Un equipo internacional de científicos ha secuenciado el ADN de unos dientes de mamut que tiene al menos un millón de años de antigüedad, si no más. Esta investigación, que acaba de ser publicada en Nature, no solo proporciona una nueva y emocionante visión de la historia evolutiva del mamut, sino que revela un linaje completamente desconocido de esta especie.
El mamut lanudo (Mammuthus primigenius) seguramente sea la única especie que rivalice con el tiranosaurio en nuestro imaginario popular, pero es, de hecho, una de las últimas especies de mamuts que llegaron a evolucionar. Se cree que los mamuts se originaron en África hace aproximadamente cinco millones de años, y sus poblaciones viajaron hacia el norte, lo que ahora es Eurasia hasta finalmente llegar a América del Norte. Todavía tenemos mucho que aprender acerca de estos antiguos animales, razón por la cual esta nueva investigación es muy importante. Sabemos, por ejemplo, que los mamuts lanudos estaban adaptados para la vida en el Ártico: podían resistir el frío, podían sobrevivir con la escasa vegetación disponible y contaban con un pelo espeso y lanudo que dio origen a su nombre. Pero, ¿cuándo comenzaron estos animales a evolucionar? ¿Y qué pasó con las especies de mamuts que vivieron antes que sus homólogos lanudos?
Un millón de años es una cantidad de tiempo extraordinaria, muchísimo tiempo para que sobreviva el material genético, o eso pensaban algunos científicos. El ADN que acaban de descubrir, extraído de tres dientes de mamut encontrados en Siberia en la década de 1970, ofrece ahora una ventana sin precedentes a otra era terrestre. Los tres molares de mamut se apodan Krestovka, Adycha y Chukochya, por los ríos y lugares cercanos al yacimiento de donde salieron. El equipo estimó la edad de estos fósiles utilizando varias pruebas: la datación geológica de la capa de sedimento en la que se encontraron, los atributos morfológicos y estructurales de los dientes y la datación genética.
Chukochya pertenecía al mamut más reciente de esta muestra, una criatura que vivió entre 500.000 y 800.000 años atrás. Por la edad, Chukochya se trataba de una versión temprana de mamut lanudo.
Adycha pertenecía a un mamut que vivió entre un millón y 1,2 millones de años atrás. Es considerablemente más antiguo que Chukochya, y este mamut es similar al mamut de la estepa (Mammuthus trogontherii), una especie conocida en Eurasia hasta su extinción hace unos 200.000 años. Al final de su existencia, el mamut de la estepa coexistió con los mamuts lanudos, pero antes de esta investigación, se creía que vivía en climas más cálidos y tenía considerablemente menos pelo, algo que ahora parece no ser cierto.
Krestovka, el molar más antiguo de los tres, tiene aproximadamente entre 1,1 millones y 1,2 millones de años de antigüedad. Y lo que el equipo descubrió sobre su linaje evolutivo particular fue quizás el descubrimiento más emocionante de todos.
Debido a que los fósiles muestreados para esta investigación son más antiguos que el ADN más antiguo registrado nunca (el ADN de un caballo de entre 560.000 y 780.000 años de edad), obtener una muestra de ADN fue realmente una sorpresa, según explicaba la coautora del estudio Beth Shapiro, profesora de la Universidad de Santa Cruz. Ella y el resto de autores atribuyen su éxito a la preservación de los fósiles en el permafrost.
“Si la tierra (y los huesos) se descongelan, es malo para el ADN, que se descompondrá a medida que el agua se expanda y se contraiga”, explicó Shapiro por correo electrónico. “Esta es la razón por la que la mayoría de los huesos viejos no tienen ADN que sea recuperable, simplemente se ha degradado demasiado”.
El equipo, que trabajó solo con fragmentos de una imagen genética más grande, encontró que la adaptación al frío realmente se había producido en los mamuts antes de la aparición del mamut lanudo como especie diferente. A diferencia de lo que se creía anteriormente, los mamuts lanudos no desarrollaron estas adaptaciones con el tiempo; ya las tenían. Esas adaptaciones parecen surgido en uno de sus gigantescos predecesores, una especie que vivió en toda Eurasia: el mamut de la estepa (Mammuthus trogontherrii).
“Lo que mostramos ahora es que el mamut Adycha parece haber tenido casi todas las adaptaciones árticas que tenían los mamuts lanudos. Tenía genes relacionados con los depósitos de grasa, con la termorregulación, la sensación térmica y los ritmos circadianos”, dijo Love Dalén, líder de investigación del Centro de Paleogenética de Suecia y coautor del estudio. “Así que eso significa dos cosas: primero, tenemos que repensar cómo eran los mamuts de la estepa. Probablemente estaban mucho más adaptados al frío y tenían el pelaje más lanudo. Pero eso también significa que el origen del mamut lanudo no está asociado con este rápido estallido evolutivo. En su lugar, por lo que hemos podido ver, ¡lo que cambia son los dientes! “
Los dientes en proboscidios como los mamuts son los identificadores del esqueleto más fiables y, a menudo, los únicos restos que sobreviven a la fosilización. Es por esto que Adrian Lister, un paleobiólogo del Museo de Historia Natural de Londres y coautor del estudio, insistió en que el equipo usara estos tres molares.
Los dientes fueron descubiertos inicialmente en la década de 1970 por el fallecido científico ruso Andrei Sher. Sher y Lister estudiaron estos molares, junto con otros que Sher había recolectado en Rusia y obtenido de distintas colecciones en Europa y América del Norte. Sin embargo, la tecnología para estudiar el ADN potencial de tales muestras no ha estado disponible hasta la última década. No fue hasta que comenzó el trabajo para este estudio reciente que los científicos realmente perforaron los molares, extrajeron el ADN, lo convirtieron en “bibliotecas” y luego secuenciaron estas “bibliotecas” para su análisis.
“Si retrocedemos 20 años en el tiempo, veremos que los científicos pudieron secuenciar miles o decenas de miles de lecturas”, dijo el bioinformático Tom van der Valk, uno de los coautores del estudio. “Hace diez años, esto aumentó a unos pocos millones de lecturas. En este proyecto, generamos literalmente miles de millones de lecturas para extraer tanta información de ADN como sea posible”.
Una “lectura”, explicó Shapiro, es un “fragmento de ADN de 30-60 pares de bases que han conseguido ser aislados del hueso”. O, si tuviéramos que comparar un fragmento de ADN con un libro, cada lectura sería el equivalente a una palabra de ese libro.
El rápido ritmo al que ha avanzado la tecnología genética significa que Dalén, que comenzó su carrera en genética hace menos de 20 años, tuvo una experiencia profundamente diferente con la secuenciación del ADN que los jóvenes que ahora trabajan en su laboratorio.
“Cuando comenzamos a trabajar con mamuts hace 15 años, secuenciábamos un par de cientos de pares de bases de ADN mitocondrial y nos sentíamos muy orgullosos”, dijo Dalén. “Ahora estamos secuenciando genomas completos. Es una gran diferencia”.
Fuente: es.gizmodo