Un nuevo estudio dice que los neandertales pueden haber sido gente mañanera

Un nuevo artículo de investigación encuentra que el material genético de los ancestros neandertales puede haber contribuido a la tendencia de algunas personas hoy en día a ser «madrugadores», es decir, el tipo de personas que se sienten más cómodas levantándose y acostándose temprano.

Los resultados son publicado en la revista Biología y evolución del genoma..

Todos los humanos anatómicamente modernos tienen su origen en África hace unos 300.000 años, donde los factores ambientales dieron forma a muchos de sus rasgos biológicos. Hace unos 70.000 años, los antepasados ​​de los humanos euroasiáticos modernos comenzaron a migrar a Eurasia, donde encontraron diversos entornos nuevos, incluidas latitudes más altas con mayores variaciones estacionales en luz diurna y temperatura.

Pero otros homínidos, como los neandertales y los denisovanos, vivieron en Eurasia durante más de 400.000 años. Los homínidos antiguos se separaron de los humanos modernos hace unos 700.000 años y, como resultado, nuestros ancestros y los homínidos antiguos evolucionaron en diferentes condiciones ambientales. Esto condujo a la acumulación de variación genética y fenotipos específicos de linaje. Cuando los humanos llegaron a Eurasia, se cruzaron con antiguos homínidos del continente, y esto creó la posibilidad de que los humanos adquirieran variantes genéticas que en realidad estaban adaptadas a estos nuevos entornos.

Trabajos anteriores han demostrado que muchas variantes de homínidos antiguos en humanos modernos no eran beneficiosas y fueron eliminadas por selección natural, pero algunas variantes de homínidos antiguos que permanecen en las poblaciones humanas muestran evidencia de adaptación. Por ejemplo, las variantes genéticas antiguas se han asociado con diferencias en los niveles de hemoglobina en altitudes más altas en los tibetanos, resistencia inmune a nuevos patógenos, niveles de pigmentación de la piel y composición de lípidos.

Los cambios en el patrón y el nivel de exposición a la luz tienen consecuencias biológicas y de comportamiento que pueden conducir a adaptaciones evolutivas. La evolución de la adaptación circadiana en insectos, plantas y peces ha sido explorada ampliamente por los científicos, pero no ha sido bien estudiada en humanos.

Los entornos euroasiáticos en los que vivieron los neandertales y los denisovanos durante varios cientos de miles de años están situados en latitudes más altas con horarios diurnos más variables que los paisajes en los que evolucionaron los humanos modernos antes de abandonar África. Así, los investigadores exploraron si existía evidencia genética de diferencias en los relojes biológicos de los neandertales y los humanos modernos.

Los investigadores identificaron un conjunto de 246 genes del reloj circadiano mediante una combinación de búsquedas bibliográficas y conocimiento experto. Encontraron cientos de variantes genéticas específicas de razas con el potencial de afectar genes implicados en el reloj circadiano. Utilizando métodos de inteligencia artificial, destacaron 28 genes del reloj circadiano que contienen variantes con potencial de alteración del empalme en humanos antiguos, y 16 genes del reloj circadiano que probablemente estén regulados de manera diferencial entre los humanos actuales y los homínidos antiguos.

Esto sugiere posibles diferencias funcionales entre los relojes biológicos de los homínidos antiguos y los humanos modernos. Dado que los antepasados ​​de los humanos euroasiáticos modernos y los neandertales se cruzaron, es posible que algunos humanos adquirieran variantes circadianas de los neandertales.

Para probar esto, los investigadores exploraron si las variantes genéticas introducidas (variantes transmitidas de los neandertales a los humanos modernos) tenían asociaciones con las preferencias del cuerpo por la vigilia y el sueño en un gran grupo de cientos de miles de personas del Biobanco del Reino Unido.

Descubrieron que varias de las variables presentadas tenían efectos sobre las preferencias de sueño y, lo más sorprendente, descubrieron que estas variables aumentaban constantemente el «mañanismo», es decir, la tendencia a despertarse temprano. Esto sugiere un efecto direccional sobre el rasgo y es consistente con la adaptación a altas latitudes observada en otros animales.

El aumento de la mañana en los seres humanos se asocia con un acortamiento del reloj circadiano. Esto es potencialmente útil en latitudes más altas, porque se ha demostrado que permite una alineación más rápida del sueño/vigilia con señales de sincronización externas. Se necesitan períodos diurnos cortos para que coincidan con los períodos de luz extendidos del verano en latitudes altas en las moscas de la fruta, y la selección por períodos diurnos más cortos ha llevado a transectos de duración decreciente a medida que aumenta la latitud en las poblaciones naturales de moscas de la fruta.

Por lo tanto, un sesgo hacia la mañana en las variables introducidas puede indicar una selección hacia un período circadiano corto en poblaciones que viven en latitudes altas. La tendencia a ser una persona mañanera puede haber sido evolutivamente ventajosa para nuestros antepasados ​​que vivían en las altas latitudes de Europa y, por lo tanto, habría sido un rasgo genético neandertal que valía la pena preservar.

El autor principal del estudio, John A. Capra: «Al combinar ADN antiguo, estudios genéticos a gran escala de humanos modernos e inteligencia artificial, hemos descubierto diferencias genéticas significativas en los sistemas cotidianos de los neandertales y los humanos modernos». “Luego, al analizar las partes del ADN neandertal que permanecieron en los genomas humanos modernos, descubrimos una tendencia sorprendente: muchas de ellas tienen efectos sobre el control de los genes circadianos en los humanos modernos, y estos efectos van en su mayoría en una dirección consistente de aumentar la tendencia ser una persona mañanera.

«Este cambio es consistente con los efectos de vivir en latitudes altas en los relojes biológicos de los animales y potencialmente permite una alineación más rápida del reloj biológico con los patrones de luz estacionales cambiantes. Nuestros próximos pasos incluyen aplicar estos análisis a poblaciones humanas modernas más diversas y explorar Hemos identificado los efectos de las variantes neandertales en el «reloj circadiano en sistemas modelo y aplicamos análisis similares a otros rasgos potencialmente adaptativos».