Hallan ADN en los dientes de un mamut congelado durante 1,2 millones de años

Un equipo internacional dirigido por investigadores del Centro de Paleogenética de Estocolmo ha secuenciado el ADN recuperado de restos de mamut de 1,2 millones 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 el momento y la velocidad de adaptación de estos animales al clima frío. Estos hallazgos se publican hoy en Nature.

Hace alrededor de un millón de años no había mamuts lanudos o colombinos, ya que aún no habían evolucionado. Esta fue la época de su predecesor, el antiguo mamut de la estepa. Los investigadores ahora han logrado analizar los genomas de tres mamuts antiguos, utilizando ADN recuperado de dientes de mamut que habían estado enterrados durante 0,7-1,2 millones de años en el permafrost siberiano.

Es la primera vez que se ha extraído, secuenciado y autenticado ADN a partir de muestras tan antiguas. 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", indica el autor principal Love Dalén, profesor de genética evolutiva en el Centro de Paleogenética de Estocolmo.

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 mil años y representa uno de los primeros mamuts lanudos conocidos.

Origen inesperado

Los análisis de los genomas mostraron que el espécimen más antiguo, que tenía aproximadamente 1,2 millones de años, pertenecía a un linaje genético de mamut previamente desconocido. Los investigadores se refieren a este como el mamut Krestovka, según la localidad donde se encontró. Los resultados muestran que el mamut Krestovka se separó de otros mamuts siberianos hace más de dos millones de años.

"Esto fue una completa sorpresa para nosotros. Todos los estudios anteriores han indicado que solo había una especie de mamut en Siberia en ese momento, llamado mamut de estepa. Pero nuestros análisis de ADN ahora muestran que había dos linajes genéticos diferentes, al que aquí nos referimos como el mamut Adycha y el mamut Krestovka. No podemos decirlo con certeza todavía, pero creemos que pueden representar dos especies diferentes", señala el autor principal del estudio, Tom van der Valk.

Los investigadores también sugieren que fueron los mamuts que pertenecieron al linaje Krestovka los que colonizaron América del Norte 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", explica la coautora principal Patrícia Pečnerová.

Evolución y adaptación

El segundo genoma de un millón de años, del mamut Adycha, parece haber sido ancestro del mamut lanudo. Por lo tanto, los investigadores pudieron comparar su genoma con el de uno de los primeros mamuts lanudos conocidos, que vivió hace 0,7 millones de años, así como con genomas de mamut que tienen solo unos pocos miles de años. Esto permitió 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 mostraron 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.

"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", comenta el coautor principal David Díez-del-Molino.

Futura investigación

Los nuevos resultados abren la puerta a una amplia gama de estudios futuros sobre otras especies. Hace aproximadamente un millón de años 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, tal y como apunta Anders Götherström, profesor de arqueología molecular y líder de investigación conjunta en el Centro de Paleogenética: "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 tan atrás como 2,6 millones. Antes de eso, no había permafrost donde se pudiera haber conservado ADN antiguo".