Los científicos han secuenciado ADN antiguo del suelo por primera vez y el avance transformará lo que se sabe sobre todo, desde la evolución hasta el cambio climático.
Los hallazgos se han descrito como los 'aterrizajes lunares' de la genómica porque los investigadores ya no tendrán que depender de encontrar y probar fósiles para determinar la ascendencia genética, los vínculos y los descubrimientos, y es gracias a los osos negros de la Edad de Piedra que defecaron enuna cueva remota en México hace 16.000 años.
Un equipo de científicos del Centro de Geogenética de la Fundación Lundbeck, Universidad de Copenhague, dirigido por el profesor Eske Willerslev, director de la fundación y miembro del St John's College de la Universidad de Cambridge, recreó los genomas de animales, plantas y bacterias microscópicasfragmentos de ADN encontrados en la cueva de Chiquihuite.
Los resultados, que se han publicado hoy 19 de abril de 2021 en Biología actual , es la primera vez que se ha secuenciado ADN ambiental del suelo y sedimentos e incluye el perfil de ADN antiguo de un oso negro americano de la Edad de Piedra tomado de muestras en la cueva.
Este 'primero científico' tiene un significado más amplio, ya que aumenta la capacidad de los científicos para estudiar la evolución de animales, plantas y microorganismos, lo que ha sido aclamado como el comienzo de una 'era completamente nueva' de genética de poblaciones. El trabajo fue posible ya quecomo resultado de la tecnología avanzada y el conocimiento durante los últimos cinco años.
Esto se debe a que trabajar con ADN altamente fragmentado de muestras de suelo significa que los científicos ya no tienen que depender de muestras de ADN de huesos o dientes para obtener suficiente material genético para recrear un perfil de ADN antiguo, lo que abre el campo a lo que se puede probar yestudió.
Las muestras incluían heces y gotas de orina de un antepasado del oso más familiar y común de América del Norte, el oso negro estadounidense, lo que permitió a los científicos recrear el código genético completo de dos especies del animal. La primera es la piedraEdad oso negro americano, el segundo es un oso extinto de cara corta llamado Arctodus simus que se extinguió hace 12.000 años.
El profesor Willerslev dijo: "Cuando un animal o un ser humano orina o defeca, las células del organismo también se excretan. Y los fragmentos de ADN de estas células son lo que podemos detectar en las muestras de suelo. Utilizando técnicas de secuenciación extremadamente poderosas, reconstruimosgenomas perfiles genéticos basados en estos fragmentos por primera vez. Hemos demostrado que el cabello, la orina y las heces proporcionan material genético que, en las condiciones adecuadas, puede sobrevivir durante mucho más de 10.000 años.
"En todo el mundo, todos los involucrados científicamente en el estudio del ADN antiguo reconocieron la necesidad de reconstruir genomas a partir de fragmentos encontrados en el suelo o sedimentos. Poder hacer eso por primera vez significa que hemos abierto una nueva frontera. Análisisdel ADN encontrado en el suelo podría tener el potencial de expandir la narrativa sobre todo, desde la evolución de las especies hasta los desarrollos en el cambio climático; este es el alunizaje de la genómica porque los fósiles ya no serán necesarios ".
La cueva de Chiquihuite, de donde se tomaron las muestras, es un sitio a gran altitud, a 2750 metros sobre el nivel del mar. Se descubrieron cerca de 2000 herramientas de piedra y pequeños fragmentos de herramientas, conocidos como copos.
El mismo grupo de científicos reveló el año pasado que el análisis de ADN de los restos de plantas y animales del sedimento empaquetado alrededor de las herramientas en la cueva fecha las herramientas y la ocupación humana del sitio hace 25.000-30.000 años - 15.000 años antespersonas que antes se pensaba que habían llegado a las Américas. Aún no se ha encontrado ADN humano.
Se encontró ADN de ratones, osos negros, roedores, murciélagos, ratones de campo y ratas canguro, y ahora se ha secuenciado el genoma de las dos especies de osos. El enorme oso depredador de cara corta, que también vivía en América del Norte, se encontraba encasi dos metros a cuatro patas y podría llegar a pesar hasta 1.000 kilos.
El profesor asistente Mikkel Winther Pedersen, primer autor del artículo, dijo: "Los osos de cara corta que vivían en el norte de México eran claramente diferentes de la población de osos negros que viven en el noroeste de Canadá. Este es un excelente ejemplo de lanuevo conocimiento que de repente se vuelve disponible cuando se reconstruyen genomas basados en fragmentos de ADN extraídos del suelo ".
El profesor Pedersen describió la nueva secuenciación como 'el comienzo de una era completamente nueva' de genómica de poblaciones.
Dijo: "Los estudios del ADN ambiental antiguo han sido muy limitados hasta ahora. El ADN fragmentado de una muestra de suelo solo podía decirnos si una especie específica vivía en una determinada localidad en un momento determinado, pero no nos dio detalles concretos sobreel individuo en cuestión.
"Entonces, no pudimos comparar a este individuo con los individuos actuales de la misma especie. Pero ahora podemos. Hemos publicado por primera vez un perfil de ADN de un oso negro americano que vivía en una cueva de montaña en el norteMéxico en la Edad de Piedra. No exagero cuando digo que la posibilidad de extraer este tipo de información de una muestra de suelo de unos pocos gramos revolucionará nuestro campo ".
Los fragmentos en los sedimentos se podrán analizar en muchos asentamientos de la Edad de Piedra en todo el mundo.
El profesor Willerslev agregó: "Imagínense las historias que podrían contar esos rastros. Es un poco loco, pero también fascinante, pensar que, en la Edad de Piedra, estos osos orinaron y defecaron en la Cueva de Chiquihuite y nos dejaron los rastrospodemos analizar hoy ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por St John's College, Universidad de Cambridge . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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