Pocs són els genomes que han estat seqüenciats dels primers humans moderns, que van arribar a Europa quan aquesta regió ja estava habitada per neandertals. Ara, un equip internacional liderat per l'Institut Max Planck d'Antropologia Evolutiva (MPI-EVA), amb la participació de Vanessa Villalba, anteriorment investigadora del MPI-EVA i actual investigadora principal de l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE; CSIC-UPF), ha seqüenciat els genomes més antics d'humans moderns fins avui.

Els genomes van ser recuperats de set individus que van viure entre 42.000 i 49.000 anys a Ranis, Alemanya, i Zlatý kůň, Txèquia. Aquests genomes pertanyien a individus que formaven part d'un petit grup estretament emparentat, constituint un llinatge que es va separar de la primera població que va sortir d'Àfrica fa aproximadament 50.000 anys, i que més tard es va assentar a la resta del món. Tot i que es van separar d'hora, l'ADN neandertal present als seus genomes es remunta a un esdeveniment de barreja comuna a totes les persones fora de l'Àfrica, que els investigadors daten entre fa 45.000 i 49.000 anys, molt més recent del que es pensava anteriorment.

El vincle entre Zlatý kůň i Ranis

Publicat a Nature, l'estudi va analitzar els genomes nuclears de 13 espècimens de Ranis i va trobar que representaven almenys sis individus. La mida dels ossos va indicar que dos d'aquests individus eren infants i l'anàlisi genètica va revelar que tres eren homes i tres dones. Curiosament, entre aquests individus hi havia una mare i la seva filla, així com altres parents biològics més llunyans. L'equip també va seqüenciar més ADN del crani femení trobat a Zlatý kůň, produint un genoma d'alta qualitat per a aquest individu. "Per la nostra sorpresa, descobrim una relació genètica de cinquè o sisè grau entre Zlatý kůň i dos individus de Ranis", diu Arev Sümer, autora principal de l'estudi. “Això significa que Zlatý kůň era, genèticament, part de la extensa família de Ranis i probablement també fabricava eines del tipus LRJ”.

Entre els sis individus de Ranis, un dels ossos estava particularment ben conservat; de fet, és l'os d'humà modern millor preservat del Plistocè per a la recuperació d'ADN. Això va permetre a l’equip obtenir un genoma d’alta qualitat d’aquest individu masculí, conegut com a Ranis13. Junts, els genomes de Ranis13 i Zlatý kůň representen els genomes d'humans moderns més antics i d'alta qualitat seqüenciats fins ara.

En analitzar les variants genètiques relacionades amb trets fenotípics, van descobrir que els individus de Ranis i Zlatý kůň eren portadors de variants associades amb pell i cabells foscos, així com ulls marrons, reflectint encara l'origen africà d'aquesta població europea recent.

Illustration of Zlatý kůň, who belonged to the same population as the Ranis individuals and was closely related to two of them. Credit to Tom Björklund for Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology.

En analitzar els segments heretats d'un mateix ancestre comú als genomes de Ranis i Zlatý kůň, els investigadors estimen que la seva població estava composta, com a màxim, per uns pocs centenars d'individus que possiblement estaven distribuïts en un territori més ampli. Els autors no van trobar evidència que aquesta petita població primerenca d'humans moderns hagi contribuït als europeus posteriors ni a cap altra població mundial.

Un marc temporal més reduït per a la barreja compartida amb neandertal

Els membres de la població Zlatý kůň/Ranis van coexistir amb neandertals a Europa, cosa que planteja la possibilitat que poguessin haver tingut neandertals entre els seus ancestres recents després de la seva migració a Europa. Estudis previs sobre humans moderns de fa més de 40.000 anys van trobar evidència d'esdeveniments recents de barreja entre humans moderns i neandertals. No obstant això, no es va detectar evidència de tal barreja recent amb neandertals als genomes dels individus Zlatý kůň/Ranis.

“El fet que els grups d'humans moderns, que possiblement van arribar a Europa més tard, presentin aquesta ascendència neandertal, mentre que Ranis i Zlatý kůň no, podria significar que el llinatge més antic de Zlatý kůň/Ranis va ingressar a Europa per una ruta diferent o no va coincidir tan extensament a les regions on vivien els neandertals”, especula Kay Prüfer, que va co-supervisar l'estudi.

La població de Zlatý kůň/Ranis representa la divergència més primerenca coneguda del grup d'humans moderns que van emigrar d'Àfrica i es van dispersar posteriorment per Euràsia. Tot i aquesta separació primerenca, l'ascendència neandertal a Zlatý kůň i Ranis prové del mateix esdeveniment antic de barreja que es pot detectar en totes les persones fora d'Àfrica avui dia.

En analitzar la longitud dels segments heretats dels neandertals al genoma d'alta cobertura de Ranis13 i utilitzant datacions directes per radiocarboni d'aquest individu, els investigadors van situar aquest esdeveniment compartit de mescla amb neandertals entre fa 45.000 i 49.000 anys. Atès que totes les poblacions actuals no africanes comparteixen aquesta ascendència neandertal amb Zlatý kůň i Ranis, això implica que fa entre 45.000 i 49.000 anys encara existia una població ancestral no africana unificada.

"Aquests resultats ens proporcionen una comprensió més profunda dels primers pioners que es van assentar a Europa", assenyala Johannes Krause, autor principal de l'estudi. "També indiquen que qualsevol resta humana moderna trobada fora de l'Àfrica amb una antiguitat superior a 50.000 anys no podria haver format part de la població comuna no africana que es va encreuar amb els neandertals i que ara es troba a gran part del món". “Potser va ser aquesta ruta la que els va abocar a la seva desaparició, ja que veiem que Ranis i Zlatý kůň no contribueixen amb els seus gens a les poblacions paleolítiques següents. Tot i això, altres llinatges gairebé tan antics, com els de Bacho Kiro i Oase, tots dos al sud d'Europa, sí que ho fan” afegeix Vanessa Villalba-Mouco, investigadora principal del grup d'Archaeogenomics de l'IBE.

Article de referència

Sümer, A. P., Rougier, H., Villalba-Mouco, V., Huang, Y., Iasi, L. N. M., Essel, E., Bossoms Mesa, A., Furtwaengler, A., Peyrégne, S., de Filippo, C., Rohrlach, A. B., Pierini, F., Mafessoni, F., Fewlass, H., Zavala, E. I., Mylopotamitaki, D., Bianco, R. A., Schmidt, A., Zorn, J., Nickel, B., Patova, A., Posth, C., Smith, G. M., Ruebens, K., Sinet-Mathiot, V., Stoessel, A., Dietl, H., Orschiedt, J., Kelso, J., Zeberg, H., Bos, K. I., Welker, F., Weiss, M., McPherron, S., Schüler, T., Hublin, J.-J., Velemínský, P., Brůžek, J., Peter, B. M., Meyer, M., Meller, H., Ringbauer, H., Hajdinjak, M., Prüfer, K., & Krause, J. (2024). Earliest modern human genomes constrain timing of Neanderthal admixture. Nature.