El poblamiento americano
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| Angélica González Oliver y Guadalupe E. Alarcón González |
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El origen y la dispersión inicial de los humanos en el
continente americano son temas de interés general en muchas disciplinas científicas y, durante las últimas tres décadas, han sido intensamente estudiados utilizando la metodología molecular de la genética moderna en lo que actualmente llamamos antropología molecular. Esta disciplina ha brindado conocimiento genético más específico de las poblaciones humanas directamente relacionado con la historia de quienes habitamos este planeta, en particular acerca del poblamiento del continente americano. Hoy día es aceptado por la comunidad científica que las poblaciones nativas de América descienden de individuos asiáticos que migraron durante el último periodo glacial del Pleistoceno. La llegada de los primeros individuos al continente americano probablemente ocurrió por una o varias migraciones provenientes principalmente del este de Asia durante el último máximo glacial; las fechas que han sido asignadas a este evento varían ampliamente en un rango que va de quince a cuarenta mil años de antigüedad. Muchas son las teorías y enfoques adoptados para explicar dicho poblamiento. Desde la antropología, por ejemplo, en la primera mitad del siglo xx se intentaba explicar las semejanzas fenotípicas y culturales que se observan al comparar las poblaciones nativas de América con las poblaciones de Asia y Australia; así, en 1942 el antropólogo checo Aleš Hrdliĉka propuso la teoría asiática, sugiriendo que los primeros habitantes de América descienden de poblaciones asiáticas que llegaron al continente americano, cruzando una masa de tierra llamada estrecho de Bering, que en cierto momento conectaba ambos continentes. Por su parte, en esa misma época, con base en aspectos culturales, etnográficos y antropológicos, el etnólogo francés Paul Rivet concluyó que las primeras migraciones de humanos que llegaron a América debieron provenir de diferentes regiones geográficas como Asia, Australia e inclusive Melanesia y Polinesia, propuesta conocida como teoría oceánica o multirracial; mientras que el antropólogo portugués Antonio Mendes Correa fue de los más asiduos defensores de la teoría australiana, en la que propuso que los ancestros australianos utilizaron balsas sencillas para llegar a América del Sur, probablemente siguiendo una ruta que pasaba por las islas aledañas a Australia y luego la Antártida, hasta llegar a lo que actualmente se conoce como Tierra de Fuego y Patagonia.
Existe evidencia cultural de los primeros habitantes del continente americano que proporciona información valiosa. En Norteamérica se destaca la cultura Clovis, caracterizada por el elaborado tallado bifacial de puntas de lanza y flecha que se han encontrado en muchos lugares, cuyos fechamientos con carbono 14 (14C) indican que tienen una antigüedad de aproximadamente 13 000 años antes del presente, por lo que fue considerada hasta hace unas décadas como la más antigua de América. No obstante, esto cambió con el hallazgo del sitio arqueológico Monte Verde en el sur de Chile, en Sudamérica, actualmente considerado como el más antiguo de América, en donde se encontraron restos de estructuras o edificaciones de tipo habitacional, así como huesos de animales, madera, algas y otros tipos de plantas cuyos fechamientos —también empleando 14C—de artefactos y huesos indican que sus habitantes preceden a los Clovis —su antigüedad se estimó en 14 500 años pero las nuevas excavaciones sugieren que podría ser de aproximadamente 19 000 años.
Marcadores genéticos
A lo largo del siglo xx algunas poblaciones indígenas, desde el ártico hasta el extremo sur de América, han sido caracterizadas genéticamente mediante un conjunto de marcadores, tales como grupos sanguíneos, proteínas séricas y polimorfismos enzimáticos.
El desarrollo de los métodos moleculares recombinantes del adn (ácido desoxirribonucleico) y su aplicación a los estudios de las poblaciones humanas dio origen a lo que actualmente llamamos antropología molecular, la cual utiliza las moléculas del adn nuclear, cromosoma “Y” y adn mitocondrial (adnmt) como fuente principal de información para estudiar y comparar la diversidad genética, así como la ancestría entre individuos y entre poblaciones, sean antiguas o actuales.
No obstante, en el caso americano los estudios de ancestría paterna entre las poblaciones, que emplean el cromosoma “Y”, se desarrolló más lentamente que los de vía materna (adnmt) debido a la gran cantidad de mezcla paterna presente en las poblaciones nativas de América, primordialmente como consecuencia del mestizaje europeo durante la conquista española; esto representó una mayor dificultad para determinar las mutaciones específicas fundadoras de origen asiático en el cromosoma «Y» de los americanos. Este obstáculo fue librado gracias a la invención de la reacción en cadena de la polimerasa (pcr), la cual hizo posible el análisis del adn antiguo. El diseño de esta metodología ocurrió gracias al descubrimiento de una enzima termoestable de replicación del adn, conocida como Taq polimerasa, y a la tecnología que permitió fabricar termocicladores automáticos para llevar a cabo la replicación de adn in vitro, amplificando millones de veces un segmento específico de adn en un par de horas.
Fue Svante Pääbo, en 1985, el primer científico en demostrar que las moléculas del adn sobreviven en la piel humana por miles de años al recuperar el adn de un faraón egipcio, por lo que es reconocido como el fundador de la investigación de adn antiguo. El avance en los métodos para extraer adn antiguo de distintas muestras biológicas como tejido momificado, restos óseos, dientes, pelo y coprolitos humanos permitió el rápido desarrollo de esta área; por otro lado, los avances en los métodos de secuenciación de segunda generación y de la bioinformática a finales de los noventas permitieron el surgimiento de la genómica, disciplina que analiza el genoma nuclear o mitocondrial humano en un corto periodo de tiempo, ya sea para abordar el poblamiento americano o cualquier otra problemática.
Cuando se trata de la recuperación y análisis de adn antiguo existe un gran reto para los científicos moleculares: obtener resultados confiables pues siempre existe la posibilidad de que las muestras biológicas se contaminen con adn moderno de los investigadores que las estudian o de aquellos que las encontraron y recuperaron en los sitios arqueológicos. Por lo tanto, se debe adoptar una serie de medidas preventivas, desde la toma de las muestras biológicas hasta el trabajo en el laboratorio, las cuales permiten garantizar que la información genética sea fidedigna. Aunado a estas dificultades, la disposición de muestras antiguas recién recuperada de sitios arqueológicos es limitada.
En los países latinoamericanos, los estudios de adn antiguo que se realizan son pocos, pues constituyen proyectos caros que requieren bastante tiempo para su realización y que los investigadores desarrollen destrezas y habilidades en los métodos de laboratorio. Sin embargo, aun escasa, la información obtenida es muy valiosa y complementa los resultados generados mediante el estudio de las poblaciones nativas contemporáneas, las cuales son, metodológicamente, más fáciles de analizar.
Por sus características biológicas, el genoma mitocondrial es ampliamente utilizado para estudiar el origen y las relaciones filogenéticas de los primeros habitantes de América. Es de pequeño tamaño, tiene alrededor de 16 569 pares de bases, en cada mitocondria hay más de una copia de éste y una célula puede contener entre 1000 y 10000 mitocondrias, lo cual significa que en un individuo existen muchísimo más copias de este genoma que del genoma nuclear. También posee una tasa de mutación rápida que permite identificar diferencias entre individuos y poblaciones genéticamente cercanas, y es heredado por vía materna sin sufrir recombinación genética durante la meiosis, es decir, la información se transmite generación tras generación, de madres a hijos, sin modificaciones. Por lo tanto, la información genética del adnmt identificada en las poblaciones indígenas actuales permite inferir la genética que portaban los ancestros en su genoma mitocondrial, ya que su identificación en los individuos antiguos indica el acervo genético original que estaba presente en sus ancestros, y luego compararlo con el que presentan las poblaciones nativas actuales.
Con base en tales métodos, en las tres décadas pasadas ha sido posible recuperar y analizar la información genética contenida en el adn de individuos antiguos que habitaron América y Asia hace miles de años, así como en poblaciones nativas actuales que hoy habitan estos continentes, y esto ha permitido identificar mutaciones específicas que actualmente son usadas como marcadores genéticos para caracterizar a dichas poblaciones.
Los marcadores genéticos en América
A principios de los noventas del siglo pasado, varios investigadores dedicados a estudiar el genoma mitocondrial de nativos americanos contemporáneos lograron identificar cinco grupos de mutaciones específicas, denominadas haplogrupos fundadores mitocondriales A, B, C, D y X. Cuatro de ellos (A, C, D y X) fueron caracterizados por una mutación puntual en una posición específica del genoma, mientras que el B se caracteriza por una deleción de nueve pares de bases, y se identificó que los cinco haplogrupos se encuentran ampliamente distribuidos en las poblaciones americanas, pues cada persona presenta uno de los cinco. Estas mismas mutaciones se encontraron en diversas poblaciones asiáticas y, en general, ninguna de ellas se halla en poblaciones africanas ni caucásicas. Además de los haplogrupos, se lograron identificar haplotipos y linajes específicos en la región no codificante del adnmt por medio de la secuenciación.
Con toda la información recabada se propuso que los haplogrupos y haplotipos mitocondriales fundadores que están presentes en los individuos americanos tienen un origen asiático, ya que también se encuentran en el acervo genético de varias poblaciones asiáticas.
En un inicio se propuso que la distribución de los haplogrupos mitocondriales en América mostraba un claro patrón para A y B, los cuales se comportan de manera contraria, mientras en el caso del A su frecuencia tiende a disminuir de norte a sur y el B muestra una tendencia opuesta; las frecuencias de los linajes C y D varían ampliamente en todo el continente por lo cual no se observan patrones claros, y el haplogrupo X se encuentra restringido al norte de América. Cabe señalar que dicho patrón de distribución de las frecuencias de los haplogrupos A, B, C y D ha ido cambiando en el continente a lo largo del tiempo.
Origen de las poblaciones americanas
Los haplogrupos mitocondriales fundadores de las poblaciones americanas se encuentran presentes en poblaciones de varias regiones de Asia y Oceanía, pero en la mayoría de ellas sólo se encuentran uno o dos haplogrupos simultáneamente. Sin embargo, en algunas poblaciones siberianas es más frecuente la presencia simultánea de varios de ellos, en particular en la región conocida como Altai, en donde se han identificado los cinco haplogrupos mitocondriales fundadores americanos, por lo cual se ha propuesto que de esta región podrían haber salido las migraciones que eventualmente poblaron a todo lo largo el continente americano.
Otra teoría ha planteado que los ancestros en Asia se dispersaron en dos direcciones, una hacia el sur, dirigiéndose hacia la región polinésica, y otra hacia el norte, alcanzando la región de Beringia (estrecho de Bering) que permitía el acceso y tránsito del hombre. El paso entre Siberia y Canadá tenía las condiciones climáticas necesarias para que los habitantes humanos y animales pudieran sobrevivir, cuando las capas de hielo comenzaban a derretirse, permitiendo avanzar hacia América. Mediante estudios de adn ambiental se ha concluido que existía una flora tipo estepa, donde arbustos y árboles proporcionaban a los individuos refugio, alimento y madera. Del mismo modo se propone que estos eran refugios glaciares de animales pequeños y grandes.
Posibles rutas de migración y tiempo de llegada
De acuerdo con lo que se sabe de las condiciones ambientales, gran parte de Canadá estaba cubierta por capas de hielo hace aproximadamente 40 000 años, posteriormente ocurrió un incremento en la temperatura que hizo posible que estas capas comenzaran a retraerse y se formara uno o varios corredores libres de hielo a lo largo de la costa del Pacífico, a través de los cuales pudieron dispersarse los primeros individuos. Específicamente se ha propuesto que pasaron por un corredor en la costa pacífica que estuvo abierto hace aproximadamente 15 000 años.
Con base en la información genética se han elaborado dos hipótesis relacionadas con el número de migraciones que poblaron el continente americano. Los datos de adn nuclear sugieren que los primeros humanos cruzaron en dos o tres migraciones al continente americano; mientras que la explicación más parsimoniosa, considerando la evidencia genética del adnmt, la arqueológica y ambiental disponible, sugiere que los humanos poblaron Norteamérica en una migración de relativamente pocos individuos, que usaban ropa, venían con perros y portaban piojos en el cabello. Ésta pudo haber durado varios años, iniciando entre 25 000 y 15000 años atrás, cuando tuvieron un paso libre de hielo cerca de la costa del océano Pacífico.
Esta última hipótesis encuentra apoyo en los restos de herramientas humanas encontrados en Siberia y datados en 30000 años de antigüedad, lo que sugiere que un grupo de individuos permaneció por un tiempo en Beringia y otros sitios cercanos durante el periodo en que las capas de hielo cubrían gran parte de Norteamérica, y posteriormente se movieron hacia el interior del continente, una vez que las condiciones fueron adecuadas. Cabe señalar que existen cuestionamientos a tal hipótesis, principalmente cuando se consideran los tiempos de antigüedad del Sitio Monte Verde en Chile —de hasta 19000 años antes del presente—, lo que sugiere que la llegada de los humanos a América puede ser más antigua.
No obstante, la más aceptada por estar basada en estudios genéticos es que los humanos entraron por el norte del continente y debido a las condiciones favorables se movieron rápidamente hacia Sudamérica por una ruta costera del Pacífico. Probablemente la migración se movió por el norte de Canadá antes del último máximo glacial y cuando los corredores libres de hielo aparecieron se movieron por el interior del continente hacia el sur. Esto podría explicar la mayor concentración de algunos haplogrupos en Norteamérica. Para llegar al sur, los individuos pasaron por las regiones que ahora comprenden nuestro país y las colindantes, quizá encontraron que algunas zonas eran difíciles para permanecer debido a las condiciones climáticas y continuaron avanzando; una vez allí, varios factores pudieron influir en su diversificación tanto genética como culturalmente, ya que las poblaciones sudamericanas son marcadamente diferentes de las del norte, probablemente por el factor geográfico del río Amazonas o de la cordillera de los Andes.
Posteriormente a su llegada y distribución en el interior del continente, las poblaciones se diversificaron con el transcurso del tiempo en distintos grupos culturales conforme a las condiciones climáticas, geográficas, biológicas, culturales y de su historia regional. Incluso hoy, algunas siguen habitando las mismas regiones geográficas donde se establecieron y desarrollaron.
El tiempo de entrada al continente americano, el número de migraciones y de individuos son temas que aún continúan en debate seguramente se seguirán modificando en la medida que se encuentren nuevos sitios arqueológicos en Beringia y se recalibren los relojes moleculares de los marcadores genéticos utilizados.
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| Agradecimientos Al pasante de biología Víctor Hugo Avilés Chávez por la elaboración de las figuras. |
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Referencias Bibliográficas
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Pedersen, M., et al. 2016. “Postglacial viability and colonization in North America’s ice-free corridor”, en Nature, núm. 7618, pp. 45-49. Raghavan M., et al. 2015. “Genomic evidence for the Pleistocene and recent population history of Native Americans”, en Science, núm. 349, pp. aab3884-1-10. Reich, D., et al. 2012. “Reconstructing native American population history”, en Nature, núm 488, pp. 370-374. Tamm, E., et al. 2007. “Beringian standstill and spread of Native American founders”, en PloS One, núm. 2, p. e829. |
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| Angélica González Oliver Departamento de Biología Celular, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Es profesora Titular “A” de T.C. Definitiva. Imparte materias en la carrera de Biología. Dirige el grupo de Antropología Molecular, donde analiza la variación genética de las poblaciones indígenas de las regiones culturales y geográficas de Mesoamérica y el Suroeste Americano. Ha publicado en: American Journal Physical Anthropology, Current Anthropology, plos Genetics y Proceedings of the National Academy of Sciences usa. Guadalupe E. Alarcón González Departamento de Biología Celular, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Realizó la tesis titulada: Revisión histórica de la investigación del adn mitocondrial humano en Sudamérica relacionada con el poblamiento de América. Se tituló por la modalidad seminario de titulación en el 2017. Actualmente realiza la Maestría en Ciencias Biológicas en la Facultad de Ciencias de la unam. Su trabajo de investigación esta relacionado con la variación genética del adn mitocondrial en poblaciones indígenas del Centro de México. |
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