuencia idéntica a las SD 1252-SD1351c. A lo largo de los meses siguientes fuimos acumulando más secuencias de otros fragmentos óseos. Algunas resultaron ser idénticas a otras anteriores y, lógicamente, podían corresponder a distintos fragmentos de un mismo individuo. Así, por ejemplo, descubrimos que la secuencia de la muestra SDR 170 era idéntica a la de SD 1253.

Llegó un momento en que tuve la sensación de que el trabajo mitocondrial era infinito, inacabable, y que no llevaba a ninguna parte. En la primavera de 2008 habíamos hecho más de un centenar de amplificaciones con un promedio de varias decenas de clones por cada una de ellas, lo que daba ya varios miles de secuencias realizadas. Aquello era como intentar llenar una piscina con un vaso. Hablé con Hannes y con Svante. En el Max Planck habían empezado a utilizar sus máquinas de pirosecuenciación 454 para obtener secuencias de fragmentos amplificados previamente por PCR sin tener que clonarlos. Recordemos que clonamos los productos de PCR para obtener una representación de todas las secuencias que hay mezcladas en ellos, algunas de las cuales son contaminantes humanos y otras secuencias neandertales. Para ahorrarse el paso de la clonación, que es largo y tedioso, los alemanes descubrieron que podían mezclar muchos productos de PCR diferentes (hasta varios centenares) en un solo tubo, meterlo en la máquina de 454, y generar decenas de miles de secuencias, que correspondían a varios centenares por cada uno de los fragmentos de PCR originales. Únicamente había que cuidarse de unir una pequeña secuencia distintiva y específica al extremo de los fragmentos a secuenciar, para poder distinguir a posteriori a qué muestra correspondía cada uno de ellos. Obviamente, como yo no tenía una de estas maravillosas máquinas, tuve que conformarme con seguir amplificando y clonando laboriosamente fragmentos de las muestras recogidas en la campaña de septiembre de 2007, etiquetadas como SD 1415, SD 1416, SD 1420, y SD 1435, pero Hannes consiguió terminarlas todas en unos días gracias a este espectacular diseño experimental. Al final constatamos que había tres secuencias diferentes, representadas por las muestras SD 1253-SDR170-SD 1415-SD 1416-SD 1420, las SD 1252-SD 1351a-1351b-SD 1351c-SD 1351e-SD 1435 y la muestra SD 1416. El hecho de que fueran distintas indicaba que nos hallábamos ante al menos tres individuos diferentes, que no estaban relacionados maternalmente. Es decir, no podían ser hermanos, ni madre e hijo. Tampoco podían ser, digamos, primos por línea materna (aquellos que comparten la abuela o la bisabuela materna). Lógicamente, por la forma de transmisión del ADN mitocondrial, algunas combinaciones de parentesco cercano eran posibles y no podríamos detectarlas (por ejemplo, los primos hermanos por línea paterna compartirían un dieciseisavo de los genes pero podrían tener linajes mitocondriales diferentes, y también sobrinos y tíos por parte de hermano, que compartirían un octavo de sus genes). Lo que sí podíamos afirmar, por el momento, es que había poca variación de linajes mitocondriales en el grupo, siempre que la muestra de huesos analizada se distribuyera al azar dentro de la cueva.

Pero aunque disponíamos ya de más de una decena de secuencias mitocondriales diferentes de al menos tres individuos de El Sidrón (muchas más que en cualquier otro yacimiento neandertal del mundo), teníamos un problema adicional. Nuestra intención original era la de asignar cada secuencia a cada individuo, pero habíamos trabajado con esquirlas de hueso que, por así decirlo, no tenían propietario. Aunque muestreáramos más trocitos óseos con la esperanza de encontrar más secuencias diferentes, el problema iba a aparecer si dos o más individuos tenían la misma secuencia. A partir de los fragmentos óseos era seguro que no podríamos saber si varios de ellos pertenecían al mismo esqueleto o no. También podría ser que ninguno de los trocitos analizados perteneciera a uno o incluso a varios individuos, y que por tanto su secuencia quedara indetectada. La gran fragmentación de los huesos largos debida al canibalismo implicaba que la resolución final del enorme puzle de El Sidrón debía de llevarse a cabo a partir de los elementos esqueléticos mejor conservados y representados, que son siempre los dientes. En Madrid, Antonio y su estudiante Almudena Estalrrich llevaban meses reconstruyendo la dentición de cada individuo, a los cuales habían puesto un número del uno al doce (y en algunos casos incluso nombre). Nos encontrábamos ahora con que teníamos tres linajes de ADN mitocondrial en El Sidrón, pero sencillamente no sabíamos de quiénes eran. En definitiva, el análisis genealógico mitocondrial tendría que llevarse a cabo analizando también un diente de cada individuo. Esto era problemático porque, como había ya experimentado con la pieza SD 441 tres años antes, la cantidad de muestra que puede uno obtener de estos dientes es muy pequeña y por tanto proporciona poco ADN analizable. Me di cuenta de que tenía que reenfocarse el estudio de las individualidades de El Sidrón. Estábamos en un callejón sin salida e inevitablemente habría que volver a empezar de cero.

Durante este período, se produjo uno de los episodios más surrealistas y al mismo tiempo con más impacto mediático de los que han tenido lugar relacionado con El Sidrón. La popular revista norteamericana National Geographic contactó con el equipo de El Sidrón para llevar a cabo una reconstrucción de una mujer neandertal, un sexo generalmente no considerado en este tipo de representaciones del pasado. La reconstrucción, a la que llamaron Wilma (por el personaje pelirrojo de la serie de Los Picapiedra) la hicieron los expertos gemelos Adrie y Alfons Kennis a partir de esqueletos femeninos de varios yacimientos europeos y tuvieron en cuenta por vez primera la nueva información paleogenética. Le pusieron el pelo rojizo, como consecuencia del estudio del MC1R, y unos ojos azules. Yo insistí en que los ojos debían de ser marrones, porque la mutación que produce ojos azules en el gen HERC2 (influyendo en la expresión del gen vecino, OCA2) es la misma en todos los humanos actuales y su antigüedad es muy reciente, y unos 20 000 años posterior a la desaparición de los neandertales. Además, el color de los ojos no parece tener un significado adaptativo, con lo cual, al contrario que el color del pelo o de la piel, es un rasgo que es muy improbable que pudiera ser objeto de evolución convergente. Pero el peso de nuestros estereotipos es tal que, para los expertos que construyeron a Wilma, si ésta era pelirroja, debía de tener también los ojos claros, porque esto es lo que observamos frecuentemente en el norte de Europa hoy en día. Pero se trata de genes distintos. Al final consentí en que los pusieran de color verde, porque la herencia de este color todavía no está bien entendida, pero sigo pensando que los tendrían marrones.

Los editores de National Geographic creyeron que sería apropiado fotografiar a Wilma en el entorno natural de El Sidrón, pero resultó que esta especie de Golem neandertal pesaba cerca de 270 kilos de peso y que donde no llegaba el jeep, había que acarrearlo entre cuatro personas, como si fuera una procesión de Semana Santa. Le tocó al bueno de Marco la extraña tarea de pasear a Wilma arriba y abajo por el concejo de Piloña, ante la comprensible sorpresa de sus paisanos. Al final, Wilma ocupó la portada del número de octubre de 2008 de National Geographic. Su popularidad inmediata, fruto de una visión humanizada de estos humanos, hizo que apareciera en centenares de blogs en internet, y que incluso en Facebook se creara su propio club de fans.

Mientras tanto, en verano de 2008, los alemanes desarrollaron una nueva aplicación de la técnica de la pirosecuenciación. Como expliqué en capítulos anteriores, las técnicas metagenómicas no permiten seleccionar previamente las regiones genómicas que se quieren secuenciar, y esto es un grave problema porque éstas pueden estar escasamente representadas. Pero uno de los estudiantes de Svante, un joven inglés llamado Adrian Briggs, descubrió que era capaz de enriquecer una región concreta previamente a pirosecuenciar la muestra. Lo probó para el genoma mitocondrial, pero la técnica podía funcionar igualmente para regiones cromosómicas concretas, o incluso para cromosomas enteros. Para enriquecer el extracto con el genoma mitocondrial, Adrian empleaba una batería de más de 500 cebadores dispersos por todo el mitogenoma y llevaba a cabo con ellos una amplificación de centenares de fragmentos del ADN mitocondrial. Los cebadores tenían una molécula de biotina en su extremo que los anclaba a las esferas de polímero empleadas para capturar las cadenas de ADN en los pasos iniciales del 454. Este procedimiento tenía el efecto de sobrerrepresentar las secuencias de ADN mitocondrial respecto de las nucleares y de las omnipresentes secuencias bacterianas, ya que estas últimas no eran capturadas y se perdían en el lavado posterior de las esferas del 454. Después, únicamente tenían que llevar a cabo unas pocas reacciones de pirosecuenciación para generar mitogenomas completos en un abrir y cerrar de ojos.

Sin esta aproximación no hubiera sido posible obtener más mitogenomas después del de Vindija 33.16. Por ejemplo, en la muestra original de El Sidrón SD 1253, únicamente 1 de cada 2000 secuencias obtenidas era del ADN mitocondrial. Esto significaba que, para generar el mitogenoma sin más modificaciones técnicas, se necesitarían unas 1100 reacciones completas de pirosecuenciación (al precio aproximado de 12 000 euros cada una según precios del año 2008; sólo hay que multiplicar). Lógicamente, esto era económicamente inviable. Pero después de enriquecer el extracto de El Sidrón SD 1253 para el mitocondrial, las secuencias de éste pasaban a representar el 40,2 % del total, lo que significaba un incremento de 80 400 veces respecto al extracto original. Un par de reacciones bastaron.

Atónitos, los alemanes se encontraron con que, a la semana de publicar el mitogenoma de Vindija en Cell, que les había costado dos años de lenta y laboriosa acumulación de secuencias procedentes de varias docenas de reacciones de 454, disponían ya de media docena más de genomas mitocondriales completos: dos de Feldhofer (individuos 1 y 2), otro nuevo de los huesos recuperados en el cajón de los osos de las cavernas de Vindija (etiquetado como 33.25), uno de Mezmaiskaya (individuo 1) y uno de El Sidrón. Este último correspondía a la SD 1253, una de las muestras masculinas que ya empleamos en el estudio del FOXP2. En conjunto se trataba de un logro técnico increíble. Baste recordar que hacía tres años yo mismo había recuperado con muchos problemas un fragmento de ADN mitocondrial de El Sidrón de únicamente 47 nucleótidos; ahora, sin apenas entrar en el laboratorio, habíamos conseguido más de 16 500 nucleótidos mitocondriales de una muestra del mismo yacimiento.

Adrian intentó repetir su pequeño truco tecnológico con otras muestras que tenían en el Max Planck, pero sólo otras dos dieron resultados parciales: de una segunda muestra de Mezmaiskaya (etiquetada como individuo 2) fue posible generar 13 421 nucleótidos del mitogenoma, y de la muestra SD 1351e de El Sidrón, 5583 nucleótidos. Finalmente decidimos no incluir esta última en el trabajo e intentar completar este otro mitogenoma de El Sidrón más adelante, a partir de algún hueso que tuviera la misma región hipervariable y estuviera mejor conservado.

Al igual que en el caso del mitogenoma de Vindija 33.16, ahora era posible visualizar directamente las secuencias contaminantes modernas e incluso saber su longitud y distribución respecto de las neandertales. El récord absoluto de menor contaminación se la llevaba la muestra de El Sidrón. Las pocas secuencias contaminantes de esta muestra eran sin embargo tan cortas como las endógenas, de cerca de 60 nucleótidos, lo que podría indicar que no tenían un origen muy reciente. En cambio, en otros yacimientos como Feldhofer o Vindija, había más secuencias contaminantes y algunas de éstas eran notablemente largas, de más de 200 nucleótidos de longitud.

Los nuevos mitogenomas eran parecidos entre sí, aunque su longitud final difería en algunos nucleótidos, desde los 16 555 de Vindija 33.25 y Feldhofer 1, 16 556 para El Sidrón SD 1253, 16 557 para Feldhofer 2 y hasta los 16 520 para Mezmaiskaya 1. La cobertura genómica que, recordemos, había llegado hasta un valor notable de 35 en Vindija 33.16, alcanzaba en su máximo exponente la cota fenomenal de 54.4 en El Sidrón SD 1253. En esta muestra, el valor mínimo de cobertura era 2, y su valor máximo, nada menos que 154. Considerando todo el mitogenoma, y no únicamente la región hipervariable 1, Vindija 33.25 y Feldhofer 1 diferían de Vindija 33.16 en 10 posiciones, Feldhofer 2 en 8, El Sidrón SD 1253 en 9 y Mezmaiskaya, en 45. Obviamente, no parecen grandes diferencias, pero para valorarlo en su justa medida necesitamos, igual que vimos con la región hipervariable 1, una referencia con la que comparar. Svante utilizó datos mitogenómicos completos de humanos modernos (con un total de 54 mitogenomas secuenciados) y se dedicó a calcular el número de posiciones en las que difieren todos los pares de secuencias posibles y comparar el promedio resultante con las diferencias entre los pares de secuencias neandertales. Encontró para estas últimas un valor de 20,4, mientras que para los humanos actuales era de 60,4. Desglosando éstos por continentes, los africanos daban un valor de diversidad de 76,5, y los europeos de únicamente 22,5. Es decir, los neandertales tenían una diversidad mitocondrial mucho menor (apenas un tercio) que la de los humanos actuales, y al menos tan pequeña como la de los europeos actuales.

Desde un punto de vista genealógico, los nuevos mitogenomas de El Sidrón, Vindija y Feldhofer pertenecían a ese núcleo de neandertales del centro y oeste de Europa que ya habíamos detectado a través del estudio de la región hipervariable 1. La muestra de Mezmaiskaya 1 era la más diferente del resto, lo que podía sugerir algún tipo de estructuración geográfica, algo que ya habíamos constatado también con el análisis filogenético de la región hipervariable 1. Pero la secuencia parcial de Mezmaiskaya 2 resultó ser prácticamente idéntica a las de Vindija y de El Sidrón. Esto descartaba una diferenciación este-oeste, al menos en el período contemporáneo de los últimos neandertales, pero podría ser que anteriormente hubiera existido y que hubiera quedado borrada por los movimientos homogeneizadores de estas últimas poblaciones neandertales. En todo caso, se reforzaba la idea de que todos los individuos de Feldhofer, Vindija y El Sidrón formaban una única población muy homogénea, tal como habíamos avanzado con el análisis de El Sidrón SD 1252, un par de años antes. Como muestra de esta idea, baste sólo observar que los mitogenomas de Vindija 33.25 y Feldhofer 1, cuyos yacimientos están separados por unos 850 kilómetros, resultaron ser idénticos en su totalidad. El hecho de tomar al azar dos individuos que tengan la misma secuencia es probable en una población muy pequeña. En una población grande (como la europea actual), la probabilidad de que esto ocurra es casi nula. Otras evidencias también indicaban que los neandertales habían tenido, a lo largo de su historia —y no sólo al final de su linaje—, un tamaño poblacional muy reducido. Por ejemplo, la proporción de cambios genéticos funcionales (aquellos que cambian el aminoácido) respecto a los no funcionales (que no modifican el aminoácido y son por tanto selectivamente neutros) es mayor en las mitocondrias de los neandertales que en las de los chimpancés o de los humanos modernos. Este fenómeno ocurre en poblaciones muy pequeñas, que están más sujetas a los efectos caprichosos del azar. Por este motivo la selección actúa en ellas de forma menos efectiva. Una consecuencia interesante derivada de estas evidencias es que el bajo efectivo demográfico de los últimos neandertales pudo influir también en su proceso de extinción. A la llegada de nuestros antepasados a Europa, eran simplemente demasiado pocos. En el estudio, calculamos que, en un momento concreto, no habría en toda Europa muchos más de 14 000 individuos. Como dijeron en la revista New Scientist, «los neandertales siempre fueron una especie en peligro de extinción».

Con tantos mitogenomas, ahora era posible datar con cierta fiabilidad la antigüedad de los linajes mitocondriales neandertales, mediante el uso de un «reloj molecular». Lógicamente estos cálculos tienen una serie de incertidumbres, como el hecho de disponer de únicamente unas pocas secuencias y no de todas las que existían en aquel momento, la necesidad de utilizar la tasa de mutación de los humanos modernos o la necesidad de emplear una fecha fija —que es a su vez una estimación— de separación de los linajes humanos y de los chimpancés. Hay que recordar, además, que cualquier fecha obtenida por este procedimiento es una fecha virtual, que puede moverse atrás si, por ejemplo, los siguientes mitogenomas que se secuencien son más diversos que los ya analizados. Hechos los cálculos, los valores para el origen de los linajes mitocondriales neandertales dieron únicamente 110 000 años (con un intervalo de confianza que va entre hace 84 630 años y unos 138 500). Esto indica que, a pesar de haberse extinguido hace decenas de miles de años, la «Eva mitocondrial neandertal» era más reciente que nuestra «Eva mitocondrial africana», que ha sido fechada reiteradamente en hace unos 200 000 años.

La fecha del reloj molecular obtenida coincide sospechosamente con la mejora climática que sobrevino a Europa después de un gran máximo glacial, el denominado estadio isotópico 6, que finalizó hace unos 135 000 años. Además, estas fechas coinciden con la emergencia en el registro fósil de la morfología neandertal más clásica, representada por restos como los del yacimiento croata de Krapina o los cráneos italianos de Saccopastore, ambos datados en hace unos 130 000 años. Es decir, la emergencia del linaje genético de los neandertales podía relacionarse por primera vez con acontecimientos de tipo climático y rastrearse además en los fósiles europeos. El círculo de la historia evolutiva de los neandertales empezaba a cerrarse.

El estudio de los cinco nuevos mitogenomas neandertales salió publicado en Science el 17 de julio de 2009, y suscitó de nuevo la atención de la comunidad científica. Los genetistas de todo el mundo comprendieron que a partir de ahora sería posible hacer genética de poblaciones con neandertales. Y los experimentalistas se dieron cuenta de que esto era sólo el principio, y que con esta aproximación y otras técnicas de captura parecidas sería posible recuperar más mitogenomas y también cromosomas enteros en el futuro.

Retrocediendo al otoño de 2008, la secuenciación del genoma neandertal se fue acelerando a lo largo de los meses de septiembre y octubre, cuando los alemanes cambiaron a una nueva plataforma de secuenciación masiva en paralelo, la denominada Solexa-Illumina GAII. La nueva tecnología de secuenciación presenta algunas similitudes con la pirosecuenciación 454, aunque en vez de llevar a cabo una PCR emulsionada, se dispone de una superficie plana y transparente (lo que se conoce como microarray) sobre la cual hay ancladas miles de secuencias de ADN complementarias a los dos adaptadores que se han unido en los extremos de los fragmentos de ADN originales. Estos fragmentos de ADN se unen a los del microarray y se replican, formando millones de agrupaciones, cada una constituida por unas mil copias de una secuencia de ADN inicial. Estas agrupaciones o clusters pueden secuenciarse de forma similar a como se hace con la tecnología 454, mediante la detección de luz cuando se produce la incorporación de un nucleótido, empleando en este caso colores diferentes para cada base nucleotídica. Inicialmente Solexa-Illumina generaba secuencias más cortas que las del 454, de únicamente 35 nucleótidos (las sucesivas generaciones han ido incrementando la longitud hasta 100 en 2010), pero aun así, resultaba más eficiente debido a su mayor capacidad de genotipación. Baste observar que la tecnología Solexa-Illumina se empleó en el año 2008 para obtener los genomas completos de dos individuos, un africano de la etnia yoruba y un chino de la etnia Han, al módico precio de 100 000 dólares cada uno. El mismo año, unos meses antes, el genoma de Jim Watson se había completado con la tecnología 454, a un precio mucho mayor que rondaba los 2 millones de dólares. Y sólo un año antes, el genoma de Craig Venter, hecho con la tecnología clásica de secuenciación tipo Sanger, había costado la astronómica cifra de 10 millones de dólares (una cifra, de todas maneras, acorde con el ego de su propietario).

En el Max Planck, la secuenciación metagenómica procedente tanto del 454 como de Solexa-Illumina producía cada semana millones de secuencias que se añadían al enorme puzle genómico. La productividad era tan grande que Ed Green, el investigador posdoctoral de Svante encargado de gestionar las secuencias, tuvo que diseñar una compleja estructura de análisis bioinformático para no verse desbordado por el caudal incesante de nuevos datos. La gestión de los datos informáticos había provocado algunas discusiones acaloradas dentro del grupo investigador, que pasó los últimos tiempos del proyecto en una tensión febril, a medida que el genoma oculto durante miles de años iba siendo desvelado. Unas semanas antes de las navidades de 2008, el proyecto alcanzó aproximadamente la magnitud de un genoma humano (es decir, unos 3100 millones de nucleótidos) y para fin de año estaban cerca de 4000 millones de nucleótidos. La mayor productividad de la plataforma de Solexa-Illumina propició esta vertiginosa aceleración final. Los que habíamos soñado con este hito científico casi no podíamos dar crédito. Lo que parecía imposible apenas un par de años antes, se había logrado.

Por aquel entonces me sentía mentalmente agotado después de cuatro años de dedicación casi obsesiva a la investigación en paleogenética neandertal. Pensé que necesitaba un revulsivo, porque tenía la sensación de que mi vida transcurría día tras día en el laboratorio. Aunque un amigo mío sugirió que me encontraba en plena crisis de los cuarenta y que lo mejor sería comprarse un coche más grande, a mí se me ocurrió una idea alternativa: le propuse a mi hermano Jordi intentar escalar el Aconcagua, la montaña más alta de América con sus 6962 metros. Él lo había intentado en un par de ocasiones, pero en ambas había tenido que retirarse debido al mal tiempo, muy frecuente en esta montaña tan alta y aislada. Pensé que nuevamente se trataba para mí de un objetivo fuera de mi alcance, casi absurdo, porque nunca había superado la altitud del Kilimanjaro, que es mil metros más bajo, y de eso hacía ya diez años. Además, había dejado la escalada desde que sufrí un espantoso accidente en la lúgubre cara norte de La Meije, en los Alpes franceses, en 1987. Salí de allí con un brazo roto y un arriesgado paseo aéreo en helicóptero hasta el hospital de Briançon. A punto de cumplir 44 años no me hallaba en mi mejor momento físico, pero quizás por eso mismo me resultaba tentador. Para recuperar la forma, me dediqué a subir a La Mola, una montaña de poco más de mil metros, situada en el parque natural de Sant Llorenç del Munt, una vez por semana después de salir del laboratorio. El primer día subí resoplando como una morsa y completamente empapado en sudor, aunque posteriormente empecé a mejorar mis tiempos. Me deprimí un poco un día en el que una chica me adelantó a media pendiente corriendo como una exhalación, aunque poco después descubrí que era la alpinista Edurne Pasabán, que por aquel entonces vivía en el cercano pueblo de Matadepera y se entrenaba en la misma montaña antes de sus expediciones himaláyicas. Llegué a subir a La Mola quince veces durante el otoño.

El día 26 de enero, Jordi, yo y dos compañeros vascos, Alex Gárate y Paco Vicario, llegábamos a la cima del Aconcagua, después de nueve horas de ascensión y de superar la interminable Canaleta, en medio de la cual yacía muerto un alpinista inglés. Estábamos a 31.º bajo cero y respirábamos menos de un 40 % del oxígeno que hay a nivel del mar, pero la tarde era clara, con una visibilidad magnífica sobre los Andes y una luz especial que acentuaba los colores. Con la implacable lucidez de la hipoxia pensé que no hay placer estético comparable al de la contemplación de la naturaleza, como no hay goce intelectual comparable al del conocimiento. Pero esto último ya lo había dicho Michel de Montaigne unos siglos antes.

11. El borrador genómico: la definición de ser humano

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El borrador genómico: la definición de ser humano

El 12 de febrero de 2009, en la simbólica fecha del aniversario de Darwin, y en el bicentenario de su nacimiento, el Instituto Max Planck en Leipzig y la compañía 454 Life Sciences en Branford, Connecticut, anunciaron en una rueda de prensa mundial la consecución del borrador genómico, aprovechando el marco del congreso anual de la American Association for the Advancement of Science (AAAS). Svante me invitó a ir al Max Planck para la ocasión, pero yo acababa de regresar del Aconcagua. Me hallaba muy cansado y con ganas de estar en casa con Marta, mi mujer, así que me conformé con seguir en directo el acontecimiento por internet. También Svante debía de estar agotado; al estrés del proceso final de secuenciación se le había añadido una especie de embolia pulmonar que le llevó unos días al hospital y que podría haber sido fatal. La tensión constante que impone la investigación científica puntera no debe de ser muy saludable para los propios científicos que la practican.

El proyecto había llegado a la cifra total de 5525 millones de nucleótidos secuenciados, después de consumir un presupuesto cercano a los cinco millones de euros. El borrador tenía una cobertura genómica de casi 2x (1,5x si sólo tenemos en cuenta las muestras de Vindija), lo que implica que, en promedio, cada nucleótido estaba representado por una o dos secuencias. En la práctica, esto significaba que algunos nucleótidos tenían dos o más secuencias, mientras que el nucleótido vecino no tenía ninguna. Es decir, en realidad teníamos un borrador que cubría cerca del 63 % del genoma (debido a la enorme cantidad de secuencias repetidas del genoma, la cifra exacta es imposible de concretar y difícil de aumentar), y que contenía numerosas lagunas e imperfecciones que debían ser verificadas de forma específica. Se habían generado unos cien millones de secuencias mediante la pirosecuenciación 454 (con un total de 1378 millones de nuclétidos), y cerca de 1000 millones de secuencias con la tecnología de Solexa-Illumina (4147 millones de nucleótidos). En total se habían secuenciado nada menos que 68 900 millones de nucleótidos, la inmensa mayoría de los cuales pertenecían a ADN bacteriano.

A pesar de las limitaciones de la cobertura genómica, la revolución conceptual que representaba este borrador ya podía intuirse. Como dijo la escritora de Science Elizabeth Pennisi en un símil paisajístico, los investigadores «han echado un primer vistazo a los 3 miles de millones de bases de ADN neandertal y la vista, aunque brumosa, es espectacular». Para llevar a cabo el análisis de los millones de datos, Svante incorporó al consorcio del proyecto a algunos de los expertos más prestigiosos del mundo en el análisis de genomas completos, como David Reich, Evan Eichler, James Mullikin, Montgomery Slatkin o Rasmus Nielsen. Difícilmente podía construirse un equipo más sólido, aunque la tarea de análisis genómico, que duró exactamente un año, era ingente.

El borrador final se había generado casi a partes iguales de las tres mejores muestras de Vindija, todas ellas femeninas: Vi33.16, Vi33.25 y Vi33.26. Se habían secuenciado de la primera 1798 millones de nucleótidos, de la segunda 1306 y de la tercera 2360. Al tener diferentes mitogenomas, quedaba claro que las dos primeras pertenecían a individuos distintos, mientras que la primera y la última podían corresponder al mismo. Para clarificar este punto, los especialistas genómicos miraron la variación existente entre las secuencias de Vi33.16 y Vi33.26, en las regiones cromosómicas donde se solapaban los datos. Hay que recordar que disponemos de dos copias —que no son totalmente idénticas— de cada cromosoma autosómico (es decir, no sexual). Incluso teniendo en cuenta esto, la diversidad entre ambos grupos de secuencias era mayor de lo que se esperaría si se hubiera muestreado dos veces el mismo individuo (porque en esta última circunstancia, en buena lógica se habrían muestreado repetidamente los mismos cromosomas). Por lo tanto, también se trataba de individuos diferentes, si bien al tener idéntico mitogenoma, no podía descartarse que estuvieran maternalmente emparentados (incluso podría tratarse, por ejemplo, de dos hermanas o de dos primas maternas).

A continuación, los investigadores estimaron la contaminación existente, y para ello emplearon tres aproximaciones. La primera ya se había utilizado con los mitogenomas neandertales. Al ser éstos diferentes de los que tienen los humanos modernos, es posible visualizar directamente la heterogeneidad de las secuencias superpuestas en una determinada posición diagnóstica. En los tres huesos, la contaminación mitogenómica estaba por debajo del 0,5 %. Para la segunda estimación, se basaron en el hecho de saber que los individuos eran femeninos, y que, por tanto, sus genomas no debían de tener secuencias pertenecientes al cromosoma Y (incidentalmente, Mirko Malez, la persona que excavó el yacimiento en 1980 era un hombre, por tanto, la principal fuente de contaminación previa tenía que ser de origen masculino). La tarea no es tan sencilla como puede parecer a simple vista, ya que el cromosoma Y deriva evolutivamente del X, y por tanto, está todavía lleno de secuencias ancestrales y fragmentos repetidos que también se encuentran en el otro cromosoma sexual. Para realizar el cálculo, tuvieron que seleccionar cuidadosamente regiones del Y que no estuvieran presentes en el X. Los investigadores estimaron que, si los huesos fueran masculinos, con la cobertura genómica alcanzada sería de esperar encontrar entre 482 y 611 secuencias únicas del Y, pero en vez de esto, encontraron muchas menos, entre 0 (en uno de los huesos) y 4 (en otro). Estas pocas secuencias, obviamente, no eran de neandertal sino contaminantes modernos, lo cual daba una estimación promedio de 0,25 % de contaminación para este marcador. Finalmente, los investigadores decidieron fijarse directamente en el resto del genoma (en los cromosomas autosómicos), y exploraron aquellos cambios de un único nucleótido (SNPs) que mostraban diferencias claras entre humanos, neandertales y chimpancés. Seleccionaron aquellos SNPs (entre 642 y 973, dependiendo de la muestra) donde todos los humanos actuales mostraban un determinado nucleótido y los chimpancés otro, y donde los neandertales coincidían aparentemente con el chimpancé. Esta identidad no podía atribuirse a contaminación de ADN de chimpancé en la muestra neandertal, y por lo tanto, debía de tratarse de una secuencia real. Pero si en estas posiciones se observaba además alguna secuencia diferente, es decir, con el SNP humano, podía atribuirse con bastante seguridad a contaminación. Los resultados estuvieron entre el 0 % de una de las muestras y el 0,14 % de otra. Como conclusión, las tres estimaciones sugerían que la contaminación humana en todo el borrador se hallaba claramente por debajo del 1 % de la secuencia, lo cual es altamente satisfactorio para un proyecto de esta magnitud y dificultad.

Después, los analistas genómicos se enfrentaron con el cálculo de la divergencia genética respecto a los humanos, algo que el grupo de Svante ya había estimado en el primer trabajo del año 2006 a partir de 1 millón de nucleótidos. El disponer de un genoma entero permitía realizar este cálculo con gran fiabilidad, si bien algunas complejidades del reloj molecular siguen siendo inherentes al método. Para realizar este análisis, los investigadores no tuvieron en cuenta los cambios de C a T ni de G a A, que son aquellos que en gran medida son debidos a daños post mortem en las secuencias de ADN originales. Descubrieron que la divergencia promedio de humanos y neandertales, respecto de la divergencia conjunta de humanos, neandertales y chimpancés, era de un 12 %, lo que en tiempo evolutivo equivalía a unos 825 000 años. Para confirmar si estas fechas eran únicas de Vindija o estaban presentes en otros neandertales, realizaron los cálculos sobre las secuencias finales de Feldhofer 1, Mezmaiskaya 1 y El Sidrón 1253. De Feldhofer 1 se secuenciaron 2,2 millones de nucleótidos, para Mezmaiskaya 1 se secuenciaron 56 millones, y para El Sidrón 1253, 2,2 millones (es decir, un 0,1 % del genoma). Todos ellos dieron fechas de divergencia genómica similares o ligeramente más antiguas que Vindija, aunque lógicamente con mayores márgenes de error. Por lo tanto, a lo largo de gran parte del territorio de los neandertales, no había indicaciones de diferencias de parentesco entre éstos y los humanos modernos, porque los cuatro tiempos de divergencia eran concordantes; se trataba en este sentido de un grupo notablemente homogéneo, como ya se había detectado con su ADN mitocondrial.

La inferencia evolutiva más directa consistía en observar detalladamente aquellos genes, especialmente los codificadores de proteínas, en los cuales los neandertales y los chimpancés mostraban las mismas variantes genéticas, pero que en cambio eran distintas de las de los humanos modernos. Lógicamente, aquellas variantes que provocaran cambios de aminoácido en genes serían más interesantes de estudiar, porque la función del gen se vería normalmente alterada. En el borrador de Vindija, la cifra de genes con cambios de aminoácido respecto a nosotros era de 78, si bien debido a la baja cobertura genómica (lo que implicaba algunas lagunas) su número final podría llegar a ser más alto, hasta tres veces más.

Algunos de los genes con cambios que se encuentran en esta lista pueden ser fáciles de interpretar. Por ejemplo, hay mutaciones en cinco receptores olfativos diferentes. Nosotros tenemos muchos receptores del olfato inactivados por mutaciones; muchos más que el chimpancé, por ejemplo, y éste a su vez muchos más que otros mamíferos, como el perro o la rata, que claramente poseen mejor olfato. Esto es debido a que el sentido del olfato hace tiempo que dejó de tener una gran importancia selectiva en la supervivencia de nuestro linaje, ya que los primates somos animales esencialmente visuales. Sin duda es una tendencia que sigue teniendo lugar actualmente, porque se ha constatado que los europeos tenemos en funcionamiento menos receptores olfativos que grupos humanos de cazadores recolectores como los pigmeos africanos. Es posible que para los neandertales, la capacidad de poder captar determinados olores todavía fuera importante para sobrevivir. Por ejemplo, para detectar la presencia cercana de un león de las cavernas. El significado de otros genes es más difícil de interpretar y, en algunos casos, la función de la proteína que codifican es simplemente desconocida. Se requerirán numerosos estudios funcionales para determinar las implicaciones de todos estos cambios genéticos detectados, para determinar si se trata de rasgos relevantes desde el punto de vista evolutivo.

En cinco genes concretos, nuestro linaje mostraba no uno, sino dos cambios de aminoácido, respecto de los neandertales. Es decir, su función tenía que verse muy alterada, y por tanto éstos podrían ser algunos de los genes que nos definirían como especie. Se trataba de genes con funciones curiosas o poco conocidas. Ninguno de ellos habría entrado en las apuestas previas. Por ejemplo, tenemos el gen SPAG17, que al parecer juega un papel importante en el movimiento del esperma; no sabemos por qué nosotros tenemos cambios genéticos en dicho gen (los neandertales tienen estas variantes idénticas al chimpancé). También hay otros genes en la lista: el TTF1, que es un factor de transcripción (igual que el FOXP2); el gen DCHS-1, que codifica para una proteína que interviene en la adhesión entre células y que parece estar implicada en la cicatrización de heridas; el gen RPTN, que codifica para la proteína repetin, que se expresa en la epidermis y que parece tener un papel en las glándulas sudoríparas, la raíz de los cabellos y las papilas de la lengua; y el gen SOLH, que codifica para una proteína de la cual todavía desconocemos su función. En el caso del gen RPTN, una mutación en nuestro linaje había creado un nuevo codón STOP, acortando la proteína hasta 784 aminoácidos en vez de los 892 de los neandertales. Por así decirlo, se habría creado una nueva proteína. Lo que no sabemos de momento, es si esta nueva forma proteica habría resultado funcionar igual, mejor, o incluso diferente que la anterior. Puestos a decir, podría ser que incluso hubiera dejado de funcionar y que esto precisamente fuera lo que habría sido seleccionado en nuestro linaje. Conceptualmente resulta extraño pensar que podemos haber evolucionado seleccionando algo que ha dejado de funcionar. Pero no es raro, y quién sabe, quizás podría explicar el hecho de que nosotros hayamos perdido buena parte del vello corporal.

Otros cambios encontrados entre ambos genomas no se hallaban dentro de los genes, sino próximos a ellos. Por ejemplo, el gen TRPM1, que codifica para una proteína que forma un canal iónico en la membrana de las células pigmentarias, y que por tanto está implicado en la pigmentación, mostraba un cambio que parecía indicar que el gen era más extenso en los neandertales. Lógicamente, esto debía de producir una proteína bastante diferente de la nuestra. Es curioso constatar que tres de los genes citados parecen estar implicados en aspectos de la fisiología o la morfología de la piel. Podría ser que nosotros y los neandertales fuéramos diferentes en algún aspecto de la piel (y, por tanto, quizás del aspecto externo), aunque todavía no podemos entender en cuál.

Otra forma de analizar un genoma consiste en intentar descubrir rastros de procesos selectivos pasados. Como ya hemos explicado en el caso del FOXP2, cuando se selecciona positivamente una nueva variante en un gen, todo el contexto genético cercano también es «arrastrado» con dicha variante. Cuanto más fuerte sea la fuerza selectiva, mayor será el área cromosómica que es arrastrada en dicho proceso evolutivo. Esto puede detectarse en forma de baja diversidad alrededor de dicho gen, porque se ha eliminado el anterior background genético más antiguo y más diverso del seno de la población. Al disponer de la referencia evolutiva neandertal, una forma de visualizar zonas seleccionadas únicamente en humanos es mirar aquellas en las cuales todos los humanos tengan un antepasado común mucho más reciente en el tiempo que el antepasado de humanos modernos y neandertales. Asimismo, en dichas zonas, los neandertales no deberían mostrar las variantes seleccionadas recientemente en el linaje humano, sino otras más antiguas y compartidas con el chimpancé.

Los investigadores encontraron 82 regiones que mostraban signos de haber sido seleccionadas positivamente en humanos modernos por las fuerzas evolutivas. En una de ellas estaba el gen AUTS2, que codifica para una proteína que se expresa en el cerebro durante el desarrollo neuronal. Curiosamente, este gen había sido identificado en 2002, en una pareja de gemelos autistas. El autismo es un trastorno del desarrollo que se caracteriza por afectar a la conducta social, a la atención, a la planificación y a la comunicación del individuo. Otros genes con mutaciones asociadas con el autismo, el ACCN1 y el CADP2, también parecían hallarse bajo selección positiva en humanos modernos, al igual que un gen implicado en los déficit cognitivos de las personas que sufren síndrome de Down (DYRK1A) y un gen asociado a la esquizofrenia (NRG3). Todas estas evidencias parecen indicar que podría haber diferencias sustanciales en aspectos cognitivos entre nosotros y los neandertales. También sugiere que el desarrollo cognitivo humano comportó secundariamente la aparición de nuevos trastornos mentales cuando surgieron mutaciones en algunos de estos genes que evolutivamente habían hecho posible dicho desarrollo.

Otro de los genes situados en estas regiones cromosómicas de interés es el THADA, que se ha asociado a la diabetes de tipo II en algunos estudios. Podría ser que THADA tuviera una función metabólica distinta en neandertales y humanos modernos, y por lo tanto podría constituir la primera evidencia de diferencias en la dieta y el metabolismo. Otro gen interesante localizado en una zona seleccionada en humanos es RUNX2. Cuando alguna mutación lo inactiva, produce un trastorno relacionado con la osificación (conocido como displasia cleidocraneal), que incluye el retraso en el cierre de las suturas craneales, un hueso frontal anormalmente abombado, una clavícula con un desarrollo incompleto o defectuoso, una caja torácica acampanada y anormalidades dentarias. Curiosamente, algunos de los rasgos exagerados por el trastorno corresponden a aspectos por los cuales neandertales y humanos modernos difieren morfológicamente. Nosotros nos caracterizamos, por ejemplo, por presentar una frente muy vertical y un cráneo alto y redondeado, mientras que los neandertales tenían una frente huidiza y un cráneo bajo y alargado. Nuestra clavícula es también bastante diferente y nos permite realizar movimientos más libres y amplios con nuestras extremidades superiores. Finalmente, la forma de la caja torácica era ligeramente distinta en neandertales y en muchos homininos anteriores, incluyendo los australopitecinos. Una hipótesis razonable sería que algunos cambios genéticos en RUNX2 permitieron modificaciones en la parte superior del cuerpo que en un contexto determinado resultaron ser selectivamente ventajosas y fueron seleccionadas en el linaje de los Homo sapiens.

Existía la posibilidad de que el genoma neandertal se diferenciara del nuestro no sólo en las variantes de los genes, sino también en la arquitectura genómica, especialmente en la duplicación de segmentos enteros de cromosomas. Un amigo mío de Barcelona, que trabajaba de investigador posdoctoral en el laboratorio de Evan Eichler, en Seattle, Tomàs Marquès-Bonet, se encargó de realizar dicho análisis. La idea subyacente es muy sencilla; la secuenciación produce secuencias al azar, que se van distribuyendo por todo el genoma. Si una región cromosómica estuviera duplicada recientemente (es decir, tuviera dos copias prácticamente idénticas en el genoma), no podríamos distinguirlo en una secuenciación tradicional porque tendrían la misma secuencia de ADN. Pero si nos fijamos en la distribución de los fragmentos secuenciados al azar, encontraremos que a partir de un punto determinado la acumulación de secuencias sobre aquella región es el doble de lo esperado (si tuviera tres copias, sería el triple, etc.). El análisis de Tomàs detectó muchas regiones sobrerrepresentadas en el genoma neandertal, la mayoría de las cuales habían sido también caracterizadas como duplicaciones segmentales en humanos modernos en estudios anteriores. Únicamente tres de dichas regiones no habían sido previamente descritas, pero resultó que no se superponían a ningún gen conocido. En algunos genes, los neandertales mostraban más o menos copias que nosotros. El caso más espectacular era el gen de función desconocida PRR20, del cual se podía inferir que los neandertales tenían nada menos que 68 copias mientras que los humanos modernos únicamente presentaban 16. Es decir, este gen podía estar sobreexpresado en neandertales, ya que cada copia se expresaría simultáneamente, y al haber más copias, se produciría una mayor cantidad de la proteína codificada por PRR20. Pero la tendencia podía ser también la contraria, es decir, a presentar menos copias los neandertales. Esto se observaba por ejemplo en los genes NBPF14, DUX4, REXO1L1 y TBC1D3. Al menos el primero de ellos parece que se expresa especialmente en el tejido cerebral y ha sido relacionado evolutivamente con la expansión del cerebro. Sin embargo, el alcance y significado real de estas variaciones en el número de copias de estos genes es todavía un territorio científico inexplorado.

Por otra parte, la «navegación» informática por los millones de secuencias de ADN permitió conocer las variantes neandertales en muchos genes que habían interesado a los investigadores de la evolución humana. Como yo había predicho, los neandertales presentaban la variante ancestral en el gen HERC2, es decir, no tenían los ojos azules, y también las variantes ancestrales en el gen de la lactasa, es decir, no podían digerir la leche en la vida adulta. Las variantes europeas de la lactasa han sido seleccionadas a partir del Neolítico, cuando nuestros antepasados pudieron emplear la leche de los animales domésticos como un nuevo recurso alimentario. Entre otros muchos detalles que pueden ser o no significativos, los neandertales no tenían las variantes que en los humanos modernos se han asociado a la capacidad de memoria y de resolución de problemas lógicos en el gen COMT, ni la variante que se ha asociado a la protección contra las enfermedades priónicas en el gen PRNP. Además, el individuo de Vindija 33.16 no mostraba la variante no gustadora en el gen TAS2R38 (es decir, notaría el gusto amargo con más intensidad que el individuo que habíamos estudiado de El Sidrón para este gen, que parecía ser heterozigoto). Además, los individuos de Vindija no mostraban la variante en el aminoácido 307 del gen de la pigmentación MC1R que nosotros habíamos descubierto unos años atrás. Por el contrario, tenían una serie de cambios funcionales en otras partes del gen que no podían atribuirse a daños post mortem y que parecían indicar la existencia de una gran variación en el MC1R de los neandertales, algo que ya habíamos predicho en nuestro estudio previo. Pero el alcance real de estos nuevos cambios en la función del gen está todavía por analizar.

Para explorar con más profundidad el genoma neandertal en su contexto evolutivo, había que disponer de genomas humanos de diferentes continentes, y para tal fin el consorcio del proyecto secuenció cinco genomas humanos: un individuo del grupo africano san (los mal llamados bosquimanos, cuyos linajes mitocondriales y de cromosoma Y sabemos que son los más basales de la humanidad), un africano de la tribu yoruba en Nigeria, un chino han, un francés y un nativo de Papúa-Nueva Guinea. Este esfuerzo habría sido, por si solo, un resultado científico notable, pero aquí constituía únicamente un marco de referencia actual para comprender el genoma neandertal.

Cuando los expertos genómicos empezaron a estudiar estos cinco genomas junto con el del neandertal, descubrieron algo sobre el origen de nuestra especie que les dejó atónitos. El propio Svante no daba crédito a los resultados; al principio pensó que se trataba de un extraño artefacto estadístico, pero análisis tras análisis, el problema persistía. «Yo sí creo que los humanos modernos y los neandertales tuvieron sexo», dijo por aquel entonces Svante en unas misteriosas declaraciones muy difundidas en la prensa.

Cuando visitó nuestro instituto en Barcelona, en junio de 2009, me estuvo preguntando si creía posible que los humanos modernos y los neandertales se hubieran encontrado en persona en el Próximo Oriente, cuyos yacimientos principales yo había visitado unos años antes, durante un viaje a Israel. Yo le dije que sí; en aquel entonces, hace unos cien mil años, ni siquiera se diferenciaban por la tecnología. Ambos grupos tenían la misma industria musteriense, sencillamente porque todavía no se había inventado la industria del Paleolítico Superior, que surgió en África al cabo de unas decenas de miles de años. Su mundo simbólico no debía de ser entonces tan distinto a como lo fue posteriormente. Svante y yo dimos una vuelta por el Barrio Gótico barcelonés, y entramos en la recientemente descubierta sinagoga del barrio judío (el llamado Call), arrasado por el pogromo de 1391. Svante dijo que la supervivencia de los judíos como pueblo a lo largo de dos mil años le parecía «algo casi inconcebible». Yo pensé que igualmente increíble era lo que estábamos haciendo con los neandertales. Vivimos en un mundo donde suceden constantemente cosas increíbles. Lo increíble tiene que redefinirse a cada momento.

Poco a poco, los datos genómicos fueron convenciendo a los más escépticos. Personalidades muy dogmáticas, como las que florecen frecuentemente en el campo de la paleoantropología, se hubieran negado a aceptar las nuevas evidencias si contradecían sus ideas previas. Y hay que tener en cuenta, como dijo posteriormente David Reich, que todos ellos tenían fuertes prejuicios contra la hibridación antes de empezar los análisis, por lo que se sabía del ADN mitocondrial neandertal. Pero estos posicionamientos ideológicos son difíciles de mantener en el campo de la genética molecular, donde los datos son más objetivos y replicables y se producen en cantidades tan masivas que son imposibles de ignorar. También yo tuve que modificar mis planteamientos sobre la evolución humana después de ver los datos y aceptar que he apoyado lo contrario en el pasado. Incluso lo he puesto por escrito en algún libro y en no pocos artículos. Pero éste es el implacable funcionamiento de la ciencia; uno tiene que estar dispuesto a revisar sus ideas constantemente. Por eso la humildad es una de las características esenciales de un buen científico. Por otra parte, lo encontrado era sin duda una idea controvertida. Esto es porque en realidad los resultados no se ajustaban a ninguna de las dos hipótesis extremas e incompatibles que tradicionalmente se habían formulado sobre el origen y evolución de nuestra especie: la conocida como «Fuera de África» y la multirregionalista. Las conclusiones del análisis del genoma neandertal iban a cambiar el paradigma de la evolución humana y a provocar una oleada de debates y controversias que perdurarán durante mucho tiempo.

12. El genoma neandertal y el denisovano: el cambio de paradigma

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El genoma neandertal y el denisovano: el cambio de paradigma

La hipótesis Fuera de África (a veces llamada también Eva africana o Eva mitocondrial), que ya hemos mencionado a lo largo de este libro, sostiene que nuestra especie se originó en África hace entre 150 000 y 200 000 años; posteriormente se expandió por los otros continentes, reemplazando, sin cruzarse con ellas, a las poblaciones arcaicas locales que, como los neandertales, procedían de salidas africanas anteriores. Esta hipótesis se basa en buena medida en los estudios del ADN mitocondrial humano, que muestran un origen genético muy reciente y cuyas ramas más basales se hallan en el África sub-sahariana. Los análisis de otros marcadores genéticos (incluido, por ejemplo, el cromosoma Y) apoyan esta hipótesis porque, aunque las profundidades evolutivas varían de un gen a otro en función de las fuerzas selectivas que han actuado sobre cada uno de ellos, las secuencias que han acumulado mayor diversidad (y por tanto, las más antiguas) casi siempre se hallan en África. Hay que recordar que no es toda la población africana la que sale fuera del continente, sino un pequeño grupo de emigrantes que parten del este de África y la abandonan por el corredor del Oriente Próximo o quizás por Arabia, cruzando el mar Rojo en su extremo. Es lógico, por tanto, que buena parte de la diversidad genética situada al sur del Sahara no se halle representada en Eurasia, Oceanía y América.

La hipótesis multirregional, defendida básicamente por paleontólogos clásicos que estudian la morfología de los fósiles, sostiene que las poblaciones humanas de cada continente derivan de migraciones fuera de África muy antiguas, cercanas incluso a los dos millones de años, por parte de homininos muy primitivos como los Homo erectus o formas similares. Estas poblaciones habrían evolucionado localmente, dando lugar a los diferentes grupos humanos de cada continente, y habrían mantenido una coherencia morfológica y genética (que hoy día es indiscutible, ya que todos los cruzamientos entre humanos dan individuos fértiles) mediante el denominado flujo génico. Hablamos de flujo génico cuando los genes se transfieren de una especie a otra, o de una población a otra, en un proceso de contactos progresivos entre individuos cercanos de ambos grupos sin necesidad de que se produzca una asimilación total. Sin embargo, en el caso de una evolución multirregional, los estudios genéticos detectarían grandes profundidades temporales para muchos marcadores, lo que es incompatible con las fechas recientes normalmente encontradas. A inicios del siglo XXI, unos pocos antropólogos (básicamente Milford Wolpoff y Erik Trinkaus, ambos norteamericanos), y yo diría que ningún genetista, apoyaban la idea multirregional.

Pues bien, los investigadores del proyecto descubrieron que el genoma neandertal era más parecido en muchas secciones cromosómicas a los tres genomas no africanos (los de Nueva Guinea, China y Francia) que a los dos africanos. Si la hipótesis Fuera de África fuera correcta, esperaríamos justo lo contrario, porque al estar los genomas africanos situados más cerca de la rama basal de toda la humanidad, deberían ser los más similares al genoma neandertal. De hecho, esto es lo que se observa en el ADN mitocondrial; el mitogenoma humano más parecido al neandertal sería precisamente el de la hipotética Eva mitocondrial y no los mitogenomas de las ramas más recientes y periféricas, derivadas todas ellas de éste.

Explorando esta sorprendente situación en detalle, observaron que en esas secciones cromosómicas, el tiempo de divergencia entre no africanos y neandertales era mucho más reciente que en el resto de sus genomas, porque sus secuencias compartidas eran prácticamente idénticas. Pero cuando se comparaban las mismas secciones con las de los genomas africanos, éstas eran muy diferentes entre unos y otros, y, por tanto, daban tiempos de divergencia más antiguos (hay que recordar que nuestra especie sigue siendo muy reciente, y su genoma sigue marcado por un gran cuello de botella demográfico africano de hace menos de 200 000 años). La explicación más plausible es que estas regiones cromosómicas habían entrado en los genomas no-africanos procedentes de los neandertales, durante la salida de África (ya que no se observaban en africanos). Es decir, que si eran especies distintas, se habrían cruzado en el pasado.

Inicialmente Svante pensó que podría tratarse de un trasfondo de contaminación moderna en las muestras de Vindija. Pero ambos fenómenos (contaminación residual y señales de hibridación con humanos modernos) deberían mostrar patrones diferentes a lo largo de un genoma. El primer fenómeno debería estar representado por igual en todo el genoma (no es posible, por ejemplo, contaminar una muestra con el cromosoma 1 pero no con el 2), mientras que el segundo formaría bloques genómicos heterogéneos y discernibles. Es decir, si originalmente se hubiera formado un individuo híbrido, con un ejemplar de cada par de cromosomas procedente de un neandertal y el otro de un humano moderno, a cada generación subsiguiente se habrían ido formando mosaicos entre ambos tipos de cromosomas que se habrían fragmentado en bloques, pero sin desaparecer completamente. Si el fenómeno fue puntual y antiguo, miles de generaciones posteriores habrían dejado un rastro parcial en algunos cromosomas, que únicamente podía ser observado con genomas completos. El patrón detectado en los genomas no africanos era exactamente así. En los cromosomas 1, 4, 5, 6, 9, 10, 15, 17, 20 y 22, había algunos bloques de alrededor de 100 000 nucleótidos de longitud cuya secuencia era prácticamente idéntica a la del neandertal (y muy diferentes a los de los africanos). No afecta a una parte sustancial del genoma (si no, probablemente, se habría descubierto antes, en estudios genéticos con humanos actuales); los investigadores calcularon entre un 1 y 4 % el aporte neandertal en el genoma de los humanos no africanos.

Otra deducción interesante es que este fenómeno parecía haber sido unidireccional, es decir, de los neandertales a los humanos modernos no africanos, pero no al revés. Esto ocurre cuando hay una población colonizadora en expansión —la de los humanos modernos—, que se encuentra con una población local de tipo estacionario —la de los neandertales—. Si se produce flujo génico entre ambas, la dinámina expansiva de la primera población puede incrementar en su seno la frecuencia de los genes de unos pocos individuos híbridos, pero no ocurre lo mismo con la población que no se está expandiendo. Por otra parte, podía deducirse que esta mezcla de genes no había ocurrido precisamente hace 40 000 años, cuando los cromañones llegaron a Europa, sino mucho antes. Esto era debido a que los rastros genómicos no eran tan recientes, pero también al hecho de que las regiones compartidas no se hallaban únicamente presentes en el europeo actual, sino también en el individuo de Asia y en el de Oceanía.

¿Cuándo ocurrió dicho fenómeno de hibridación? Desde hace muchos años, se sabía que en el Próximo Oriente, neandertales y humanos modernos primitivos habían compartido una misma área geográfica, pero no había forma de comprobar si en realidad habían sido estrictamente contemporáneos. En Israel, algunos de estos yacimientos se hallan situados a pocos centenares de metros unos de otros. Existe el neandertal de rasgos atenuados de Tabun, con dataciones cercanas a los 120 000 años, y los humanos modernos con rasgos arcaicos de los yacimientos de Skhul y Qafzeh, cercanos a los 90 000 años. Posteriormente encontramos neandertales de rasgos más clásicos, como Kebara y otros con rasgos anatómicos un tanto particulares, como Amud, datados ambos en hace unos 60 000 años. Otros yacimientos, como el de Shanidar en Irak o el de Dederiyeh en Siria, indican que los neandertales se encontraban probablemente en un área de mayor extensión, que debía de abarcar todo el Oriente Medio, al menos en períodos que se corresponden a los períodos fríos más extremos en Europa. Es posible que hubiera contactos entre algunos neandertales y grupos de humanos modernos en el Próximo Oriente, y que estos últimos se expandieran por el sur de Asia hasta llegar a Oceanía. Un jocoso comentarista anónimo de un blog científico, lejos del tono trascendente, dijo, refiriéndose también al momento de la hibridación: «Lo que ocurre en el Pleistoceno, se queda en el Pleistoceno» (la frase deriva de la conocida expresión norteamericana «Lo que ocurre en Las Vegas, se queda en Las Vegas»).

Al cabo de unas decenas de miles de años más, estos humanos modernos entraron en Europa por el este y volvieron a encontrarse con los últimos neandertales. Pero en esta segunda ocasión la naturaleza de dichos encuentros debió de ser diferente, no sabemos si por cuestiones meramente biológicas o por aspectos relacionados con la cultura y la cognición que se habían desarrollado con posterioridad a su anterior encuentro y que habían resultado claves para diferenciarlos. También podría atribuirse a un fenómeno puramente demográfico; si los cromañones eran mucho mayores en número, aunque hubiera vuelto a repetirse el flujo génico, éste no habría llegado a expandirse en una población muy numerosa y hoy día sería indetectable.

Este escenario, que podríamos denominar «Fuera de África reciente con hibridación» es totalmente nuevo, y no había sido propuesto por ningún investigador con anterioridad. Esta novedad es algo sorprendente, teniendo en cuenta que los paleoantropólogos no tienen muchos problemas en emitir bonitas hipótesis que van más allá de las evidencias científicas disponibles. Quizás es que el debate se había polarizado en extremo en los últimos 25 años, como para permitir considerar hipótesis intermedias. Otro factor que había que considerar es el hecho conocido de que los neandertales difieren de nosotros en su ADN mitocondrial. ¿Cómo puede reconciliarse esto con las nuevas evidencias genómicas? Siempre recordamos, aunque frecuentemente con poco entusiasmo, que el ADN mitocondrial es un único marcador genético que sigue además una forma de transmisión muy particular. Esta transmisión materna es muy susceptible de sufrir los efectos del azar, de forma diferencial al resto del genoma. Obviamente, si el flujo génico tuvo lugar entre neandertales masculinos y humanos modernos femeninos, su ADN mitocondrial no se habría incorporado a nuestro acervo genético y no requeriríamos más explicaciones. Pero aunque los contactos hubieran implicado ambos sexos, es relativamente probable que los mitogenomas neandertales se perdieran por azar al cabo de unas cuantas generaciones, siempre y cuando el flujo génico entre ambos grupos fuera menor de un 5 o un 10 %.

Explorando el genoma neandertal con más detalle, los investigadores descubrieron que había también ciertas regiones cromosómicas donde la profundidad evolutiva era mucho mayor que en el resto (es decir, eran muy diferentes de las de la humanidad actual). Recordemos que las regiones cuya divergencia evolutiva era muy reciente habían resultado estar compartidas con los humanos modernos y por tanto ser evidencia de flujo génico. La inferencia más plausible es que el caso contrario nos está informando de flujo génico hacia los neandertales desde otra especie todavía más antigua, quizás desde Homo antecessor. No podemos contrastar esta hipótesis porque no disponemos del genoma de Homo antecessor o de Homo erectus, pero esto podría indicar que la hibridación es un fenómeno recurrente en la evolución humana. Es decir, cada nuevo grupo de humanos que han salido sucesivamente de África hacia Eurasia se ha cruzado en mayor o menor grado con poblaciones locales procedentes de migraciones anteriores. Éste es el modelo que empieza a perfilarse: hemos salido de África una y otra vez, y nos hemos hibridado una y otra vez.

Otra cuestión que rápidamente acudió al cerebro de algunos investigadores después del genoma neandertal es la siguiente: si se ha producido flujo génico entre neandertales y nuestros antepasados, ¿significa que no se trataba de especies diferentes?, ¿significa que deberíamos hablar, por ejemplo, de subespecies? Una de las definiciones más comúnmente empleada de especie es la denominada definición «biológica» (otras definiciones son también biológicas en realidad, pero ésta se ha apoderado del término), y siguiendo la propuesta del biólogo Ernst Mayr, hace referencia al aislamiento reproductor. Afirmamos que dos especies son diferentes si los individuos que las conforman están aislados reproductivamente entre sí, es decir, no pueden cruzarse entre ellos y dar descendientes híbridos que sean fértiles. Sin embargo, normalmente lo que observamos en la naturaleza es el producto final de la especiación, es decir, de la separación ancestral de dos linajes. Pero hay que decir que durante dicho proceso, los linajes en separación mantendrán durante cierto tiempo la capacidad de cruzarse. Es decir, puede haber especies que todavía no han establecido una barrera reproductiva total; por ejemplo, a veces simplemente ocupan áreas geográficas alejadas y raramente llegan a encontrarse en estado natural.

Por otra parte, cambios en unos 80 genes de un total de más de 20 000 que posee el genoma humano parece poca cosa para caracterizar individuos con un físico tan diferente como los neandertales. Porque no olvidemos que ellos eran claramente distintos a nosotros y también, claramente, el linaje humano más parecido al nuestro que jamás existió. Algunos dirán que un único cambio en un gen clave puede crear una barrera reproductiva entre dos poblaciones y generar así dos especies. Pero creo que sería una simplificación pensar que los complejos cambios esqueléticos y craneales que observamos en los neandertales pudieran deberse únicamente a cambios en el funcionamiento de unas decenas de proteínas. Probablemente otros factores genómicos que regulan la expresión de todos los genes a lo largo del desarrollo estarán implicados en crear, a partir de genomas muy parecidos, seres humanos distintos.

Con todo, quizás la respuesta más sencilla es que, con o sin evidencias de flujo génico, no podremos afirmar nunca que fueran especies distintas. No es un debate que podamos solucionar de forma objetiva. Nuestra definición de especie no deja de ser una cuestión operativa; un concepto que, a pesar de sus limitaciones, necesitan emplear numerosos biólogos, desde los taxónomos hasta los expertos en conservación. El mismo Darwin no creía en la existencia real de las especies, y pensaba que los linajes evolutivos eran entidades continuas que nosotros parcelábamos a conveniencia. Evidentemente tenía razón, ya que, por ejemplo, nunca tendremos un individuo que era un neandertal mientras sus progenitores eran todavía unos Homo heidelbergensis. Por otra parte, podemos recordar a Shakespeare, cuando dice: «¿Qué hay en un nombre? Aquello que llamamos rosa con cualquier otro nombre olería igual de dulce». Lo importante no es qué nombre les pongamos, sino saber cómo eran unos y otros.

En este sentido amplio, creo que es probablemente más útil considerar que neandertales y humanos modernos eran dos especies distintas o que estaban en proceso de serlo. En primer lugar, por el hecho de que morfológicamente los neandertales se hallan fuera del rango de variación de la humanidad actual. Los paleontólogos definen las especies extinguidas por el cambio morfológico a lo largo del tiempo (hasta ahora, no tenían más remedio, y tampoco les representaba un gran problema conceptual), y, sin duda, desde este punto de vista la mayoría seguirá pensando que eran dos especies. En segundo lugar, si consideramos un criterio más biológico, tenemos la evidencia de que el flujo génico entre ambos grupos fue algo puntual y de alcance limitado, y quizás incluso inexistente en el encuentro final de hace 40 000 años. Es raro que si fueran simplemente poblaciones de una misma especie este fenómeno fuera tan restringido.

Obviamente, que hubiera habido hibridación no significaba que todas las evidencias que se habían propuesto como pruebas de hibridación entre los neandertales y los cromañones fueran ciertas. Quizás el ejemplo más famoso de esto fuera el gen MCPH1 o microcefalina. El gen fue localizado, como en el caso del FOXP2, por el efecto externo que produce en los individuos su inactivación. La microcefalia es una condición en la cual el individuo que la sufre presenta una gran reducción del tamaño normal del cerebro y un retardo mental severo. Puede ser debida a mutaciones que han inactivado alguno de los genes relacionados con el desarrollo cerebral en el feto. El de la microcefalina, localizado en el cromosoma 8, es uno de dichos genes. Su función es desconocida, aunque teniendo en cuenta lo que ocurre cuando falla, es razonable suponer que tiene un papel importante en el crecimiento y desarrollo neuronal. Una vez que se descubrió el gen, un grupo investigador de la Universidad de Chicago liderado por Bruce Lahn lo secuenció en una muestra de humanos de diversos continentes, y descubrió que presentaba una notable heterogeneidad entre individuos y poblaciones. La secuencia del gen de la microcefalina muestra dos linajes muy diferenciados, uno que se encuentra básicamente en África por debajo del Sahara, y otro que se encuentra en Eurasia y América, y que los investigadores denominaron linaje D.

Ya hemos visto en el gen FOXP2 que el efecto final de la selección reciente es crear variantes de elevada frecuencia y con una baja diversidad genómica a su alrededor. Cuanto menor es la diversidad, más reciente el evento selectivo. A partir de la diversidad genética alrededor de la variante que define el linaje D, el grupo de Lahn pudo estimar su antigüedad, que cifraron en tan sólo unos 37 000 años. Por el contrario, la antigüedad de los linajes africanos, no-D, era mucho mayor, y la separación entre ambos parecía establecerse en nada menos que 1,1 millones de años.

Aunque la interpretación más plausible es que el linaje D habría aumentado de frecuencia por mero azar al estar presente en los humanos que salieron de África recientemente, los investigadores se decidieron por una explicación más provocadora y mediática: el linaje D habría sido introducido en nuestro genoma por cruzamientos con neandertales cuando llegaron a Europa (y presumiblemente, también al llegar a Asia), y posteriormente habría sido seleccionado hasta imponerse en todo el mundo fuera de África. Esta interpretación tenía varios problemas. En primer lugar, había que buscar alguna ventaja selectiva proporcionada por D, y en segundo lugar, tenía el inconveniente de que si esta historia era cierta, entonces los africanos actuales presentaban una variante desventajosa en un gen asociado al desarrollo cerebral. Los autores fueron rápidamente acusados de racismo científico, y probablemente no ayudó el hecho de que su principal responsable, Bruce Lahn, contestara irónicamente a sus críticos que «podría ser selectivamente ventajoso ser tonto, pero lo dudo».

Sin embargo, estudios posteriores demostraron que no había ninguna relación entre tener el linaje D y poseer habilidades mentales superiores, mayor tamaño cerebral o incluso conductas diferentes a aquellos que no lo tienen. Es decir, no se ha podido encontrar ninguna ventaja selectiva para D e incluso Lahn ha tenido que aceptar que las variantes de la microcefalina no están asociadas a la inteligencia. El famoso genetista Richard Lewontin sentenció que el estudio de la microcefalina era «un ejemplo egregio de ir más allá de los datos para tratar de causar sensación».

Otra de las evidencias que se habían propuesto como resultado de una hibridación con humanos arcaicos la había descubierto un amigo mío islandés, Agnar Helgason, con quien había trabajado durante una estancia memorable en la compañía de genética deCODE Genetics, en Reikiavik, en el año 2001. Agnar y sus colaboradores habían descubierto que en el brazo largo del cromosoma 17, algunos humanos, básicamente europeos, presentaban una gran inversión (es decir, un fragmento de cromosoma que presenta la orientación cambiada respecto al resto) de unos 900 000 nucleótidos. Como en el caso de la microcefalina, la inversión determinaba dos linajes genéticos, llamados H1 (el linaje ancestral) y H2 (el linaje con la inversión). Este último era muy raro en África y Asia, mientras que en Europa llegaba a frecuencias de un 20 %. Lógicamente, debido a la inversión, la posible recombinación entre los dos cromosomas 17 era nula cuando una copia era H1 y la otra H2, lo cual simplemente acumulaba diversidad genética no compartida entre ambos linajes. Los investigadores islandeses calcularon que ambos linajes habían divergido hacía unos tres millones de años. Sin embargo, mientras que el linaje H1 era muy heterogéneo, el H2 tenía muy poca diversidad, signo, nuevamente, de un posible arrastre selectivo reciente. Una posible vía por la que los humanos, expandiéndose fuera de África, habrían podido adquirir el linaje H2 era por hibridación con los neandertales europeos. Para que toda esta hipótesis fuera posible, obviamente, tenía que constatarse algún efecto selectivo asociado al linaje H2. Lo que hizo Agnar fue recurrir a las detalladas genealogías islandesas para estudiar si las familias H2 habían dejado en promedio (en el período comprendido entre 1925 y 1965) más hijos que las que eran H1. Efectivamente, encontró un ligero exceso de descendientes H2, lo cual podría indicar que los individuos H1 tenían en la práctica una cierta ventaja selectiva.

La región cromosómica con la inversión contiene varios genes, uno de los cuales, MAPT, o proteína Tau asociada a microtúbulos, ya era conocido por los genetistas. El gen se expresa de forma preferencial en tejido nervioso, y su función parece estar asociada a la organización y mantenimiento de la función neuronal. De hecho, se había descrito en estudios anteriores que algunas variantes de MAPT estaban asociadas a problemas neurodegenerativos, como alzheimer y demencia frontotemporal. Cuando se describió la inversión, era bastante tentador especular con la posibilidad que MAPT en el linaje H2 favoreciera algún aspecto cognitivo (nuevamente, sólo en europeos) y que por este motivo hubiera sido seleccionado después de entrar en nuestro genoma por hibridación con neandertales. Sin embargo, estudios posteriores han sido incapaces de hallar ninguna ventaja selectiva en la variación normal del gen MATP, y de hallar diferencias cognitivas entre humanos asociadas a este gen. Como en el caso de la microcefalina, podemos decir que el patrón estructural que muestra esta región cromosómica es llamativo, pero esto no es suficiente como para descartar hipótesis alternativas, relacionadas con la demografía o el simple azar. Con más de 20 000 genes en nuestro genoma, no es sorprendente hallar algunos patrones extraños en algunos genes.

El borrador genómico produjo diversas secuencias en el gen de la microcefalina y en la gran inversión del cromosoma 17, y todas apuntaban a que los individuos neandertales de Vindija tenían los linajes ancestrales no D y H1, respectivamente. Es decir, linajes de tipo africano y no de tipo europeo atribuidos a hibridación. Esto es debido a que, como hemos visto, el rastro de la hibridación afecta únicamente a una pequeña parte del genoma. Sin embargo, existe la posibilidad de que otros neandertales muestren que estos u otros marcadores son variables dentro de la especie. Para conocer la variabilidad de esto y de todo lo que se ha encontrado en el primer borrador, se hace necesario un proyecto de diversidad genómica neandertal. El mismo proceso tuvo lugar después de la publicación del genoma humano. La década siguiente se ha destinado a proyectos de diversidad y al estudio de genomas humanos de todos los continentes. Dada la baja diversidad existente dentro de los neandertales, dicha diversidad podrá valorarse con exactitud mediante el análisis de unos pocos individuos más.

El genoma neandertal salió publicado en un larguísimo artículo en Science el 7 de mayo de 2010. Representó sin duda una de las noticias científicas del año, un auténtico hito tecnológico y científico, y un foco futuro de debates, controversias y nuevos avances. Fue un día de una intensidad difícil de olvidar en el colectivo científico. Los multiregionalistas, como Milford Wolpoff, se sintieron reivindicados después de muchos años de lucha y se atribuyeron, por así decirlo, la patente de las conclusiones. Como dijo Wolpoff en la revista Science a principios de 2011, «es difícil de explicar lo bien que me siento con todo esto», y añadió: «ha sido un buen año». Pero los defensores de Fuera de África también aceptaron los resultados, porque su hipótesis del origen africano reciente —aunque algunos no lo comprendieron inmediatamente— seguía siendo esencialmente cierta. Para Svante, se trataría de un modelo de «reemplazamiento con hibridación». Fue una temporada memorable, durante la cual los científicos sentían con emoción que estaban viviendo la gran época de la historia. John Hawks, un influyente paleoantropólogo de la Universidad de Wisconsin, sintetizó el momento con una frase en su blog personal: «estos científicos [los autores del trabajo] han hecho un regalo enorme a la humanidad». Ann Gibbons, de Science, lo explicó metafóricamente: «estos datos proporcionan una visión con mayor resolución de nuestro pasado, igual que un nuevo telescopio permite a los astrónomos mirar más lejos en el tiempo en el universo».

Hablando precisamente de hibridaciones inesperadas, unas semanas antes de la publicación del genoma, Svante publicó en Nature un estudio sorprendente que podía relacionarse con la posibilidad de acceder a un hominino más arcaico. Hannes llevaba meses aplicando la técnica de captura mitocondrial a todas las muestras que tenían en el Max Planck, y le llegó el turno a un fragmento de una falange de un individuo infantil descubierto en 2008 en la cueva de Denisova, en las montañas Altai (Siberia occidental). El fósil provenía de un yacimiento situado a unos mil metros de altura donde la estratigrafía estaba bastante mezclada y tenía una datación aproximada situada entre los 30 000 y los 48 000 años. Es decir, era una muestra contemporánea de otros neandertales, como el de Okladnikov, situado únicamente a unos 160 quilómetros de distancia hacia el este. Los huesos de la mano no permiten ningún tipo de diagnóstico morfológico, por lo cual era imposible asegurar incluso si se trataba de un neandertal. En realidad, la falange de Denisova es tan pequeña como el botón de una camisa; cuando me enseñaron un molde, en el Max Planck, apenas podía cogerla con mis dedos.

La sorpresa llegó cuando Hannes ensambló varios miles de secuencias obtenidas con la técnica de captura mitocondrial: aquello era muy diferente de los mitogenomas humanos modernos, pero también de los neandertales. La divergencia del linaje mitocondrial de Denisova del resto de los linajes humanos parecía rondar el millón de años, prácticamente el doble que la divergencia de humanos modernos y neandertales. Llamó por teléfono a Svante, quien se hallaba en un congreso, y le contó que Denisova era otra cosa; no sabía qué, pero algo diferente a un neandertal. A pesar de que en el Max Planck no son precisamente conocidos por su sentido del humor, Svante pensó en un primer momento que Hannes le estaba gastando una broma. ¿Qué era, pues, Denisova? Nadie lo sabía. Los periodistas no dudaron en afirmar que se trataba de una nueva especie, quizás todavía desconocida, o quizás descendiente de Homo erectus, Homo heidelbergensis u Homo antecessor. Sin embargo, Svante se cuidó mucho de afirmar que fuera una especie diferente, porque no hay forma de correlacionar divergencia genética con diferencia de especie. Para poner un ejemplo, también estudiando los mitogenomas de los mamuts se habían detectado dos grupos de secuencias con una divergencia cercana al millón de años, pero a nadie se le había ocurrido llamarlos especies distintas. Podría ser que Denisova descendiera efectivamente de poblaciones más arcaicas de tipo heildelbergensis que habrían evolucionado en Asia en paralelo a la evolución de los neandertales en Europa. Cráneos como el de Dali, hallado en China y datado en unos 250 000 años, podrían corresponder al rostro de este nuevo hominino. El hallazgo posterior de dos dientes molares con rasgos morfológicos arcaicos pertenecientes a dos individuos distintos en el mismo yacimiento y que resultaron tener genomas mitocondriales denisovanos, demostró que el infantil no era un individuo aislado. Posteriormente, otro pequeño resto encontrado en los mismos niveles, un hueso de un pie, resultó ser de un neandertal cuyo ADN estaba tan bien conservado como el del denisovano infantil. Lamentablemente, Denisova es un yacimiento cuyos niveles estratigráficos han sido removidos a lo largo de la historia por factores geológicos y por este motivo es de esperar que nunca pueda atribuirse una edad incontestable a los restos humanos descubiertos. Lo más plausible, sin embargo, es que los denisovanos la habitaran hace unos 50 000 años, y los neandertales hace unos 40 000 años. Pero no fueron los únicos: diversos ornamentos típicos del Paleolítico Superior demuestran que también llegaron allí los humanos modernos, hace quizás 30 000 años. Nos encontramos pues, con una cueva habitada sucesivamente por tres tipos diferentes de hominino, algo realmente singular.

Obviamente, recuperar el genoma nuclear era la mejor forma de dilucidar lo que podía ser Denisova. Y Svante lo llevó a cabo en un tiempo récord, aprovechando la poderosa maquinaria tecnológica y bioinformática empleada en el genoma neandertal y el hecho increíble de que la muestra resultó tener una eficiencia del 70 % en la secuenciación (es decir, tiene quince veces más ADN que las de Vindija). No hay actualmente ninguna explicación que permita entender porque este insignificante hueso de Denisova está tan extraordinariamente bien conservado, al mismo nivel, por ejemplo, que algunos huesos de mamut conservados en condiciones árticas. Con estas facilidades, Svante tardó apenas unas semanas en generar una cobertura genómica de 1,9, mayor incluso que la del neandertal (posteriormente, en 2012, Svante aumentó la cobertura hasta la astronómica cifra de 30, superior incluso a la mayoría de los genomas modernos).

El genoma de Denisova llegó a tiempo de ser publicado en Nature el 23 de diciembre de 2010, cerrando así un año memorable —y en aspectos conceptuales yo diría que irrepetible— para la evolución humana. Como dije en la revista Nature, «toda esta historia es increíble, es como un sorprendente regalo de Navidad». Y no era para menos: Denisova ofrece la posibilidad fascinante de disponer de otra referencia evolutiva antigua aparte de la del neandertal, con independencia de que de momento no sepamos quién era el hominino propietario de su genoma. Asimismo, ofrece la oportunidad de conocer el panorama de la evolución humana en Asia, un continente con un registro fósil mucho más limitado que Europa y por tanto más desconocido. La conclusión del análisis genómico publicado en Nature es que los denisovanos (a falta de un diagnóstico morfológico podemos llamarlos así) serían un linaje humano contemporáneo de los neandertales que se desarrolló en Asia. Tomando los genes nucleares, los investigadores estimaron que ambos linajes habrían divergido entre sí hace unos 600 000 años, y de los linajes humanos modernos hace unos 800 000 años. Es decir, los denisovanos estarían más cercanos a los neandertales que a nosotros. Recordemos, sin embargo, que la cifra obtenida para la separación del ADN mitocondrial de Denisova era mucho más antigua. De momento no hay una explicación definitiva sobre esta discrepancia, pero podría ser que su genoma mitocondrial perteneciera incluso a un hominino todavía más arcaico y que alguno de estos denisovanos lo hubiera recibido por flujo génico con estos otros homininos. La forma peculiar de transmisión del ADN mitocondrial permite estas aparentes contradicciones, incluso dentro de una misma especie; pero esta explicación únicamente es posible si el tamaño poblacional ha sido suficientemente grande durante ese período de tiempo. Es decir, quizás los denisovanos no fueron tan pocos como lo fueron sin duda los neandertales. La diversidad encontrada en los tres genomas mitocondriales denisovanos disponibles hasta el momento es mayor que la descrita en neandertales, lo cual también es indicativo de una población más numerosa en los primeros.

Otra conclusión impactante del estudio era que los denisovanos habrían contribuido mediante flujo génico hasta un 4,8 % al genoma de los melanesios (aborígenes de Nueva Guinea e islas cercanas) pero no al de los africanos o al de los europeos y asiáticos. Al cabo de unos meses, el rastro denisovano se había encontrado ya en los nativos de Australasia (Australia y Nueva Guinea), incluyendo a los aborígenes australianos y algunas tribus del interior de Filipinas denominadas genéricamente «negritos»; todos estos grupos comparten algunas características físicas que desde el siglo XIX habían llamado la atención de los antropólogos, como una pigmentación oscura, dientes de grandes dimensiones y rasgos de gran robustez en el cráneo. Teniendo en cuenta que los australasios ya habían recibido una fracción de su genoma de los neandertales, esto implica que en conjunto estos individuos actuales tienen cerca de un 7,5 % de su genoma procedente de humanos arcaicos. Esta cifra, pueden pensar algunos, ya no es tan pequeña como para considerarla totalmente intrascendente. Desconocemos actualmente dónde pudo tener lugar este nuevo encuentro con humanos arcaicos, pero lo que es evidente es que los antepasados de los australasios nunca estuvieron en Siberia. Claramente, los denisovanos debían de ocupar un área muy extensa del continente asiático y parece plausible que el contacto con algunos humanos modernos no africanos se produjera en algún punto del sudeste asiático, cercano quizás a las grandes islas como Java y Sumatra, cuyo territorio debe de cruzarse para llegar a Oceanía. Podría ser que la presencia de los denisovanos en el Altai fuera en realidad una anécdota, un último grupo empujado a mayor latitud de lo habitual por la expansión de los humanos modernos por Asia continental. Porque los actuales asiáticos, que se expansionaron hace unos 30 000 o 40 000 años, no parecen tener claros rastros denisovanos en su genoma.

Al cabo de unos meses, otros investigadores sugirieron que también los africanos llevaban en sus genomas los rastros de hibridación con poblaciones africanas arcaicas, de las cuales desconocemos ahora mismo casi todo. Es decir, que el continente africano habría sido mucho más diverso y heterogéneo de lo que habíamos pensado y que también allí habrían tenido lugar episodios de hibridación entre poblaciones distintas. Obviamente, si han ocurrido en Eurasia, pueden haber ocurrido también en África. En este sentido, un cráneo muy robusto y con rasgos arcaicos procedente de Nigeria (Iwo Eleru), resultó tener una datación sorprendentemente reciente de tan sólo 11 700-16 300 años, compatible con la idea de que diversos linajes humanos habían coexistido en África hasta tiempos recientes.

Sea como fuere, el genoma de Denisova ha complicado aún más el panorama de la evolución humana y del origen de nuestra especie, y nos obliga a abandonar, de una vez por todas, las explicaciones simplistas y extremas. Para el mayor defensor de la hipótesis Fuera de África, Chris Stringer, del Museo de Historia Natural de Londres, «sin duda, la historia se ha convertido en algo mucho más complicado». No es de extrañar que en un congreso, a finales de 2010, Wolpoff y Stringer, enfrentados durante casi 30 años, se sentaran a tomar juntos una cerveza. La paleogenética había reconciliado a los viejos enemigos: ambos habían tenido razón, y ambos habían estado equivocados. Pero sin duda, para uno de ellos, 2010 tenía un regusto de victoria, y para el otro, de derrota.

El genoma neandertal y el de los denisovanos empezaron a crear un nuevo modelo de evolución humana que contempla flujos génicos reiterados entre diferentes especies de humanos, en diferentes momentos y en distintos continentes. Este modelo generará también nuevos problemas ideológicos e identitarios. ¿Cómo asumirá la gente el hecho de que los africanos pasen a ser los únicos que no tienen rastros genómicos neandertales? ¿Cómo se aceptará a nivel popular que los individuos de Melanesia y Australia tengan genes de todavía otra especie arcaica? Algunos supremacistas blancos han comenzado a reinvindicar rasgos que ellos consideran positivos de los neandertales, como su gran fuerza física, su larga permanencia en Europa y su probable pigmentación clara. Pero otros pueden intentar estigmatizar a los humanos actuales con huellas de genes denisovanos (probablemente algunos tardarán poco en denominar a este nuevo hominino Homo erectus). El prejuicio racial, hasta ahora estructurado a partir de rasgos visibles como el aspecto físico, podría reformularse en el futuro a partir de los nuevos datos de la paleogenómica, un resultado sin duda no deseado por parte de este colectivo científico. Está por ver si la sociedad está lo suficientemente madura como para entender que estas nuevas concepciones de nuestra especie no han de interpretarse en términos de superioridad e inferioridad, ni en términos de mejora evolutiva. El resultado general, una única especie en la actualidad, con una historia evolutiva que es esencialmente común, sigue siendo válido. Pero a efectos prácticos, el paradigma de la evolución humana quedó roto en 2010, y uno nuevo empezó a emerger. Como dijo Razib Khan, un conocido bloguero de genética: «El paradigma ha muerto. ¡Larga vida al paradigma!».

Hay que decir que sin la visión de futuro de Svante, su tesón y su capacidad de controlar y coordinar un gran equipo científico estos proyectos no se habrían llevado a cabo. O quizás habrían tenido lugar años más tarde. Aunque no puede hacerse algo así sin pagar un alto precio a nivel personal; probablemente se ha ganado más enemigos que amigos en el mundo científico durante este largo y arrollador proceso de descubrimiento científico. Pienso que si yo llegara a coordinar un proyecto parecido, mi estilo de gestión sería totalmente distinto. Ahora mismo, mi idea de hacer ciencia es simplemente la de descubrir cosas fascinantes colaborando con amigos.

A pesar de la alegría que nos embargaba por haber completado el genoma neandertal, una persona muy querida no pudo ver el final de esta aventura: Javier Fortea. La salud de Javier había empezado a declinar a principios del año 2008. Unos meses antes, había sacado sangre a todos los integrantes del equipo para analizar su gen MC1R. Cuando tocó el turno de pinchar a Javier con la lanceta, pensé que me encontraría con una sangre espesa y poco oxigenada, por su condición de gran fumador. Pero resultó tan líquida que no parecía quererse coagular. Le dije que aquello me parecía extraño, y que quizás debería hacerse un análisis. Cuando se lo hicieron, al cabo de unos meses, los médicos descubrieron que apenas tenía plaquetas (de ahí sus problemas de coagulación) ni glóbulos blancos (las células encargadas de la respuesta inmunitaria), y le diagnosticaron una aplasia medular de origen desconocido. Después de meses de transfusiones, se hizo evidente que iba a necesitar un trasplante de médula e incluso llegaron a encontrarle un donante compatible en Alemania. Pero en el verano de 2009 le detectaron un cáncer en la lengua. Como no lo podían operar por sus problemas hematológicos, tuvieron que aplicarle radioterapia a lo largo del verano. Javier soportó toda la ordalía médica con una entereza admirable, en parte supongo que porque pertenecía a una generación muy sufrida, que había crecido con muy pocas comodidades, y también por su estoicismo personal. Aunque inicialmente el tratamiento parecía ir bien, a finales de septiembre los médicos descubrieron que fatalmente tenía metástasis en varios órganos. Javier comprendió que le quedaba muy poco tiempo, pero no se inmutó. Con la ayuda de su mujer, María Jesús, y de sus dos hijos se dedicó a arreglar sus asuntos personales y a llamar a sus amigos de toda la vida para despedirse. Como recordaron posteriormente varios de ellos, las llamadas empezaban con un escueto: «te llamo para despedirme». Incluso dio instrucciones sobre cómo tenía que ser su funeral, en el que no quería flores ni ceremonia religiosa, y pidió que lo enterraran en el pueblecito de Pría, donde tenía una casa. El día que finalizó la campaña de excavación de 2009, que había sido una de las más exitosas en cuanto a material esquelético, Marco fue directamente a verle al hospital y estuvieron hasta la noche planificando como deberían seguir las investigaciones una vez él ya no estuviera. El destino no le concedió más tiempo; murió plácidamente al día siguiente, el 1 de octubre. Cuando me enteré de la noticia, quedé completamente anonadado, porque le había tomado un gran afecto, porque sabía que debajo de su coraza de cascarrabias había un hombre muy modesto, afable y honesto como he conocido pocos. Sentí premonitoriamente que ya nada volvería a ser igual, y que su muerte cerraba una etapa en la aventura de El Sidrón, caracterizada por su carisma y su fuerte personalidad.

Al volver a casa, después del funeral, estuve sentado ante el ordenador, de noche, mirando antiguas fotos de Javier en El Sidrón. Una en particular, en la que nunca me había fijado antes, me sobrecogió. En ella aparece Javier dentro de la cueva, cabizbajo, con las manos cruzadas en la espalda, alejándose del espectador con un característico gesto meditativo. Abandonando las cálidas luces de la Galería del Osario, Javier Fortea se adentra, solo, en la oscuridad.

13. La familia de El Sidrón

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La familia de El Sidrón

Estoy encallado en un atasco intentando llegar a Barcelona. Se me acaba de ocurrir una idea. Es curioso, pero nunca he tenido buenas ideas en el lugar de trabajo, allí siempre me rehúyen. Se me ocurre que una forma de situar las muestras masculinas de El Sidrón que tenemos más estudiadas, la SD 1253 y la SD 1351c, en sus individuos correspondientes, podría ser analizando directamente el ADN mitocondrial y el sexo genético de toda la familia de El Sidrón. El día anterior, hablando con Antonio, me explicó las dificultades para atribuir el sexo de los individuos juveniles de El Sidrón. En nuestra especie, los hombres son un 8 % en promedio más corpulentos y altos que las mujeres, lo que es un rastro evolutivo indicativo de competición entre machos (en los gorilas, por ejemplo, donde los grupos están formados por un macho dominante y varias hembras, el sexo masculino tiene el doble de envergadura que el femenino). A nivel morfológico, este dimorfismo sexual humano se refleja en que los cráneos masculinos son más robustos, más grandes y con mayores inserciones musculares que los femeninos. Así que si una mandíbula o incluso únicamente la dentición es bastante grande, se supone que se trata de un hombre. Claro que en el fondo se trata de un razonamiento circular, y en cualquier muestra suficientemente grande siempre hay alguien que desentona. Por otra parte, los individuos juveniles (y no digamos ya los infantiles) tienen estos rasgos de robustez tan poco desarrollados que una atribución de sexo es muchas veces imposible. Antonio había procedido midiendo los dientes más dimórficos de nuestra especie (y de todos los primates), que son los caninos. Aunque por el tamaño podía discriminar con relativa certeza algunos individuos extremos (los «muy» masculinos y los «muy» femeninos), otros quedaban en una zona de duda. «¿No podríamos hacer algo desde el ADN?», me dijo. Estoy pensando ahora que puedo ayudar a Antonio a resolver este problema. En cierta manera, siento que ha llegado la hora de estudiar uno a uno los miembros de la familia de El Sidrón, después de tantos años de aproximaciones indirectas y de resultados frustrantes. Es el problema científico más correoso al que me he enfrentado, y, sin embargo, es central al proyecto de El Sidrón.

En el estudio del FOXP2 empleamos algunos marcadores del cromosoma Y para controlar la posible contaminación de las muestras. Uno de estos marcadores caracteriza la rama más basal del árbol del cromosoma Y humano (los llamados linajes A, presentes únicamente en algunas poblaciones del África subsahariana), y ya lo caracterizamos en los neandertales. Pensé que podía diseñar una PCR que amplificara dos fragmentos que fueran diagnósticos para neandertal, uno correspondiente al ADN mitocondrial (que emplearía como control de la reacción de PCR), y otro al marcador del cromosoma Y. Si obtenía el fragmento del cromosoma Y en una muestra determinada, podría decir que era masculina. Si obtenía únicamente el fragmento de mitocondrial, podría inferir de forma razonable que se trataba de una mujer. Obviamente era más factible obtener falsos positivos femeninos porque quizás la amplificación del cromosoma Y simplemente había fallado en esa reacción en concreto. Pero si la repetía varias veces, y obtenía el mismo resultado, esto sería sin duda un fuerte argumento metodológico. Si el diseño experimental funcionaba, podríamos determinar el sexo genético de todo el grupo familiar de El Sidrón.

Hacía unos meses que había hecho una de mis visitas periódicas al laboratorio de Antonio, y habíamos discutido el tema de la caracterización mitocondrial de los individuos concretos, después del fiasco —parcial— del estudio de los fragmentos óseos sin propietario. Comprensiblemente, Antonio era reacio a muestrear los dientes y las mandíbulas, que eran las piezas anatómicas empleadas en la individualización. Sin embargo, recordaba que algunas raíces dentales habían estallado al secarse y habían quedado reducidas a fragmentos sueltos tan pequeños que no se habían podido reconstruir. Metódicamente, Antonio los había guardado en pequeños tubitos y sabía a qué diente y a qué individuo concreto pertenecían esos fragmentos. Me decidí a intentar aprovecharlos, aunque no tenía claro que con una muestra tan pequeña se pudiera obtener nada en el laboratorio. De momento me había llevado a Barcelona una única muestra etiquetada como SD 753 que correspondía al adulto 6 y que pesaba únicamente 20 miligramos. Se trataba de un individuo de edad madura porque tenía los dientes muy desgastados, y que era probablemente el más viejo del grupo (ser «viejo» en términos neandertales significa quizás tener 35 años). Antonio creía que era un varón.

Probé mi nueva PCR en el extracto de SD 753 y obtuve dos bandas, una para el mitocondrial y otra para el Y. Las cloné y secuencié, y para mi sorpresa (es increíble que todavía pueda sorprenderme algo, después de lo que he vivido en los últimos años), había secuencias neandertales en los dos productos. El adulto 6 era, pues, un hombre, tal como me había asegurado Antonio. Aunque las muestras de Vindija empleadas en el borrador genómico y las dos de El Sidrón analizadas para el FOXP2 tenían ya sexo asignado, ésta era la primera vez que teníamos un individuo concreto, y no un fragmento de hueso aislado, sexado. Después de años de intentar infructuosamente estudiar El Sidrón como familia, y a sus componentes como individuos, con este modesto resultado era la primera vez que parecía aproximarme a este objetivo.

Paralelamente, un paleogenetista amigo mío de la Universidad de Copenhague, Eske Willerslev, me sugirió probar una nueva técnica en la PCR que mejoraba su eficiencia en muestras problemáticas, mal conservadas y eventualmente contaminadas. El pequeño truco tecnológico consistía en añadir a los habituales cebadores neandertales otros de tipo humano que se unirían a las secuencias contaminantes. Éstos, sin embargo, tenían los extremos modificados químicamente (los denominamos cebadores bloqueadores), y no progresaban en la reacción enzimática. Es decir, nos habríamos quitado de encima gran parte o incluso todos los contaminantes humanos que dificultaban la recuperación del ADN neandertal en muestras como las de las raíces dentarias. Diseñé los cebadores, y los probé en varias muestras, entre ellas aquel diente, etiquetado como SD 441 y perteneciente al adulto1, que tantos dolores de cabeza me había producido cinco años atrás. Resultaron funcionar de maravilla. Allí donde antes sólo obtenía contaminantes, con los cebadores bloqueadores obtenía casi en su totalidad secuencias neandertales. En la primavera de 2009, sentí que, por primera vez, el camino para la obtención de los linajes mitocondriales de todo el grupo de El Sidrón quedaba técnicamente abierto y que sólo era cuestión de tiempo lograrlo.

Tengo que hablar aquí de Eske, sin duda uno de los personajes más singulares de la paleogenética, un campo ya de por sí lleno de gente sorprendente. Como todos los otros, Eske es un científico joven. Es, también, apasionado y desordenado en extremo (durante bastante tiempo solía perderse en su propio edificio y necesitaba salir a la calle para volver a entrar por la puerta principal y de esta manera encontrar su despacho). Eske es incapaz de recordar en qué piso de un hotel se aloja, el número de la habitación, la calle donde se encuentra el hotel y el nombre mismo de éste. Parece siempre que haya tomado una sobredosis de café y cuando le conocí fumaba constantemente, a pesar de que a veces sus brazos estaban cubiertos de parches de nicotina. Su despacho, lleno de papeles y huesos de mamut, estaba sumido en la niebla perenne del tabaco. Su extraño acento danés-inglés es tan característico que se lo puede identificar en medio de una multitud (dejando aparte que no habla precisamente como si estuviera en una biblioteca). Además, Eske desafía todos los convencionalismos académicos; es capaz de escuchar un seminario en la universidad tumbado en el suelo, pasarse una noche en vela trabajando en el laboratorio para terminar un experimento o beber una copa de más en la cena más formal de su departamento. Y como su mujer no le permite trabajar los fines de semana, no es raro que llame a sus colaboradores los domingos, escondido en el lavabo de su casa. Afortunadamente para Eske, tiene a un eficiente científico inglés nacido en Sri Lanka, Tom Gilbert, que le ayuda a organizar su laboratorio (y en parte su vida). Tom es sin duda uno de los tipos más carismáticos y afables de todo el colectivo paleogenético y una de las razones por las cuales uno no pierde la fe en el colectivo científico. Ambos lograron, a principios de 2010, la publicación del genoma del hombre de Saqqaq, una momia de Groenlandia, anterior a la cultura inuit y de 4400 años de antigüedad, que representó el primer genoma humano antiguo recuperado en su totalidad. Entre los proyectos locos que está realizando ahora Eske está el de recuperar el genoma del famoso líder indio Toro Sentado, abatido a tiros en 1890.

Cuando visité a Eske para discutir los resultados de los cebadores bloqueadores, me alojé en su piso, que curiosamente estaba plagado de escopetas de gran calibre. Había además varios montones de munición encima de la mesa del comedor. Descubrí que Eske había vivido durante seis meses entre los años 1993 y 1994 con los yukagihr en Yakutia, y que en sus expediciones a Siberia, Alaska y Groenlandia en busca de mamuts y de muestras de hielo, necesitaba los rifles como protección contra los osos. En uno de estos viajes a Siberia estuvo a punto de morir congelado, incapaz de encontrar el campamento al caer la noche. Se mantuvo con vida gracias a que pudo encender una pequeña hoguera, pero resultó con congelaciones en la cara y en los testículos (nunca me ha explicado cómo pudo congelarse al mismo tiempo dos zonas tan alejadas entre sí).

Entre sus colaboradores circulan múltiples historias sobre Eske, y se cuenta que un viaje con él se sabe cómo empieza pero nunca cómo acaba. Uno de ellos, cuya mayor aventura probablemente había sido irse de vacaciones a Escocia, me contó que, estando en un rincón perdido de Siberia, vio a Eske llegar corriendo al campamento seguido de cerca por un enorme oso pardo lanzado al galope. Lo siguiente que recordaba era encontrarse subido a la copa de un árbol y a Eske debajo de él cargando un rifle para abatir al animal (afortunadamente, el oso decidió marcharse sin comerse a mis amigos). En otro episodio, estando en una casa de un remoto pueblo en Yukón, Eske salió a la calle a fumar, pero una vez allí fue incapaz de recordar dónde estaba alojado, por lo que necesitó el resto del día, con temperaturas progresivamente más bajas, para ir recorriendo todas las casas preguntando si era el huésped que habían perdido. En una de sus expediciones al norte de Groenlandia para obtener perforaciones del casquete de hielo, el frío era tan intenso que descargaba las baterías de la máquina de taladrar, por lo que Eske terminó atándolas con cinta aislante directamente al cuerpo de una de sus ayudantes para que así las mantuviera calientes. Por cierto, otro de sus colaboradores, llamado Jonas Binladen, resultó ser sobrino del terrorista más buscado por Estados Unidos entre 2001 y 2011 (quien parece que tenía más de cuarenta hermanos y hermanas, y, por tanto, debe de tener centenares de sobrinos dispersos por el mundo). Por una broma de la genética, es muy parecido a su famoso tío cuando era más joven.

A lo largo de todo el año 2009 y hasta la primavera de 2010, fui determinando el sexo y el linaje mitocondrial de la familia de El Sidrón, gracias en parte a la eficiencia de los nuevos cebadores bloqueadores. Los resultados del sexo fueron totalmente concordantes con la atribución que Antonio había hecho desde la morfología. Los adultos 1, 2 y 6 resultaron ser varones. Los adultos 3, 4 y 5 parecían ser mujeres.

Otro avance notable de la temporada 2009 fue poder saber finalmente a quién correspondía la famosa muestra SD 1253. Sabíamos que era un individuo masculino bastante robusto y había determinado que únicamente había tres varones entre los seis adultos. Me dediqué entonces a recuperar un fragmento del ADN mitocondrial que contenía la posición diagnóstica 16 129 (SD 1253 tiene una G en dicha posición, y todos los neandertales de otros yacimientos estudiados, una A). Lo recuperé en la muestra SD 441 (adulto 1), y en otras muestras pertenecientes a los adultos 2, 5, 6, los adolescentes 2 y 3 y el juvenil 2 (un niño de 8-9 años) pero resultó que todos ellos tenían una A en la posición 16 129. Después descubrí que sí estaba presente en las muestras correspondientes al adulto 3 y al 4, que mostraban una G en dicha posición. Pero había un problema: ambos individuos eran claramente femeninos. El adulto 3 conservaba gran parte de la mandíbula, que morfológicamente permitía un buen diagnóstico sexual, y el 4, aunque sólo tenía las piezas dentales, mostraba los caninos más pequeños de todo el grupo, y, en rigor, era el individuo más femenino de todos. Quedé desconcertado durante unas semanas, hasta que Antonio me dijo que los adolescentes neandertales eran también muy robustos y además de ser masculinos podían tener un hueso del grosor de SD 1253.

Al final pude recuperar el fragmento diagnóstico en una muestra correspondiente al adolescente 1, y descubrí que tenía una G en la posición 16 129. Éste era, pues, el propietario de la mejor muestra de hueso de El Sidrón, que había sido descubierta cuatro años antes; un adolescente masculino que tenía unos quince años en el momento de su muerte. Podría ser hermano de la mujer representada por el adulto 4, ya que por la edad no puede ser hijo suyo. Desafortunadamente es un individuo escasamente representado desde un punto de vista morfológico. Al contrario que los adultos 1, 2 y 3, que conservan mandíbulas bastante completas, el adolescente 1 únicamente dispone de un fragmento minúsculo de mandíbula. El resto son dientes sueltos. Sin embargo, una ventaja adicional de que sea el único masculino con una G en la posición 16 129 es la de que esto permitirá rastrear dicha secuencia en los diversos fragmentos craneales, todos ellos sin propietario. Hasta el momento tenemos tres occipitales parciales o completos, dos huesos frontales pertenecientes a un adulto y a un individuo juvenil, y dos huesos temporales. En un futuro podríamos muestrear los fragmentos craneales y podríamos saber si pertenecen también al mismo individuo. Con más información genética, podríamos atribuirlos a cualquiera de los adultos. Sería la primera vez que la paleogenética permitiera identificar un conjunto disperso de fragmentos esqueléticos sin conexión anatómica como pertenecientes a un individuo concreto.

La identificación del individuo SD 1253 fue la última noticia paleogenética que pude darle a Javier Fortea antes de su muerte. Sin embargo, la caracterización de todos los individuos estaba todavía lejos. El análisis de las muestras de hueso había mostrado la existencia de otras dos posiciones variables, esta vez en la región hipervariable 2 del ADN mitocondrial: la posición 200, donde algunos individuos como SD 1253 mostraban una G (en vez de una A, como otros), y la posición 204, donde una pequeña esquirla ósea, SD 1416, mostraba además una C en vez de la T que mostraban todos los otros. Durante los primeros meses de 2010 me dediqué a recuperar estas posiciones en las muestras disponibles y volví a Madrid a muestrear los dos individuos que me faltaban, el juvenil 1 (un niño de entre 5 y 6 años), y el infantil (un niño de entre dos y tres años). Durante el verano de 2010, pude descubrir, finalmente, cuál de los tres linajes mitocondriales presentes en El Sidrón tenía cada individuo. Los adultos 3 y 4 (dos mujeres), el adolescente 1, el juvenil 1 y el infantil, aparte de la G en 16 129, tenían también una G en 200. Finalmente, el adulto 3, además de esos dos cambios, tenía también una C en 204. Para simplificar las cosas, decidí llamar a los tres linajes por una letra, A, B y C. Así, el linaje A tenía los siguientes nucleótidos en las posiciones diagnósticas; 200A-204T-16 124A; el B 200G-204C-16 124G y el C 200G-204T-16 124G. Por aquel entonces, Hannes había abandonado ya el Max Planck y se estaba instalando como profesor en la universidad alemana de Tubinga. Así que les pedí a Tom y a Eske que me ayudaran a replicar algunas de las secuencias de mitocondrial de la familia de El Sidrón en su laboratorio. A principios de noviembre de 2010, teníamos listos todos los análisis, y coincidían con los míos.

Resultó que el linaje A estaba presente en los tres adultos masculinos (adultos 1, 2 y 6), un adulto femenino (adulto 5), dos adolescentes (adolescentes 2 y 3) y uno de los juveniles (juvenil 2). Es decir, siete de doce individuos presentaban el mismo mitocondrial. El linaje B estaba representado por un único individuo, una mujer adulta (adulto 3), mientras que el C lo tenían cuatro neandertales, una mujer adulta (adulto 4), un adolescente masculino (adolescente 1), el juvenil 1 y el infantil. Dada la distribución de edad, parece muy plausible que los niños representados por el juvenil 1 y el infantil fueran hijos de la mujer 4, y que el niño representado por el juvenil 2 fuera hijo de la mujer 5.

Individuo | Edad | Sexo | Linaje
Adulto 1 | Joven adulto         | Masculino | A
Adulto 2 | Joven adulto | Masculino | A
Adulto 3 | Adulto | Femenino | B
Adulto 4 | Joven adulto | Femenino | C
Adulto 5 | Adulto | Femenino | A
Adulto 6 | Adulto | Masculino | A
Adolescente 1        | 12 - 15 | Masculino | C
Adolescente 2 | 12 - 15 | ¿Masculino? | A
Adolescente 3 | 12 - 15 | Masculino | A
Juvenil 1 | 5 - 6 | ¿? | C
Juvenil 2 | 8 - 9 | ¿? | A
Infantil | 2 - 3 | ¿? | C

La existencia del mismo linaje en la mujer 4, el juvenil 1 y el infantil permitió también inferir el tiempo que pasaba entre el nacimiento de un hijo y el siguiente. Como el juvenil 1 tiene entre 5 y 6 años, y el infantil entre 2 y 3 años, el tiempo entre sus nacimientos es de aproximadamente tres años. El intervalo entre nacimientos es un parámetro fundamental en la dinámica demográfica de una población. Entre los grupos cazadores recolectores actuales suele ser bastante elevado, y en promedio se sitúa entre los tres y los cuatro años. Esto es en parte debido al hecho evidente que para tener un nuevo hijo (que la madre tiene que acarrear en los desplazamientos diarios), el anterior tiene que ser capaz de andar ya grandes distancias. El tiempo entre nacimientos es una de las variables que las poblaciones neolíticas fueron posteriormente capaces de disminuir, debido al sedentarismo y al cuidado compartido de los niños pequeños. En el caso de los neandertales, es importante también pensar en la posibilidad de supervivencia de niños tan pequeños, probablemente destetados a los dos años de edad.

Como vemos, muchos de los individuos de El Sidrón tenían idéntico linaje mitocondrial, lo que indicaba una relación estrecha por línea materna. Puede haber una mezcla de madre e hijos, de hermanos y de primos, pero lo que está claro es que si tomamos una muestra de doce europeos al azar y miramos su ADN mitocondrial, no encontraremos nunca que siete de ellos presenten el mismo. En cambio, si analizamos un grupo familiar de doce individuos que están celebrando algo, un aniversario o una boda (o ya puestos, un funeral), muchos de ellos, con diversos grados de parentesco, podrían tener el mismo mitocondrial. Aunque haya tres linajes en el grupo, hay que decir que difieren uno de otro por muy pocas mutaciones (de una a tres, dependiendo de los individuos), lo cual indica además que todos ellos proceden de una misma población, y, en rigor, de una población con una escasa diversidad genética.

Por otra parte, si observamos los linajes de las tres mujeres adultas, cada una de ellas posee uno distinto. Lo contrario sucede en los varones, que presentan los tres linajes idénticos. Esto parece indicar la existencia de la denominada exogamia femenina, un fenómeno usual en grupos cazadores recolectores actuales. Básicamente consiste en el intercambio de mujeres jóvenes cuando dos grupos se encuentran, mientras que los hombres siempre permanecen con sus familiares (lo que se conoce como patrilocalidad). Este mecanismo cultural reduce la endogamia del grupo y también la posibilidad de conflictos intergrupales. Como es lógico, el resultado genético inmediato de dicho mecanismo es una mayor diversidad mitocondrial en las hembras de un grupo. En una escala muy amplia, la exogamia femenina produce una mayor difusión de linajes mitocondriales entre poblaciones y entre grandes áreas geográficas, mientras que el cromosoma Y permanece más parcelado territorialmente. Esta diferencia en la distribución de los marcadores uniparentales femeninos y masculinos se encuentra en nuestra especie, lo cual sugiere que nuestros antepasados practicaban también la exogamia femenina. Los resultados de la familia de El Sidrón indicarían que los neandertales poseían el mismo mecanismo social. Los antropólogos culturales han constatado que, en las sociedad actuales donde se practica la patrilocalidad, los vínculos de poder están establecidos dentro de los individuos del grupo del varón (ya que son familiares directos suyos) y, en cambio, la mujer siempre está en una posición social más débil, debido a su origen externo y a la falta de apoyos familiares. Su posición suele afianzarse a medida que tiene descendencia dentro del grupo receptor, pero esta estrategia reproductiva determina sociedades donde la autoridad es esencialmente patriarcal. Es probable que éste fuera también el caso de los neandertales.

Las relaciones de parentesco exactas dentro de la familia de El Sidrón podrían discriminarse en el futuro con una batería de marcadores nucleares. Quizás con unos doce o quince bastaría. Pero a la espera de dicha información, sí podemos afirmar que los neandertales formaban pequeños grupos familiares y patrilocales. Creo que esta estructura demográfica influyó también en su proceso de extinción. Los recién llegados cromañones probablemente tenían una estrategia social y demográfica distinta. Quizás formaban redes sociales más extensas y tenían grupos más grandes y menos endogámicos. Una pequeña diferencia en la tasa de reproducción, por ejemplo, podría marcar la diferencia con la demografía neandertal en unos pocos miles de años.

El trabajo de la familia de El Sidrón (como lo llamábamos entre nosotros) salió publicado en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos el 20 de diciembre de 2010, y fue un nuevo hito científico. Llegó en el momento adecuado, porque cada vez estaba más claro que para poder entender un posible proceso de contacto y de hibridación con neandertales, era necesario conocer su demografía. Porque la demografía es en definitiva lo que modela las consecuencias del proceso evolutivo. Pero para mí, el análisis de los linajes mitocondriales de El Sidrón representaba además una parte esencial de todo el proyecto, algo que había durado nada menos que siete años. La caracterización de las relaciones de parentesco dentro de esta familia era la manera definitiva de personalizar a estos individuos y de integrarlos en su contexto social y familiar.

La identidad individual ha sido una manifestación constante en la civilización. Desde hace algún tiempo colecciono denarios (monedas de plata que rondan los tres gramos de peso) del imperio romano. No sólo nos permiten conocer el rostro de los emperadores, sino que además muestran una serie de mensajes políticos e ideológicos que nos ayudan a entenderlos como individuos y relacionarlos con el contexto histórico. Me interesan especialmente los denarios de la dinastía Julio-Claudia, de la Flavia y de los Antoninos o emperadores adoptivos. Entre estos últimos, siento predilección por Marco Aurelio, el emperador filósofo, quien, a pesar de estar agobiado por las obligaciones de su cargo y por las tribulaciones militares del imperio, encontró tiempo para escribir sus reflexiones más íntimas. Obsesionado con la muerte y el olvido, Marco Aurelio nos dice: «Todo se desvanece, y rápidamente se convierte en leyenda, y rápidamente también el olvido más completo lo cubre de polvo. Y digo esto a propósito de quienes de alguna manera brillaron maravillosamente. Porque los demás, tan pronto como dieron el último suspiro, ya no se sabe ni se habla de ellos. Pues ¿qué es, en resumidas cuentas, ser recordado siempre? El vacío total».

Pienso que con cada nuevo gen que recuperamos, el vacío total en la memoria de los neandertales es menos efectivo. Progresivamente dejaremos de verlos en abstracto, como huesos fosilizados, anónimos, y pasaremos a verlos como seres humanos, con sus rasgos propios y característicos e incluso sus relaciones de parentesco. Sólo así podremos empezar a sentirlos próximos y dejar atrás más de cien años de incomprensión. Poco a poco, la familia de El Sidrón, un pequeño grupo de neandertales que encontraron la muerte hace 49 000 años, nos será devuelta a la vida con una claridad que nunca antes había tenido un grupo humano de un pasado remoto.

14. La posición de los humanos en la naturaleza

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La posición de los humanos en la naturaleza

¿Somos realmente quienes creemos que somos? Nos contemplamos en un espejo para conocernos, porque no estamos diseñados para ver nuestro propio rostro (por eso Pessoa decía que quien inventó el espejo envenenó el alma de los hombres). Así lo hacemos también con los neandertales, que son como una imagen nuestra, como un reflejo que observamos distorsionado en un espejo de tiempo. Encontramos en ellos semejanzas que nos emocionan y diferencias que nos parecen atroces; pero sea como fuere, gracias a ellos podemos delimitar nuestra existencia, y estar seguros de que es real. Es nuestra imagen especular lo que nos permite definirnos, aunque sea por exclusión.

Tendemos a seleccionar para definirnos rasgos o habilidades que nos parecen excelsas, sublimes, superiores. Se ha dicho que lo que nos hace humanos es la capacidad de pensamiento simbólico, de lenguaje, de crear arte, de hacer filosofía, de ser autoconsciente, de buscar a Dios. Aun así, nadie diría que una persona con déficit mentales, o muda, o tetrapléjica, o que está en coma, no es humana. Nos cuesta entender que se trata de concepciones apriorísticas sobre lo que nosotros desearíamos que nos definiera como especie. No tiene por qué ser realmente así, la ciencia no está para cumplir nuestros deseos. Decía Dostoievski que «sólo los humanos pueden ser tan artísticamente crueles», y John Stuart Mill que «la intolerancia está en la naturaleza humana». Comprensiblemente no deseamos considerar estas características como definitorias. Pensamos que son rasgos brutales que arrastramos como un lastre de nuestro pasado evolutivo, y que en todo caso servirían para definir a otras especies humanas. En el fondo, todavía deseamos desesperadamente situarnos por encima del mundo natural. Por eso, más de un siglo y medio después de Darwin, todavía nos asustan los esqueletos que podamos encontrar escondidos dentro de nuestro armario evolutivo.

Con la llegada de la genética, ha habido gente que ha intentado definir a los humanos por un rasgo genotípico. Sin embargo, esta aproximación parece destinada igualmente al fracaso, dada la gran variación interindividual que se está descubriendo a nivel genómico entre individuos de nuestra especie. Los genetistas hablan de «tipo silvestre» (o «wild type») para referirse a la secuencia de un gen típica o mayoritaria en una especie; por contraposición, cualquier individuo que presenta una mutación respecto a dicha secuencia se denomina mutante. En los humanos no hay realmente individuos no mutantes para el conjunto de genes. Con más de 7000 millones de humanos en el planeta, podemos encontrar mutaciones en casi cualquier gen, sin que sus portadores vayan a perder la condición de ser humano. Decía Montaigne, con resonancias borgesianas, que «cada hombre encierra la forma entera de la condición humana». Y puede ser cierto a nivel moral, pero a nivel genético simplemente no tenemos un genoma patrón o un «tipo silvestre» para definir esta humanidad en común. No podemos asegurar que dos personas escogidas al azar vayan a tener exactamente una secuencia idéntica en un determinado gen. Así, dos humanos cualesquiera presentan cerca de un 99,5 % de similaridad en su genoma (las estimaciones iniciales eran ligeramente superiores, cercanas al 99,9 %). Hay descritos cerca de 10 millones de cambios de un único nucleótido (los denominados SNPs, pronúnciese snips) que pueden ser variables entre individuos y que lógicamente, pueden ser más o menos predominantes en diferentes poblaciones. Estos SNPs constituyen el 0,3 % del genoma y pueden afectar tanto a zonas no codificantes como a genes (en este último caso, explican las numerosas variantes que presentan muchos genes, algunas de las cuales sin duda están asociadas con la predisposición a determinadas enfermedades). Y no sólo varían posiciones puntuales; los estudios genómicos más recientes con humanos de todos los continentes han puesto de manifiesto mayores diferencias de las esperadas en algo tan sorprendente como variantes en bloques de secuencia de más de 50 000 nucleótidos de longitud. Estas secciones de ADN pueden presentar diferencias entre individuos en el número de copias presentes, o incluso estar ausentes en algunas personas.

Pero para conocernos, no será necesario secuenciar los genomas de toda la humanidad: el genoma neandertal (y también el de los denisovanos) los delimitará. Porque lo que es importante realmente para definir a todos los humanos no es un rasgo externo, una aptitud o un gen, sino una historia evolutiva compartida, un pasado en común, una red genética interconectada con nuestros antepasados y con todos los humanos actuales. Esto nos permitirá obtener una definición objetiva, aunque sea una definición genética, de nuestra especie. Probablemente no será tan simple —y tan comprensible— como nos hubiera gustado. Será un complejo listado de cambios genéticos y no un único rasgo clave. De momento es un conjunto de adaptaciones cognitivas, fisiológicas y metabólicas que han implicado cambios genéticos. Pero al menos formará una definición objetiva, algo que no tendrá que recurrir a ideologías o a religiones y que por tanto no estará sujeta a cambios de opinión, prejuicios culturales o condicionamientos políticos. Tendremos al fin el lugar que nos corresponde en el mundo natural.

Ya hemos visto que nuestros orígenes se remontan a hace unos seis o siete millones de años, cuando el linaje que dio lugar a los chimpancés y a los bonobos se separó del que dio lugar a los humanos. Pero nuestro camino evolutivo propio no fue un progreso lineal único, sino que fue un proceso de ramificaciones arbustivas con numerosas extinciones de géneros (como los representantes del género Australopithecus) y de especies o linajes humanos (como los propios neandertales y los denisovanos, sean quienes fueran), hasta llegar a la única especie actual, la nuestra. La separación de humanos y chimpancés representa un tiempo limitado a escala evolutiva. Esto explica que sólo un porcentaje muy pequeño de nuestro genoma sea diferente del de un chimpancé. En promedio, diferimos en cerca de 35 millones de nucleótidos de ADN del total de 3100 millones de nuestro genoma. De momento se estima que hay cerca de 20 500 genes en nuestro genoma (una cifra notablemente menor que la de las estimaciones previas, que rondaban los 100 000). Pero la función exacta de la mayoría de estos genes y su importancia evolutiva es todavía poco conocida.

Entre humanos y chimpancés no sólo existen diferencias morfológicas, cognitivas, conductuales y de secuencia de ADN, sino que también existen diferencias en la susceptibilidad a contraer diferentes enfermedades, diferencias que también tienen que tener una base genética. Por ejemplo, los humanos tenemos tendencia a desarrollar el SIDA a partir de la infección con el virus HIV, mientras que esto raramente ocurre con los chimpancés; igualmente, nosotros podemos sufrir alzheimer, huntington y arteriosclerosis, mientras que ellos únicamente experimentan un desarrollo parcial o nulo de estas enfermedades. También tenemos más susceptibilidad a la gripe y a la malaria, a las cuales nuestros parientes peludos parecen ser más resistentes. Esta susceptibilidad discrepante puede ser debida en parte a diferencias en la composición de las superficies de las células de nuestros tejidos, puesto que los virus, bacterias y otros patógenos utilizan sistemas de reconocimiento para infectar específicamente las células humanas y propagarse. De hecho, la primera diferencia funcional descubierta entre humanos y chimpancés, en 1998, estaba relacionada con la susceptibilidad a patógenos. Los humanos no presentamos en nuestros tejidos una forma de ácido siálico (abreviada Neu5Gc), que, por el contrario, se encuentra en grandes cantidades en otros primates. Los investigadores descubrieron después que esto era debido a una mutación que en los humanos había inactivado el gen que codifica para el enzima encargado de sintetizar este tipo de ácido siálico. Es posible que esta mutación fuera seleccionada al conferir indirectamente protección frente a algún patógeno letal que utilizara el ácido siálico para anclarse en la superficie y penetrar en las células del huésped.

Para entender la utilidad del genoma neandertal sólo hay que tener en cuenta que esta inactivación del ácido siálico fue calificada como el primer «gen de humanidad», pero ahora sabemos que también los neandertales comparten este rasgo. De hecho, las estimaciones de tipo reloj molecular para la inactivación del siálico ya habían proporcionado fechas muy antiguas, que rondaban los dos millones de años. Podemos afirmar que, como mucho, podría calificarse de «gen humano», pero no de «gen de humanidad». El disponer del genoma neandertal nos permite acotar exactamente qué diferencias genéticas son compartidas con los neandertales y cuáles son tan recientes que son exclusivas de nuestra especie. De esta manera podemos separar el grano de la paja evolutiva.

Las estimaciones iniciales a partir de los datos de Vindija indican que diferimos entre 180 000 y 250 000 nucleótidos de los neandertales, si bien gran parte de esta fracción corresponde en realidad a daños post mortem en el genoma neandertal. Pero una parte de estas diferencias se encuentra, como hemos visto, en genes (como los descritos en el gen MC1R) y serán cambios que tendrán, probablemente, un impacto funcional en la proteína resultante. La pequeña lista de genes que parecen ser importantes para distinguirnos de los otros homininos han ido apareciendo durante el infatigable proceso de secuenciación. Tenemos evidencias de que algo pasa alrededor de los genes SPAG17, TTF1, RPTN, SOLH, TRPM1, NRG3, DYRK1A, RUNX2, THADA, AUTS2, CADP2 y ACCN1. A éstos habría que añadir la lista de 78 genes que tienen al menos un cambio de aminoácido respecto de los humanos modernos, una lista que puede incrementarse en futuros estudios. Este pequeño listado, ya sea de uno o varios centenares de genes, que están asociados básicamente a rasgos fisiológicos de la piel, al metabolismo, a la fisiología y a la cognición, puede ser clave para definir a Homo sapiens. Algunas posiciones genéticas interesantes que no han quedado cubiertas por el primer borrador genómico neandertal, también se podrán ir secuenciando a partir de las muestras de El Sidrón. La lista abarcará pronto todos los genes, así como sus regiones reguladoras, que están situadas fuera de las secuencias codificantes y que determinan con qué intensidad se expresa un gen determinado durante el desarrollo. Con el tiempo, sabremos cómo eran, cómo enfermaban, cómo sentían, cómo reaccionaban y cómo se comunicaban los neandertales.

Con esta información, podremos saber también cuál es el rango de variación genética que puede afectar a genes humanos que hoy creemos invariables o intocables por la evolución. El proceso evolutivo ha modificado recientemente en nuestro linaje (o en el de los neandertales) algunos genes que están implicados en aspectos del metabolismo, de la cognición o de la fisiología, y que funcionaban de forma distinta en los neandertales. Es decir, estos genes nos indicarán de qué otra manera se puede ser humano. Es lógico que existan cambios en este tipo de genes, puesto que ellos estaban adaptados biológicamente a condiciones ambientales extremadamente duras y frías, así como a una dieta básicamente cárnica y calórica. Ambas condiciones tienen que haber influido en genes que pueden estar asociados al transporte y degradación de ácidos grasos, al metabolismo del músculo, al crecimiento, a la absorción de nutrientes o a la morfología de la piel. Quizás encontremos patrones de variación no descritos en genes que en los humanos modernos nos han permitido adaptarnos a condiciones de frío moderado. Estos mismos genes del metabolismo están secundariamente asociados a enfermedades que nos afectan como los trastornos cardiovasculares, la hipertensión, la diabetes o la obesidad. De hecho, es así como se descubrieron la mayoría de ellos y su nombre todavía refleja este aspecto patológico cuando su función no es la óptima. Algunos de estos cambios genéticos podrían contener información médica potencialmente beneficiosa para nuestra especie, porque nos ayudarán a entender la función del mismo gen en otro contexto evolutivo diferente pero cercano a nosotros. La biomedicina necesita cada vez más entender el proceso evolutivo para entender la función, y también para entender la pérdida de función. Sabemos que algunos de los genes encontrados están asociados a trastornos neurológicos y cognitivos, y nuevamente fueron descubiertos a raíz de las condiciones médicas que provocan cuando presentan mutaciones deletéreas. Algunos, como AUT2 (es decir, abreviadamente, «autismo») fueron incluso bautizados en función de la enfermedad que producían. Pero no hay que caer en el error de pensar que estos genes están allí para causar enfermedad. Estos genes son obviamente necesarios para nuestro correcto desarrollo cognitivo y funcionan bien en la mayoría de nosotros. Habrá que investigar cuál es su función habitual y cómo se diferencia de la que tenían en los neandertales. Quizás pondremos de manifiesto diferencias esenciales en la forma de pensar y de concebir la realidad. E indirectamente sabremos que aspectos cognitivos son esenciales para definirlos a ellos y a nosotros. O quizás concluiremos que las diferencias son irrelevantes porque afectan a genes con funciones no particularmente importantes. En realidad, no lo sabemos todavía.

Algunos científicos han alertado ya que con todo este caudal de conocimientos, terminaremos por conocerlo todo de los neandertales, incluso sus características más íntimas, y que, con esto, los científicos del Proyecto genoma neandertal habremos contribuido a eliminar parte del misterio de nuestras vidas. Es posible que tengan algo de razón, pero en todo caso todavía tardaremos muchos años en explorar todos los rincones del paisaje genómico neandertal. En realidad, los proyectos genómicos (ya sean el genoma del neandertal, de los denisovanos, del ser humano o del chimpancé) no son sólo el final de una historia, sino simplemente el principio de otra más compleja. Se trata de ciencia básica, de una investigación que proporciona las claves para desarrollar nuevos proyectos en el futuro, que van ramificándose sin cesar. Lo que hemos encontrado en el genoma neandertal nos servirá para empezar a diseñar estudios funcionales, como el que realizamos con el gen MC1R. Estos estudios permitirán conocer el impacto real de los cambios genéticos encontrados a nivel de la secuencia de ADN. Podrán crearse animales de laboratorio transgénicos que llevaran genes de neandertal insertados en su genoma y expresados en su metabolismo o en su aspecto externo. Igual que se estudian genes humanos mediante ratones transgénicos «humanizados» (y hoy día hay varios miles de ellos en laboratorios de todo el mundo), habrá que «neandertalizar» ratones para estudiar cambios genéticos propios de los neandertales. Especialmente en los genes cognitivos, es evidente que necesitamos disponer de un organismo vivo para observar posibles cambios en la conducta. En otros casos, quizás podrán investigarse estos rasgos mediante la inyección de vectores víricos con el gen neandertal en determinados tejidos y órganos con tasas de crecimiento lento, como el hígado o el cerebro, y observar qué ocurre a nivel histológico. Finalmente, la función de algunos genes metabólicos y fisiológicos podrá estudiarse probablemente con análisis celulares in vitro, sin necesidad de disponer de un animal de laboratorio. Con todos estos estudios de paleogenómica funcional, podremos entender las diferencias entre humanos y neandertales no sólo al nivel de la secuencia de ADN, sino también al nivel de las proteínas sintetizadas. En el futuro, será posible analizar las complejas interacciones que tenían lugar entre el conjunto de proteínas de estos genomas extinguidos y podrá crearse un nuevo campo científico de un nivel de complejidad extraordinario, la paleoproteómica. Sin embargo, todo esto llevará muchos años de investigación. No en vano hace casi diez años que se finalizó el Proyecto Genoma Humano y todavía desconocemos la función, la regulación y las interacciones de muchos de nuestros genes. Pero no hay que temer que los neandertales se acaben, porque cada vez que contestamos a una pregunta, generamos otras muchas que antes no existían. En cierta manera, lo desconocido parece ser infinito, nunca se agota, únicamente se reformula.

Las ideas sobre la naturaleza humana, cuyo significado y definición han discutido todos los grandes filósofos desde la antigüedad, Aristóteles, Descartes, Rousseau o Hume, no han sido tradicionalmente contrastables con el método científico, porque realmente carecen de base empírica. Por este mismo motivo la religión cree que puede ocuparse todavía de este tema, que se ha convertido en una especie de reducto intelectualmente misterioso. Pero la neblina está llegando a su fin y los nuevos datos genómicos, tanto de humanos actuales como pasados, nos permitirán entender exactamente cómo somos y por qué somos así. Nos puede parecer increíble que podamos llegar a conocerlo todo de nuestra forma de pensar, de nuestra autoconsciencia, de nuestras emociones. Tendemos a creer que estamos al final de las cosas, y sentimos el frenesí de vivir en la conclusión de la historia. Pero si observamos el progreso científico de los últimos centenares de años, y especialmente de las últimas décadas, descubriremos que ahora comprendemos fenómenos naturales que hasta hace poco parecían ser irresolubles e inalcanzables para el intelecto humano. Es evidente que este progreso continuará, imparable, cuando nosotros, contemporáneos de los acontecimientos de esta narración, ya no estemos. Pero por maravilloso que sea lo que ahora desconocemos, el Proyecto Genoma Neandertal habrá constituido un paso fundamental en la comprensión científica de la naturaleza humana. Como afirmé en 2009 en la revista Science, «este genoma marca un hito filosófico en nuestra comprensión de nosotros mismos y de nuestra evolución». Y lo creo firmemente.

Quizás lo que encontremos bajo la piel de los neandertales no se ajustará a nuestras expectativas sobre la naturaleza humana, porque lo que nos interesa es aquello que desconocemos, y frecuentemente estamos demasiado influidos por las narrativas de lo que ya sabemos. Pero en todo caso, será la verdad, y eso es lo que importa para un científico. No quiero entrar en discusiones sobre el relativismo de la verdad. Por eso prefiero terminar con una reflexión del gran filósofo y matemático Henri Poincaré: «La búsqueda de la verdad debería ser la meta de nuestras actividades, y es el único fin digno de ellas … Cuando aquí hablo de verdad, desde luego me refiero en primer lugar a la verdad científica; pero también me refiero a la verdad moral … Yo no puedo separarlas, y quienquiera que ame la una no puede evitar amar la otra. Para encontrar la una, como para encontrar la otra, es necesario liberar por completo el alma del prejuicio y de la pasión; es necesario alcanzar la sinceridad absoluta».

15. Epílogo

15

Epílogo

Estoy en el BGI (Beijing Genomics Institute) de Shenzhen, cerca de Hong Kong, con algunos de los miembros del equipo de Eske Willerslev, que han recuperado el genoma del hombre de Saqqaq. Nos acaban de servir un plato tradicional chino que debe de ser exquisito, y que consiste en un surtido de lenguas de pato con una decoración de medusas hervidas. Sólo Eske ha encontrado el coraje suficiente para comerse la punta de una de ellas. Mientras tomamos unas cervezas en el karaoke del hotel, y yo intento cantar «Bad romance» de Lady Gaga, he caído en la cuenta de que a todos ellos les saco quince años o más. Me viene a la memoria que hace un tiempo definí públicamente paleogenética como «recuperación de ADN de la antigüedad de Jaume Bertranpetit o más» y empiezo a pensar que pronto me encontraré dentro de la definición.

Estos chicos representan la nueva generación de paleogenetistas. Después de la generación de pioneros como el propio Svante, de la generación de consolidadores, como yo mismo, llega la generación de la secuenciación masiva, representada por gente joven y desacomplejada que nació después de los primeros estudios. Me escuchan con curiosidad mientras les hablo de los viejos tiempos, de cuando en 1997 trabajaba en Oxford con Alan Cooper y el desaparecido Ryk Ward en la recuperación del genoma mitocondrial completo de los moas. Les hablo de cuando todo lo que hemos hecho era simplemente imposible de realizar e incluso de concebir. Les hablo de cuando la paleogenética era un proceso artesanal y no industrial, como ahora. De cuando se trabajaba básicamente en el laboratorio y no en el ordenador. De cuando éramos experimentalistas y no bioinformáticos.

No puedo evitar sentirme paternalista y pensar, soñador, qué estarán haciendo ellos dentro de quince años, qué nuevos retos increíbles se habrán podido afrontar desde la biología molecular. Sin duda se habrán estudiado más neandertales y más denisovanos y los aspectos funcionales de sus peculiaridades genómicas. Quizás se habrá alcanzado una mayor profundidad temporal, accediendo a nuevos fósiles y a nuevas especies más arcaicas, como Homo heidelbergensis. No sé. Es complicado hacer predicciones en ciencia porque lo racional es más difícil de prever que lo fantástico. Yo dudo, sin embargo, de que sea posible repetir un proyecto científico del impacto y de la envergadura del primer genoma neandertal. Pero, además, los que estuvimos implicados en el proyecto sentiremos siempre que fue un momento irrepetible, no sólo de la ciencia sino también de nuestras propias vidas. Espero haber sido capaz de explicar ambos procesos, que son indisociables.

Agradecimientos

Agradecimientos

Debo el título de este libro a una compañía aérea nacional (hoy desaparecida) que me dejó tirado cinco horas en el aeropuerto de Málaga, durante las cuales pude leer el magnífico libro de Ian Gibson sobre Antonio Machado, y encontrar estos versos:

Ni mármol duro y eterno,

ni música ni pintura,

sino palabra en el tiempo.

Quiero dedicar este libro a estos paleogenetistas amigos que, dispersos por el mundo, han roto los límites de la percepción de lo posible, empezando por el padre del Proyecto Genoma Neandertal, Svante Pääbo, y siguiendo con otros como Michi Hofreiter, Eske Willerslev, Tom Gilbert, Alan Cooper, David Caramelli, Hannes Krause, Ludovic Orlando, Ed Green, Wolfgang Haak y Adrian Briggs. Y también a la gente de mi equipo, Lourdes Sampietro, Óscar Ramírez, Elena Gigli, Federico Sánchez-Quinto e Íñigo Olalde, con quienes he compartido alegrías y decepciones experimentales.

Quiero mencionar también a todo el equipo de investigación de El Sidrón, coordinado en su parte paleontológica por Antonio Rosas, del Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid y ejecutado a pie de obra por el arqueólogo de la Universidad de Oviedo, Marco de la Rasilla, junto con un grupo de entusiastas estudiantes asturianos. Sin ellos y sin su amistad, nada de lo que cuento en este libro habría sido posible ni tampoco habría merecido la pena. Y sería injusto también no mencionar el apoyo de la Consejería de Cultura y Turismo del Gobierno del Principado de Asturias, que ha confiado incondicionalmente en el equipo de El Sidrón.

Xavier Bellés, director del Instituto de Biología Evolutiva y los amigos Arcadi Navarro, Jaume Bertranpetit y Tomàs Marquès-Bonet leyeron y ayudaron a corregir algunos aspectos del texto.

Finalmente, quiero dedicar este libro a mi mujer, Marta Soldevila, con quien he llevado a cabo lo que es en cierta forma un nuevo experimento genético, que se llama Martina y nació en julio de 2011.

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