La hibridación y su influencia en la evolución del Homo sapiens. Alertas sobre las políticas excluyentes

Emilio Muñoz. Instituto de Filosofía, CCHS, CSIC

En el tránsito entre 2012 y 2013 se publicaba el libro “Fronteras de la ciencia. Hibridaciones” (González García y López Cerezo, eds., 2012) en el que se discuten temas como la delimitación del ámbito de la ciencia, sobre el que se concluye en la presentación del libro por parte de los editores que el problema de la demarcación ha ido perdiendo interés entre los filósofos de la ciencia. Por ello, el libro aborda en tres secciones y varios apartados los problemas de las fronteras de la ciencia, la tecnología y la innovación, las transiciones e hibridaciones disciplinares, y finalmente, como casos prácticos, los espacios híbridos para la cultura científica.

En la segunda sección, se ofrece un texto titulado “Conocimiento biológico y mestizaje: siguiendo autobiográficamente la corriente de la interdisciplinariedad “(Muñoz, 2012),en el que empecé a desgranar lo publicado ,tanto en esta tribuna de “ La biotecnología de la salud en el espejo” que me ofrece el Instituto Roche como en la que ASEBIO (www.asebio.com) me brinda con su Boletín mensual y en la sección Ojo crítico con periodicidad variable, sobre los avances que se han venido produciendo desde 2006-2007 en el conocimiento biológico y en los que he venido analizando cómo fluye tal conocimiento y cómo se produce la incorporación de los saberes de diferentes disciplinas en ese flujo.
 
El trabajo realizado en este programa, y que se esquematiza en el artículo que acabo de citar, me ha permitido demostrar la enorme riqueza que atesora la posibilidad de trabajar en el terreno de las fronteras: entre instituciones, entre disciplinas, entre temáticas, entre proyectos, entre generaciones y entre sectores y ámbitos, incluyendo las relaciones entre lo público y lo privado, un territorio que en España parece ser de difícil acceso.
 
El año 2013 nos ha traído además un conjunto de reflexiones y resultados que tienen estrecha relación con los dos principios o marcos en los que sitúo mi actividad analítica, y de modo particular los pensamientos y observaciones que se destilan en esta tribuna. Me refiero a la interdisciplinariedad como estrategia instrumental, y a la evolución como marco epistémico, para llevar a cabo la tarea analítica.
 
En el presente trabajo trato de presentar algunas claves que rodean los esfuerzos para elucidar el origen y la evolución de los seres humanos modernos y sacar de este recorrido algunas lecciones, esfuerzo que requiere una vez más afrontar el tema desde visiones y perspectivas de diferentes disciplinas.
 
La paleontología humana o paleoantropología
Para iniciar el recorrido interdisciplinar se hace preciso introducir la disciplina de base para el tema que nos ocupa, la paleontología. España ocupa una posición destacada en el concierto internacional en este ámbito no sólo por disponer de yacimientos muy importantes en su territorio, sino por el capital humano que se ha dedicado a su cultivo así como por el alto nivel alcanzado por los más destacados investigadores en la búsqueda de la vanguardia tanto por lo que respecta al diseño y uso de métodos innovadores como por el desarrollo de nuevas áreas subdisciplinares, dentro de la disciplina (véase a este respecto el artículo de Aguirre Enríquez, 2009).
 
Entre esas áreas destaca la paleontología humana o paleoantropología gracias al hallazgo de nuevos yacimientos. Algunos , como indica Aguirre (ibid., pp. 421-425), con los fósiles humanos más antiguos de Europa en cuencas béticas y de Castilla; otros con numerosísimos fósiles en diversas edades en el extremo noreste de las mesetas, que han conducido, y siguen conduciendo, a estudios de creciente novedad e impacto.
 
La decidida vocación, transformada en necesidad, de la paleontología por la interdisciplinariedad ha llevado a la emergencia y desarrollo de nuevas áreas resultantes del mestizaje con técnicas y ciencias biológicas, como la paleopatología, una vertiente científico-técnica importante que permite progresar en la identificación de la etiología o causa de enfermedades, accidentes, epidemias, a partir de variantes morfológicas presentes y visibles en los fósiles. Esta hibridación con disciplinas médicas como la medicina forense y étnica ha sido responsable del establecimiento y desarrollo de nuevos centros como el Museo Arqueológico de Barcelona y el Departamento de Paleontología de la Universidad Complutense de Madrid, destacando la iniciativa de este último al proponer como nueva área la paleoepidemiología. Otros campos de interés afrontan la reconstrucción de musculatura y partes blandas basándose en los accidentes, crestas, marcas de inserción, posibles ángulos de flexión en articulaciones o los estudios sobre crecimiento en fósiles, paleoontogénesis, que también detectan anomalías paleopatológicas. El uso de técnicas tridimensionales con el apoyo de nuevos instrumentos ópticos como un microscopio tridimensional confocal portátil con láser está contribuyendo a la investigación en biomecánica. Por último y lo más importante para el tema que aquí se trata está en el cultivo de la paleogenética que ha abierto la posibilidad de exploraciones sobre la existencia y trayectorias evolutivas de taxones de mamíferos y de especies de homínidos, con particular atracción por el grupo de los neandertales.
 
Los orígenes de los seres humanos
Los registros fósiles han suministrado interesantes hallazgos sobre los orígenes de los homínidos que han conducido a dos posiciones: la que ha intentado identificar nuevas especies en base a los resultados provenientes de tales fósiles y otra que se ha puesto de manifiesto en un reciente y muy comentado artículo aparecido en el número de 18 de octubre de 2013 de la revista Science (Lordkipadnize y cols., 2013) en el que se ha planteado, a partir del descubrimiento en Dmanisi (Georgia) de una calavera completa, la alternativa de que los primitivos fósiles encontrados en África pueden pertenecer al mismo linaje, el de Homo erectus, en lugar de hablar de diversas especies como Homo erectus, H. habilis, H. rudolfensis.
 
Esta controvertida idea lanzada en el artículo de Science, ha provocado una reacción explosiva en el campo según declaración de uno de los coautores, P. Rightmire de la Universidad de Harvard, que se refleja en un comentario en la sección News and Analysis del mismo número de la revista (Gibbons, 2013). De hecho, investigadores que no han dudado en reconocer el fantástico valor del hallazgo de Dmanisi, han cuestionado la interpretación de que toda la evolución del género Homo haya partido de Homo erectus, cuando en los fósiles encontrados en ese yacimiento se identifican caracteres que apuntarían a más de una especie y que el propio magnífico ejemplar completo analizado podría ser bien representativo de una nueva especie o incluso de dos de las identificadas, ya que recuerda tanto a H. erectus como a H. habilis. En el comentario de Gibbons se concluye que el “hallazgo es un espécimen extraordinario, sensacional”, independientemente de cual sea la identidad específica de la calavera de Dmanisi y que los fósiles encontrados en dicho yacimiento ofrecen por otro lado evidencias de peso y calidad para acercarnos a entender cómo, dónde, cuándo y porqué los humanos evolucionaron ( Gibbons, 2013).
 
Este apasionante debate, me merece la siguiente reflexión: los estudios del origen de los homínidos en la escala temporal en la mitad del Pleistoceno (entre dos millones y un millón de años) se basan en caracteres morfológicos de los restos encontrados y esta aproximación, aunque se vea enriquecida y apoyada por el aporte de nuevas técnicas físicas como la tomografía axial computarizada y el análisis 3D, presenta las limitaciones de una visión solo anatómica.
 
La combinación entre paleontología y genómica(genética): Su aportación
La controversia prolongada durante décadas acerca del origen del Homo sapiens y de los mecanismos que posibilitaron su conversión en la especie dominante, única, del género Homo ha podido analizarse bajo nuevas perspectivas gracias a la secuenciación genómica, a la combinación entre paleoantropología y paleogenética, a pesar de las limitaciones en la conservación de restos y muestras de ADN, cifradas hasta hace poco entre los 50.000-100.000 años. Precisa, y oportunamente, en el número de julio de 2013 de la revista Investigación y Ciencia se publicaba un artículo del especialista en genética de poblaciones, Michael F. Hammer, donde, bajo el título “Híbridos humanos” (pp. 76-81), se reexamina la situación de la teoría predominante respecto al origen de Homo sapiens a luz de los nuevos análisis genéticos.
 
Apoyándose en este tipo de estudios, durante la década de los ochenta en el siglo pasado, surgió la teoría que alcanzó gran predicamento. Esta teoría se ha conocido como “modelo de reemplazo completo” que ha sido asumido como paradigma para explicar el origen del ser humano moderno. El debate alcanzó puntos de extremada intensidad en los años ochenta como se acaba de indicar. A partir de los registros fósiles se concluyó por los paleontólogos que la primera especie del género Homo, Homo erectus, habría surgido en África unos dos millones de años atrás y a continuación se habría extendido por dicho continente y hacia otras regiones del Viejo Mundo- de ahí la importancia del hallazgo del cráneo completo de Dmanisi y el debate consiguiente generado. En efecto, no existe acuerdo sobre los mecanismos por los que los ancestros de H. sapiens fueron adquiriendo su anatomía moderna que se caracteriza por un cráneo redondeado y un esqueleto grácil. Los registros fósiles han situado el origen de estos rasgos hace unos 195.000 años, todavía en la época pleistocena del periodo Cuaternario en la era Cenozoica.
 
Los dos modelos enfrentados eran el ya citado del “reemplazo” y el de la “evolución multirregional”. Este segundo, aunque tuvo sus raíces a principios del siglo XX, fue propuesto en 1980 por el grupo de Milford H. Wolpoff de la Universidad de Michigan. Wolpoff basa su propuesta de multirregionalismo en la secuencia evolutiva publicada por Franz Weidenreich en la que se postulaba la continuidad desde el arcaico hombre de Pekín hasta los Mongoloides en China. El modelo de Wolpoff reconoce a la combinación de fenómenos migratorios y reproducción cruzada el carácter de elemento responsable de que los rasgos más beneficiosos se extendieran entre los grupos arcaicos que vivían dispersos por África, Eurasia y Oceanía. Esta hipótesis fue modificada para atribuir una mayor contribución de las poblaciones africanas a los rasgos modernos en el modelo conocido como de “asimilación”, introducido por Fred Smith de la Universidad Estatal de Illinois.
 
En el modelo de reemplazo se sostiene (como por ejemplo Christopher Stringer del Museo de Historia Natural de Londres) que los humanos modernos, anatómicamente definidos, surgieron en “único lugar del África subsahariana como una especie diferenciada”, que habría sustituido a los humanos arcaicos (primitivos) en todas partes sin que hubiera cruzamiento entre ellos. Este modelo ha dado lugar a una versión más amplia, integradora, que admite una hibridación esporádica entre los humanos modernos y los antiguos de forma progresiva, a medida que los primeros iban teniendo acceso a nuevos territorios- modelo propuesto por Günter Bräuer de la Universidad de Hamburgo.
 
Las dificultades del problema. Evidencias evolutivamente contradictorias
Mientras que el debate estuvo centrado en el registro fósil parecía muy difícil clausurarlo y alcanzar conclusiones concordantes. El problema empezó a alumbrase con posibles soluciones con la entrada de las técnicas de secuenciación del ADN, aunque con las limitaciones ya apuntadas derivadas de la conservación de estas moléculas. Con la combinación de estudios sobre la variabilidad genética de la población actual y los análisis de la senda evolutiva seguida por genes concretos, se empezó a profundizar en el tema desde una perspectiva interdisciplinar y más integradora que la proporcionada por el estudio de los fósiles.
 
Los primeros experimentos realizados en 1987 por Allan C. Wilson de la Universidad de California en Berkeley con la reconstrucción del árbol filogenético del ADN mitocondrial llegaron a remontarse a una primera hembra que habría vivido en África hace unos 200.000 años. Este ADN de los orgánulos responsables del metabolismo energético se considera en términos evolutivos como de un solo gen, ya que se transmite de madre a hijo. Estos resultados se acomodaban al modelo de reemplazo, como fue confirmado por análisis ulteriores sobre pequeñas regiones del ADN nuclear, entre ellas el cromosoma Y que se hereda a través del padre.
 
Diez años más tarde, Svante Pääbo y sus colaboradores (ahora integrados en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig) iniciaron sus trabajos seminales sobre el Homo neanderthalensis con el análisis de un fragmento del ADN mitocondrial, con resultados que aportaron nuevos indicios favorables al modelo de reemplazo, puesto que no hallaron señal alguna de mestizaje.
 
A pesar de que estos resultados se airearon como pruebas fundamentales para el modelo de reemplazo y de rechazo al modelo de evolución multirregional, el debate no se clausuró - en una nueva prueba de la validez y oportunidad del concepto de “verdades evolutivas” que acuñamos para el espacio científico- porque los nuevos experimentos de secuenciación genómica iban revelando la importancia de no focalizarse en la senda evolutiva de los genes, sino que era más adecuado comparar regiones variables de la mayor multiplicidad disponible , y si era posible los genomas completos, que aportaban siempre algún plus informativo.
 
Las regiones no codificantes, cada vez más importantes en matizar la información genética, empezaron a revelar cruces entre Homo sapiens y otras especies procedentes de Asia y África. Las mejoras técnicas y la ampliación teórica acerca del valor evolutivo de las estas secuencias han animado a secuenciar genomas completos, incluso de especies extintas. En 2010, el grupo de Svante Pääbo publicó la reconstrucción de gran parte del genoma de H. neanderthalensis a partir de fósiles hallados en Croacia. Este trabajo desveló el inesperado dato de que los neandertales contribuyeron al acervo genético del ser humano moderno con una aportación pequeña pero significativa. Se propuso que sería resultado de un cruzamiento entre H. neanderthalensis y los antepasados de todos los humanos no africanos, mestizaje que habría ocurrido hace entre 80.000 y 50.000 años como fruto de la convivencia en Oriente Medio. Tras este resultado, el grupo de Pääbo realizó un descubrimiento aún más sorprendente; el análisis de ADN mitocondrial, a partir de un fragmento de falange de 40.años de antigüedad, procedente de unas cuevas (Demisova) del macizo siberiano de Altai, reveló que ese fósil del que no se podía determinar la especie a la que pertenecía, formaba parte , según su dotación genética,de un grupo más cercano a los neandertales, en un grado tal que se acercaban más entre sí que lo que cualquiera de las dos especies estaban próximas a la nuestra.Más importante aún, la comparación de las secuencias siberianas con sus homólogas de las poblaciones modernas probó que había una contribución entre el un 1 y un 6 por ciento de tales secuencias en el genoma actual de poblaciones del Pacífico Occidental.
 
Hammer aporta otros datos de su laboratorio en el artículo de Investigación y Ciencia que estamos glosando, que le llevan a proponer que las raíces de los humanos anatómicamente modernos no se pueden atribuir de modo reduccionista a” una única población ancestral africana sino que se extienden hacia otras poblaciones del Viejo Mundo”.
 
Para añadir nueva munición a esta fascinante situación que ofrece la colaboración ente paleoantropología y genética ( genómica) con proyección sobre la evolución humana, se ha publicado un revolucionario resultado que nos toca a los españoles, ya que procede de los fósiles de Atapuerca, yacimientos muy importantes hasta ahora ausentes del debate resultante de la paleogenética. Un equipo integrado por paleontólogos españoles y miembros del Instituto de Leipzig ha secuenciado casi la totalidad de un genoma mitocondrial humano de la Sima de los Huesos de Atapuerca, el Fémur XIII, que evoca dos resultados revolucionarios: es el ADN más antiguo secuenciado, de unos 400.000 años, en el pleistoceno medio, y además la información génica los aleja de los neandertales y los vincula al linaje siberiano “denisovano”,el identificado en Denisova (véase el excelente y completo reportaje de Alicia Rivera en El País , 5 de diciembre de 2013, págs. 36-37).
 
Consideraciones finales
Parece claro que la paleontología basada en el registro fósil y en los análisis morfológicos presenta limitaciones. Como venimos defendiendo en nuestro programa de filosofía de la biología de acuerdo con la visión holista que suministra la teoría de la evolución, hay que afrontar los problemas complejos desde la interdisciplinariedad y los análisis integradores.
 
Por otro lado, la proyección de todos estos resultados sobre la realidad social y económica atrae la atención respecto a los riesgos (evolutivos) de las políticas xenófobas y excluyentes, de ascendentes fascistas, ante la importancia crucial del mestizaje, que emerge del análisis evolutivo, en el desarrollo humano.
 
Referencias
E. Aguirre Enríquez(2009), “Paleontología“en Ciencia y Tecnología (C. Sánchez del Río, E. Muñoz y E. Alarcón, eds.), vol. 4 de España Siglo XXI (S. del Campo y J.F. Tezanos, dirs.), págs. 419-462, Biblioteca Nueva, Madrid.
 
M.I. González García y J.A. López Cerezo (2012), Fronteras de la Ciencia. Hibridaciones, Biblioteca Nueva, Organización de Estados Iberoamericanos, Madrid.
 
E. Muñoz (2012), “Conocimiento biológico y mestizaje: siguiendo autobiográficamente la corriente de la interdisciplinariedad” en Fronteras de la Ciencia. Hibridaciones (M.I. González García y J.A. López Cerezo, eds.), págs. 79-88, Biblioteca Nueva, Organización de Estados Iberoamericanos, Madrid.