Per primera vegada s'ha recuperat material proteic d'una espècie humana, que va viure a Europa fa uns 800.000 anys, tal com recull la revista Nature

Per primera vegada s’ha recuperat material proteic d’una espècie humana, que va viure a Europa fa uns 800.000 anys. Els resultats obtinguts a la Universitat de Copenhaguen aporten llum sobre un dels punts més interessants de la genealogia humana, assolint una antiguitat molt superior a l’aconseguida fins a dia d’avui mitjançant l’obtenció d’ADN. L’estudi s’ha publicat avui a la revista Nature i un dels signants de l’article és Eudald Carbonell, catedràtic de Prehistòria de la Universitat Rovira i Virgili (URV) i investigador de l’IPHES (Institut Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social).

S’ha aconseguit un avanç important en els estudis d’evolució humana, després que els científics hagin recuperat un dels conjunts de dades genètiques humanes més antigues aconseguides fins al moment. La fita ha estat possible gràcies a l’estudi d’una dent de 800.000 anys d’antiguitat, pertanyent a l’espècie Homo antecessor.

Les troballes realitzades per científics de la Universitat de Copenhaguen (Dinamarca), en col·laboració amb col·legues del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH-ICTS) de Burgos, així com d’altres institucions, entre elles l’IPHES (Institut Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social) i la Universitat Rovira i Virgili (URV) es publiquen avui 1 d’abril a la prestigiosa revista Nature.

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

Reconstruint l’arbre genealògic humà

Mitjançant l’ús d’una tècnica anomenada espectrometria de masses, els investigadors van seqüenciar proteïnes antigues de l’esmalt de les dents i van determinar de manera molt precisa la posició d’Homo antecessor a l’arbre genealògic humà.

El nou mètode, desenvolupat per investigadors de la Facultat de Ciències Mèdiques i de la Salut de la Universitat de Copenhaguen, permet als científics recuperar evidència molecular per reconstruir amb precisió l’evolució humana des de temps als quals encara no teníem accés.

Les respectives genealogies de ximpanzés i humans van divergir fa entre nou i set milions d’anys. Des que tenim aquesta dada, els científics s’han afanyat a comprendre millor les relacions evolutives entre els humans moderns i totes les altres espècies del nostre llinatge, de les quals només ens queden les seves restes fòssils.

“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 de el temps, el material genètic humà més antic recuperat fins ara amb prou feines supera els 400,000 anys”, explica Enrico Cappellini, professor associat del Globe Institute, Universitat de Copenhaguen, i responsable principal del grup de investigació.

“Ara, l’anàlisi de proteïnes antigues amb espectrometria de masses, un enfocament comunament conegut com paleoproteómica, 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 (IPHES-URV) en el nivell estratigràfic TD6 del jaciment de la Gran Dolina, un dels llocs arqueològics i paleontològics de la Sierra de Atapuerca, a Burgos. 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 nosaltres mateixos i els neandertals, s’ha discutit intensament entre els experts. Tot i 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 a 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.

“M’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 denisovans. Les característiques compartides per Homo antecessor amb aquests homínids aparèixer clarament molt abans del que es pensava. Per tant, Homo antecessor podria ser una espècie basal de la humanitat emergent que van donar lloc a neandertals, denisovans i humans moderns”, afegeix José María Bermúdez de Castro, codirector científic de les excavacions a Atapuerca i coautor corresponent de l’article.

Col·laboració interdisciplinària

Resultats com aquests són possibles gràcies a una àmplia col·laboració entre diferents camps d’investigació, des paleoantropologia fins a la bioquímica, proteòmica i genòmica de poblacions, així com entre diferents institucions.

La recuperació de material genètic antic dels espècimens fòssils molt escassos requereix experiència i equips d’alta qualitat. Aquesta és la raó que hi ha al darrere de la col·laboració estratègica des de fa deu anys entre Enrico Cappellini i Jesper Velgaard Olsen, professor del Centre d’Investigació de Proteïnes de la Fundació Novo Nordisk de la Universitat de Copenhaguen i coautor de l’article.

“Aquest estudi és una fita emocionant en paleoproteómica. Utilitzant una tècnica avantguardista d’espectrometria de masses, vam determinar la seqüència d’aminoàcids de les restes de proteïnes de l’esmalt dental d’Homo antecessor. Després podem comparar les antigues seqüències de proteïnes que “llegim” amb les d’altres hominins, per exemple, els neandertals i Homo sapiens, per determinar com estan genèticament relacionats”, diu Jesper Velgaard Olsen.

“Realment espero veure tot allò que la paleoproteómica revelarà en el futur”, conclou Enrico Cappellini.

L’estudi de l’evolució humana per paleoproteómica continuarà en els propers anys a través de el projecte iniciat recentment: “Palaeoproteomics to Unleash Studies on Human History (PUSHH)”, finançat per la Unió Europea i al qual pertanyen molts dels coautors de l’article.

La investigació està finançada principalment per VILLUM FONDEN, la Fundació Novo Nordisk i els programes de la Xarxa Internacional de Beques i Formació Internacional Marie Sklowowska-Curie Actions.

Per part del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH-ICTS) de Burgos, ha participat en la investigació José María Bermúdez de Castro (com a autor corresponent) i Maria Martinón. Per part de l’IPHES (Institut Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social) i de la URV (Universitat Rovira i Virgili de Tarragona hi ha pres part Eudald Carbonell.

Les investigacions i excavacions dels jaciments de la sierra d’Atapuerca estan sent finançades pel Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Junta de Castilla y León y la Fundación Atapuerca.