El ADN más antiguo del mundo revela cómo evolucionaron los mamuts

La secuenciación y análisis de ADN de hasta 1,2 millones de años muestran que el mamut que habitó Norteamérica en la última edad de hielo era híbrido de mamut lanudo y un linaje desconocido.

Además, este estudio de un equipo internacional dirigido desde el Centro de Paleogenética de Estocolmo, proporciona nuevos conocimientos sobre cuándo y lo rápido que los mamuts se adaptaron al clima frío, según publican en la revista 'Nature'.

Hace alrededor de un millón de años no había mamuts lanudos 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.

Esta es la primera vez que se ha secuenciado y autenticado ADN a partir de muestras de un millón de años, y extraer el ADN de las muestras 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 Love Dalén, profesor de genética evolutiva en el Centro de Paleogenética de Estocolmo.

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, debido a 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", explica 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 420.000 años", dice la coautora principal, Patrícia Pecnerová.

El segundo genoma de un millón de años, del mamut Adycha, parece haber sido ancestral del mamut lanudo. Por lo tanto, los investigadores pudieron comparar su genoma con el genoma 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", dice el coautor principal David Díez del Molino.

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 AND que tiene dos millones de años, y posiblemente ir incluso mas atrás, hasta los 2,6 millones. Antes de eso, no había permafrost donde se pudiera haber conservado AND antiguo", dice Anders Götherström, profesor de arqueología molecular y líder de investigación conjunta en el Centro de Paleogenética.