Recomponiendo el puzle de la expansión humana

Varios estudios publicados simultáneamente en la revista Nature ofrecen nuevos datos genéticos y geográficos sobre cómo fueron las sucesivas oleadas en las que Homo sapiens salió de África. El movimiento del planeta y las variaciones climáticas dirigieron nuestras idas y venidas.

El ser humano anatómicamente moderno, el Homo sapiens, salió de África y se distribuyó por el planeta en cuatro grandes oleadas que comenzaron hace 125.000 años. El equipo de Axel Timmermann y Tobias Friedrich publica este miércoles en la revista Nature un modelo numérico que explica, a partir de datos paleoclimáticos, cuáles fueron los patrones de migración de aquellos primeros sapiens y coinciden con los datos del registro fósil.

Los datos hablan de cuatro salidas a través de la península arábiga y Oriente Medio durante periodos glaciales que ocurrieron en los intervalos de entre 106.000 y 94.000, 89.000 y 73.000, 59.000 y 47.000, y 45.000 y 29.000 años. La principal novedad es que el modelo confirma que los cambios en las temperaturas inducidos por ligeras variaciones de la órbita terrestre fueron el principal motor de estas migraciones. Y el modelo incluye la llegada temprana de los primeros Homo sapiens a China hace unos 90.000 años recientemente documentada por investigadores españoles.

• Notas de prensa: Una variación de la órbita terrestre «expulsó» a los humanos de África / Cómo el ser humano salió de África por culpa del clima
• Referencia: Late Pleistocene climate drivers of early human migration (Nature) DOI 10.1038/nature19365 
• Vídeo: Caption: Movie of Human Density from 125 thousand years ago to 1 thousand years ago simulated by the University of Hawaii Human Dispersal model. Credit: The Movie was created by Tobias Friedrich. HumanMigration - PressVersion - YouTube
• Actualización: Vídeo. Past climate swings orchestrated early human migration waves out of Africa - UH SOEST
• Actualización: Nota de prensa: Earth Wobbles May Have Driven Ancient Humans Out of Africa - livescience.com

La revista Nature recoge en el mismo número varios estudios genéticos de más de 280 poblaciones que pretenden descifrar las variaciones y movimientos de estos primeros humanos durante el Pleistoceno. El equipo de David Reich, por ejemplo, ha secuenciado el genoma de 300 personas de 142 poblaciones habitualmente infrarreresentadas en este tipo de trabajos y han descubierto que la población que dio lugar a los humanos del presente empezó a separarse hace al menos 200.000 años y que desde entonces la acumulación de mutaciones genéticas se ha acelerado alrededor de un 5 por ciento en los no-africanos.

• Referencia: The Simons Genome Diversity Project: 300 genomes from 142 diverse populations (Nature) DOI 10.1038/nature18964
• Nota de prensa: El mayor retrato genético de las poblaciones ‘olvidadas’
• Actualización: Nota de prensa: All non-Africans alive today likely descend from people within a single migration out of Africa -- ScienceDaily Harvard Medical School. A study of hundreds of new genomes from across the globe has yielded insights into modern genetic diversity and ancient population dynamics, including compelling evidence that essentially all non-Africans today descend from a single migration out of Africa. 
• Actualización: Nota de prensa: Todos los no africanos descienden de un mismo grupo que salió de África

En otro trabajo, Eske Willerslev y su equipo han secuenciado los genomas de 83 aborígenes australianos y 25 individuos de Nueva Guinea Papúa, y sus datos apuntan a que los ancestros de estas poblaciones se separaron de los grupos euroasiáticos hace entre 51.000 y 72.000 años y contienen rastros de material genético de humanos como los misteriosos denisovanos y de un segundo grupo desconocido.

• Notas de prensa: Los aborígenes australianos son los humanos vivos más antiguos (and English) / Se descifra la historia genética australiana por primera vez
• Referencia: A Genomic History of Aboriginal Australia (Nature) DOI 10.1038/nature18299
• Vídeo: The genetic history of Aboriginal Australians - NaturalHistoryDK -YouTube

Por último, y liderado por Luca Pagani, investigador del Biocentro de Estonia, pretendía caracterizar la diversidad humana en Eurasia y para ello analizaron el genoma de 150 poblaciones de todo el planeta. “Las herramientas y técnicas de que ahora disponemos nos permiten recuperar una gran cantidad de información de una población partiendo de un solo genoma”, explica a Big Vang Pagani.

Este equipo de investigadores se ha centrado en especial en el genoma de los papuanos. “Nuestras conclusiones –prosigue- son coherentes con los resultados de los otros dos trabajos. La foto general a que llegamos es que todos procedemos de una única migración que tuvo lugar hace 75.000 años. Nosotros hemos añadido detalles a esa foto: si bien papuanos y euroasiáticos procedemos de la misma migración, los papuanos conservan en su genoma un 2% de material genético de una migración previa y extinta”.

• Referencia: Genomic analyses inform on migration events during the peopling of Eurasia (Nature) DOI 10.1038/nature19792
• Vídeo: EGDP Estonian Biocentre Human Genome Diversity Panel - YouTube
• Actualización: Nota de prensa: Genetic ‘trace’ in Papuan genomes suggests two expansions out of Africa - ScienceDaily University of Cambridge. A new study of human genomic diversity suggests there may have in fact been two successful dispersals out of Africa, and that a “trace” of the earlier of these two expansion events has lingered in the genetics of modern Papuans.

Para el paleogenetista del IBE (UPF-CSIC) Carles Lalueza-Fox, la conclusión a que llegan los tres estudios acerca de que los humanos modernos procedemos de una sola población que salió de África es compatible con la posibilidad de que haya habido otras migraciones de individuos que no hayan tenido impacto genético en poblaciones actuales.

En este sentido, un artículo de opinión que acompaña a los tres estudios publicados en Nature, los investigadores de la Universidad de Washington Serena Tucci y Joshua Akey señalan que, a pesar del paso adelante que suponen investigaciones como éstas para dilucidar algo más este episodio clave de nuestro pasado, “quedan aún muchas preguntas fascinantes por contestar”; será el desarrollo de “herramientas estadísticas cada vez más sofisticadas lo que desvelará más secretos del pasado”.

• Population genetics: A map of human wanderlust by Tucci and Akey

#. Vídeos (3) añadidos a PaleoVídeos > L.R.2.11. nº 15, 16 y 17.


Link 2: Jury out on 'Out of Africa' migrations

AFP - The longstanding debate about how many waves of African emigration it took for modern humans to populate the planet revived on Wednesday in diverging genetic studies published in the same science journal.

Two papers carried by Nature said a single exodus from Africa likely resulted in contemporary human populations in Asia, Europe and elsewhere.

But a third said it found surviving human DNA from at least one, earlier, Africa migration.

Altogether, the three studies presented data from more than 280 diverse populations around the world, but did not quite agree on what it all means.

The research provided "some missing pieces in the puzzle of human history", Serena Tucci and Joshua Akey of the University of Washington's Department of Genome Sciences wrote in a comment.

But "many fascinating questions remain" and further research was needed "to fully retrace the steps taken by early humans as they explored and colonised the world."

Many scientists hold that all present-day non-Africans trace their ancestry to a single resettling population which left the continent some 40,000-80,000 years ago.

Others maintain there was an earlier migration to southeast Asia and Australasia around 120,000-130,000 years ago, followed by a later one to Eurasia.

Two of the new studies seem to support the first theory.

Genetic data, they said, point to all non-Africans hailing from a single African exodus. But they disagree on what happened later.

According to the one group of researchers, it appeared that on leaving Africa around 72,000 years ago, modern humans soon split into two groups -- one heading north to Eurasia while the other swung east to Australasia...


Link 3: Human DNA tied mostly to single exodus from Africa long ago
The genetic ancestry of people living outside Africa can be traced almost completely to a single exodus of humans from that continent long ago, new studies suggest.

Still, a tiny legacy from an earlier exit may persist in some native islanders in the southwestern Pacific Ocean.

That's the conclusion from three studies of modern DNA from around the world, released Wednesday by the journal Nature.

Our species, Homo sapiens, arose about 200,000 years ago in Africa. From there, it colonized the world, and scientists are still trying to understand the timing of that expansion.

The new work takes advantage of the fact that human DNA accumulates tiny changes over time. That can be used like a clock to estimate how long ago two populations split off from each other. The approach can't reveal every migration out of Africa, just those that left a genetic legacy that has been handed down to this day...


Actualización: La apasionante historia de Homo sapiens. Lo que nos queda por saber | Reflexiones de un primate
...  La semana pasada, la revista Nature nos presentó varias investigaciones impresionantes sobre determinados aspectos genéticos de esa relativamente breve historia de nuestra especie. Resulta prácticamente imposible asimilar tanta información, cuya complejidad metodológica y técnica queda solo para los expertos. De todas esas investigaciones quiero destacar en este blog el trabajo publicado por dos expertos en climatología y oceanografía, los profesores Axel Timmeramann y Tobias Friedrich de la Universidad de Hawaii. Para conocer el clima hay que saber mucho de astronomía, puesto que las oscilaciones climáticas mejor estudiados (las que corresponden a la historia de la genealogía humana) están determinadas por los movimientos de la Tierra en su relación con el sol y los demás planetas del sistema solar. El tema es muy complejo y no está resuelto, pero las consecuencias son siempre las mismas y tienen que ver con la cantidad de energía que recibe nuestro planeta de la estrella de la que depende. Así, durante las épocas glaciales el hemisferio norte recibió menos insolación, los veranos eran muy suaves y las capas de hielo terminaban por ocupar vastas regiones de América del Norte y Eurasia...