Un equipo internacional de expertos, coordinados por el Centro de Paleontogenética de Estocolmo (Suecia), ha secuenciado el material genético extraído de los molares de tres mamuts que quedaron enterrados en el permafrost de Siberia hace entre 700.000 y 1,2 millones de años. Esta es la primera vez que se ha secuenciado y autenticado ADN a partir de muestras de más de un millón de años.
Los análisis muestran que el mamut colombino, que habitó América del Norte durante la última edad de hielo, era un híbrido entre el mamut lanudo y un linaje genético de mamut previamente desconocido. Además, el estudio proporciona nuevos conocimientos sobre cuándo y lo rápido que los mamuts se adaptaron al clima frío, según publican en la revista 'Nature'.
Los últimos ejemplares de mamut se extinguieron hace menos de 5.000 años. Principalmente, estos mamíferos proboscídeos se dividen en cuatro grandes especies paleontológicas: el meridional, el de Columbia (Norteamérica), el de las estepas (estrecho de Bering y Siberia) y el lanudo (Eurasia).
Nueva teoría sobre la desaparición de los mamuts
Un ADN "increíblemente antiguo"
La edad de las muestras se determinó utilizando tanto datos geológicos como el reloj molecular. Ambos tipos de análisis mostraron que dos de los especímenes tienen más de un millón de años, mientras que el tercero tiene aproximadamente 700.000 años y representa uno de los primeros mamuts lanudos conocidos.
Extraer el ADN fue un reto. Los científicos descubrieron que solo quedaban pequeñas cantidades de ADN en las muestras y que el ADN se degradaba en fragmentos muy pequeños.
"Este ADN es increíblemente antiguo. Las muestras son mil veces más antiguas que los restos vikingos, e incluso son anteriores a la existencia de humanos y neandertales", explica el autor principal del estudio, Love Dalén, profesor de genética evolutiva en el Centro de Paleogenética de Estocolmo.
Un nuevo linaje de mamut
Hace aproximadamente un millón de años, aún no habían aparecido ni los lanudos ni los de Columbia, pues la especie dominante era el primitivo mamut estepario, recuerdan los autores en un comunicado. El ADN más antiguo de los tres encontrados, de unos 1,2 millones de años, pertenece a un linaje genético desconocido hasta ahora y que los investigadores han denominado como mamut de Krestovka, en referencia a la localidad rusa donde ha sido encontrado.
El segundo más antiguo, de más de un millón de años, pertenece al mamut denominado de Adycha y podría ser un antepasado del mamut lanudo, según los expertos. Los científicos señalan que el mamut de Krestovka se separó de la línea de otros mamuts de Siberia hace más de dos millones de años.
“Nuestros análisis de ADN demuestran ahora que hubo dos linajes genéticos diferentes, que aquí denominamos como el mamut de Adycha y el de Krestovka“
"Esto fue una auténtica sorpresa. Todos los estudios anteriores indicaban que solo hubo una especie de mamuts en Siberia en ese momento de la historia, el llamado mamut de la estepa. Pero nuestros análisis de ADN demuestran ahora que hubo dos linajes genéticos diferentes, que aquí denominamos como el mamut de Adycha y el de Krestovka", afirma Tom van der Valk, coautor del estudio.
"No podemos decirlo con certeza aún -añade-, pero creemos que podrían representar dos especies diferentes". También sugieren que pudieron ser los mamuts de Krestovka los que colonizaron Norteamérica hace unos 1,5 millones de años.
Además, los análisis muestran que el mamut colombino que habitó América del Norte durante la última edad de hielo, era un híbrido. Aproximadamente la mitad de su genoma provino del linaje Krestovka y la otra mitad del mamut lanudo. "Este es un descubrimiento importante. Parece que el mamut colombino, una de las especies de la Edad de Hielo más emblemáticas de América del Norte, evolucionó a través de una hibridación que tuvo lugar hace aproximadamente 420 mil años", dice la coautora principal, Patrícia Pecnerová.
La evolución genética
El segundo genoma de un millón de años, del mamut Adycha, parece haber sido ancestral del mamut lanudo. Por lo tanto, los investigadores han podido comparar su genoma con el genoma de uno de los primeros mamuts lanudos conocidos que vivió hace 700.000 años, así como con genomas de mamut que tienen solo unos pocos miles de años. Esto ha permitido investigar cómo los mamuts se adaptaron a una vida en ambientes fríos y en qué medida evolucionaron estas adaptaciones durante el proceso de especiación.
Los análisis han mostrado que las variantes genéticas asociadas con la vida en el ártico, como el crecimiento del cabello, la termorregulación, los depósitos de grasa, la tolerancia al frío y los ritmos circadianos, ya estaban presentes en el mamut de un millón de años, mucho antes del origen del mamut lanudo. Estos resultados indican que la mayoría de las adaptaciones en el linaje del mamut ocurrieron lenta y gradualmente con el tiempo.
“No encontramos evidencia de que la selección natural fuera más rápida durante el proceso de especiación“
"Poder rastrear cambios genéticos a través de un evento de especiación es único. Nuestros análisis muestran que la mayoría de las adaptaciones al frío ya estaban presentes en el antepasado del mamut lanudo, y no encontramos evidencia de que la selección natural fuera más rápida durante el proceso de especiación", dice el coautor principal David Díez-del-Molino.
"¿Cuánto podemos retroceder en el tiempo?"
Los nuevos resultados abren la puerta a una amplia gama de estudios futuros sobre otras especies. Hace aproximadamente un millón de años fue un período en el que muchas especies se expandieron por todo el mundo.
Este fue también un período de grandes cambios en el clima y los niveles del mar, así como la última vez que los polos magnéticos de la Tierra cambiaron de lugar. Debido a esto, los investigadores creen que los análisis genéticos en esta escala de tiempo tienen un gran potencial para explorar una amplia gama de cuestiones científicas.
"Una de las grandes preguntas ahora es cuánto podemos retroceder en el tiempo. Aún no hemos alcanzado el límite. Una suposición fundamentada sería que podríamos recuperar ADN que tiene dos millones de años, y posiblemente ir incluso más atrás, hasta los 2,6 millones. Antes de eso, no había permafrost donde se pudiera haber conservado ADN antiguo", dice Anders Götherström, profesor de arqueología molecular y líder de investigación conjunta en el Centro de Paleogenética.