S'ha aconseguit un avanç important en els estudis d'evolució humana, després que un equip de recerca hagi recuperat un dels conjunts de dades genètiques humanes més antics aconseguits a data d'avui. L'assoliment s'ha obtingut després d'analitzar una dent de 800.000 anys d'antiguitat, pertanyent a l'espècie Homo antecessor.

Les troballes realitzades per científics de la Universitat de Copenhaguen, en col·laboració amb col·legues del Centre Nacional de Recerca sobre l'Evolució Humana (CENIEH-ICTS) de Burgos, així com d'altres institucions incloent l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE, CSIC-UPF) i la Unitat de Proteòmica CRG/UPF, es van publicar ahir, 1 d'abril, a Nature.

Gràcies a la resistència i elevat grau de conservació de cert tipus de proteïnes, el seu anàlisis permet estudiar mostres d’homínids molt antigues que no podrien analitzar-se amb tècniques de seqüenciació de ADN, molt més làbil i ja completament degradat.

“L'anàlisi de proteïnes antigues proporciona evidència d'una relació estreta entre l'Homo antecessor, els neandertals, els humans moderns i els denissovans. Els nostres resultats donen suport a la idea que Homo antecessor era un grup germà del conjunt d'homínids que contenia a Homo sapiens, Homo neanderthalensis i denissovans, i hem de suposar que els arbres filogenètics que hem obtingut descriuen correctament les relacions de parentiu entre aquests grups d'homínids", afirma Frido Welker, investigador postdoctoral en el Globe Institute de la Universitat de Copenhaguen i primer autor de l'article.

Reconstruint l'arbre genealògic humà

"L’anàlisi de proteïnes per espectrometria de masses, o paleoproteòmica, tenen un valor afegit molt important en aquest tipus de projectes,” diu Eduard Sabidó, cap de la Unitat de Proteòmica del CRG i la UPF. “Gràcies a la resistència i elevat grau de conservació de cert tipus de proteïnes, el seu anàlisis permet estudiar mostres d’homínids molt antigues que no podrien analitzar-se amb tècniques de seqüenciació de ADN, molt més làbil i ja completament degradat." Afegeix que "hem pogut establir les anàlisis necessàries per aquest projecte en col·laboració amb la Universitat de Copenhagen. Això ha estat possible gràcies a l’experiència dels especialistes de la Unitat de Proteòmica i als equips d’espectrometria de masses d’última generació que hi ha disponibles a la nostra institució".

“Molt del que sabem fins ara es basa en els resultats de l'anàlisi d'ADN antic o en observacions de la forma i l'estructura física dels fòssils. A causa de la degradació química de l'ADN al llarg del temps, el material genètic humà més antic recuperat fins avui amb prou feines supera els 400,000 anys”, explica Enrico Cappellini, professor del Globe Institute i responsable del grup de recerca. "Ara, l'anàlisi de proteïnes antigues amb espectrometria de masses, un enfocament comunament conegut com a paleoproteòmica, ens permet superar aquests límits", afegeix.

Teories sobre l'evolució humana

Els fòssils analitzats pels investigadors van ser trobats el 1994 per l'equip dirigit per Juan Luis Arsuaga, José María Bermúdez de Castro i Eudald Carbonell en el nivell estratigràfic TD6 del jaciment de la Gran Dolina, un dels llocs arqueològics i paleontològics de la serra d'Atapuerca, a Burgos, Espanya. Les observacions inicials van portar a concloure que Homo antecessor va ser l'últim avantpassat comú dels neandertals i els humans moderns, una conclusió basada en la morfologia dels fòssils.

Durant anys, la relació exacta entre Homo antecessor i altres grups humans, com els sapiens i els neandertals, s'ha discutit intensament entre els experts. Encara que la hipòtesi que Homo antecessor podria ser l'ancestre comú dels neandertals i els humans moderns és molt difícil d'encaixar en l'escenari evolutiu del gènere Homo, les noves troballes en TD6 i estudis posteriors van revelar diversos caràcters compartits entre les espècies humanes trobades a Atapuerca i els neandertals. A més, estudis addicionals van confirmar que les característiques facials de l'Homo antecessor són molt similars a les de l'Homo sapiens i molt diferents de les dels neandertals i els seus avantpassats més recents.

“Me'n alegro que l'estudi de proteïnes proporcioni evidència sobre la possible relació entre Homo antecessor, l'ancestre comú dels neandertals, els humans moderns i els denissovans. Les característiques compartides per l'espècie de TD6  amb aquests homínids van aparèixer clarament molt abans del que es pensava. Per tant, podria ser una espècie basal de la humanitat emergent que va donar lloc a neandertals, denissovans i humans moderns”, agrega José María Bermúdez de Castro, codirector científic de les excavacions a Atapuerca i coautor corresponent de l'article.

La nova tècnica paleoproteòmica permet als científics recuperar evidències moleculars per a reconstruir amb precisió l'evolució humana des de temps als quals encara no es tenia accés.

"La recuperació de mostres moleculars de fòssils molt antics combinada amb les noves tècniques computacionals ha suposat una revolució en la manera d'entendre la relació d'espècies que ja no estan entre nosaltres. Molts investigadors d'aquest estudi estem involucrats en una xarxa europea de treballs evolutius, i els propers anys prometen ser fascinants", comenta Tomàs Marquès-Bonet, director de l'IBE amb doble afiliació en el Centre Nacional d'Anàlisi Genòmica del CRG i coautor de l'article.

Article de referència:

F. Welker et.al.  The dental proteome of Homo antecessor. Nature; Abril 2020. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2153-8.