Al combinar algoritmos de aprendizaje profundo y métodos estadísticos, los investigadores del Instituto de Biología Evolutiva IBE, el Centro Nacional de Análisis Genómico CNAG-CRG del Centro de Regulación Genómica CRG y el Instituto de Genómica de la Universidadde Tartu han identificado, en el genoma de individuos asiáticos, la huella de un nuevo homínido que se cruzó con sus antepasados hace decenas de miles de años.
El análisis computacional del ADN humano moderno sugiere que la especie extinta era un híbrido de neandertales y denisovanos y se cruzó con humanos modernos fuera de África en Asia. Este hallazgo explicaría que el híbrido encontrado este verano en las cuevas de Denisova - la descendenciade una madre neandertal y un padre denisovano, no fue un caso aislado, sino que fue parte de un proceso de introgresión más general.
El estudio, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , utiliza el aprendizaje profundo por primera vez para explicar la evolución humana, allanando el camino para la aplicación de esta tecnología en otras cuestiones de biología, genómica y evolución.
Los humanos tenían descendientes con una especie desconocida para nosotros
Una de las formas de distinguir entre dos especies es que si bien ambas pueden cruzarse, generalmente no producen descendientes fértiles. Sin embargo, este concepto es mucho más complejo cuando están involucradas especies extintas. De hecho, la historia contada porEl ADN humano actual difumina las líneas de estos límites, preservando fragmentos de homínidos de otras especies, como los neandertales y los denisovanos, que coexistieron con los humanos modernos hace más de 40,000 años en Eurasia.
Ahora, los investigadores del Instituto de Biología Evolutiva IBE, el Centro Nacional de Análisis Genómico CNAG-CRG del Centro de Regulación Genómica CRG y la Universidad de Tartu han utilizado algoritmos de aprendizaje profundo para identificar un nuevoy ancestro de los humanos hasta ahora desconocido que se habrían cruzado con los humanos modernos hace decenas de miles de años ". Hace unos 80,000 años, ocurrió el llamado Fuera de África, cuando parte de la población humana, que ya estaba compuesta por humanos modernos,"abandonó el continente africano y emigró a otros continentes, dando origen a todas las poblaciones actuales", explicó Jaume Bertranpetit, investigador principal de la OIE y jefe de departamento de la UPF. "Sabemos que a partir de ese momento, los humanos modernos se cruzaron conNeandertales en todos los continentes, excepto África, y con los denisovanos en Oceanía y probablemente en el sudeste asiático, aunque la evidencia de cruces con una tercera especie extinta no se había confirmado con ningunacerteza "
Aprendizaje profundo: descifrando las claves de la evolución humana en el ADN antiguo
Hasta ahora, la existencia del tercer ancestro era solo una teoría que explicaría el origen de algunos fragmentos del genoma humano actual parte del equipo involucrado en este estudio ya había planteado la existencia del homínido extinto en un estudio anteriorSin embargo, el aprendizaje profundo ha permitido hacer la transición del ADN a la demografía de las poblaciones ancestrales.
El problema con el que tuvieron que lidiar los investigadores es que los modelos demográficos que han analizado son mucho más complejos que cualquier otra cosa considerada hasta la fecha y no había herramientas estadísticas disponibles para analizarlos. El aprendizaje profundo "es un algoritmo que imita la forma en queque funciona el sistema nervioso de los mamíferos, con diferentes neuronas artificiales que se especializan y aprenden a detectar, en los datos, patrones que son importantes para realizar una tarea determinada ", afirmó carscar Lao, investigador principal del CNAG-CRG y experto en este tipode simulaciones. "Hemos utilizado esta propiedad para obtener el algoritmo para aprender a predecir la demografía humana utilizando genomas obtenidos a través de cientos de miles de simulaciones. Cada vez que ejecutamos una simulación estamos viajando por un posible camino en la historia de la humanidad. De todas las simulaciones, el aprendizaje profundo nos permite observar qué hace que el rompecabezas ancestral encaje ".
Es la primera vez que el aprendizaje profundo se ha utilizado con éxito para explicar la historia humana, allanando el camino para que esta tecnología se aplique en otras cuestiones de biología, genómica y evolución.
Un homínido extinto podría explicar la historia de la humanidad
El análisis de aprendizaje profundo ha revelado que el homínido extinto es probablemente un descendiente de las poblaciones de neandertales y denisovanos. El descubrimiento de un fósil con estas características este verano parece respaldar el hallazgo del estudio, consolidando la hipótesis de esta tercera especie o poblaciónque coexistía con los seres humanos modernos y se apareó con ellos. "Nuestra teoría coincide con el espécimen híbrido descubierto recientemente en Denisova, aunque todavía no podemos descartar otras posibilidades", dijo Mayukh Mondal, investigador de la Universidad de Tartu y ex investigador dela EBI.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de Regulación Genómica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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