La proteína que cambia todo lo que sabíamos

Al analizar las proteínas del esmalte dental de hace 2 millones de años, los investigadores descubrieron diferencias sexuales y variaciones genéticas inesperadas dentro de P. robustus. Estos hallazgos, algunos de los datos moleculares más antiguos recuperados de África, están remodelando las ideas sobre la ascendencia humana temprana.

Un primo con un mordisco poderoso y un misterio perdurable

Descubierto en 1938 en Sudáfrica, el Paranthropus robustus ha desconcertado a los científicos durante casi un siglo. Caminaba erguido, tenía una estructura compacta pero musculosa y estaba equipado con una mandíbula de gran tamaño diseñada para moler alimentos duros. Sus dientes, cubiertos de un espeso esmalte, destacaban incluso entre los de otros homínidos primitivos.

Según un informe detallado publicado por Palesa P. Madupe y colegas, esta especie, o quizás grupo de especies, vivió hace entre 2,25 y 1,7 millones de añosjunto con otros parientes humanos primitivos como Australopithecus africanus, A. sediba y más tarde Homo habilis.

Durante décadas, los investigadores debatieron si el registro fósil de P. robustus reflejaba una única especie variable o varias especies relacionadas. Hasta ahora, el cálido clima africano había impedido cualquier recuperación exitosa de ADN antiguo para ayudar a resolver este misterio.

Las proteínas reemplazan al ADN en el análisis de fósiles antiguos

Incapaz de confiar en el ADN, recurrió a un equipo de científicos paleoproteómica: el estudio de proteínas antiguas que pueden sobrevivir donde el ADN no puede. Mediante espectrometría de masas extrajeron proteínas del esmalte de cuatro P. robustus dientes desenterrados Cueva Swartkransun lugar clave en la cuna de la humanidad de Sudáfrica.

Ubicación y estructura de la cueva del sitio Swartkrans, Sudáfrica
Ubicación de la cueva y estructura del sitio de Swartkrans, Sudáfrica A) Mapa topográfico del continente africano (recuadro) (B) Fotografía de la paleocueva de Swartkran con Paranthropus (C) La vista oclusal de los dientes de Paranthropus analizados, de arriba a abajo. (D) Vista ampliada del sitio del Patrimonio Mundial de la Cuna de la Humanidad en Sudáfrica. ©SCIENCE Vol 388, Número 6750 DOI: 10.1126/science.adt9539

El análisis reveló algo sin precedentes. Según el equipo detrás de la investigación, dos fósiles pertenecían a individuos masculinos y dos a hembras. Esto se determinó identificando proteínas ligadas al sexo como AMELY, que sólo aparecen en los machos. Como señalaron los autores, este método proporcionó determinaciones de sexo más precisas que las suposiciones anteriores basadas únicamente en el tamaño de los dientes.

El estudio también identificó un caso raro de heterocigosidad, dos versiones diferentes del mismo gen, en un fósil de 2 millones de años. Específicamente, un individuo portaba ambas variantes de aminoácidos de un gen llamado esmalteque juega un papel en la formación del esmalte dental. Hasta ahora, nunca se había detectado este nivel de detalle genético en proteínas tan antiguas.

Signos de diversidad genética dentro de un mismo grupo.

El gen de la esmalteina apareció en diferentes formas entre los cuatro individuos. Dos de ellos portaban una secuencia de aminoácidos compartida con los humanos modernos, gorilas y chimpancés. Los otros dos presentaron una versión aún no vista en el exterior. parántropo. Según una investigación publicada por Madupe et al., un fósil incluso portaba ambas formas, lo que supone el primer caso conocido de heterocigosidad detectado en proteínas del esmalte de esta edad.

Variación de secuencia dentro de individuos de Paranthropus.
Variación de secuencia dentro de individuos de Paranthropus. ©SCIENCE Vol 388, Número 6750 DOI: 10.1126/science.adt9539

Esta variación genética no coincidía perfectamente con los rasgos físicos, lo que llevó a los científicos a considerar P. robustus Puede que no hubiera sido una población uniforme. Comparaciones morfológicas de los uniones esmalte-dentinaparte de la estructura interna del diente, sugirió que un fósil masculino era más similar a los especímenes del sitio de Drimolen que a los de Swartkrans o Kromdraai, donde se describió la especie por primera vez.

Estas diferencias anatómicas, sumadas a las variaciones proteicas, sugieren una subestructura poblacional más profunda o incluso múltiples especies debajo de la superficie. parántropo nombre Como se señaló en el estudio, las diferencias en la forma de los dientes y las proteínas por sí solas no son suficientes para confirmar especies separadas, pero las pistas son significativas.

Preservar los fósiles mientras se avanza la ciencia africana

A lo largo del estudio, el equipo de investigación hizo hincapié en una cuidadosa conservación. El muestreo de fósiles fue mínimo y se realizó en estrecha coordinación con las autoridades e instituciones sudafricanas. Según la Universidad de Copenhague y los socios involucrados en el proyecto, los científicos y laboratorios locales desempeñaron un papel esencial desde la planificación hasta la ejecución, asegurando que la investigación beneficiara a las comunidades e instituciones científicas africanas.

Esta colaboración representa un movimiento más amplio para trasladar más trabajo científico y crédito a los lugares donde se realizan los descubrimientos fósiles. Como señalan los investigadores, el desarrollo de técnicas moleculares de alto nivel en África no es sólo un avance científico, sino un paso hacia la descolonización de la paleontología.

Este enfoque basado en proteínas ya ha abierto nuevas vías para explorar la diversidad de los primeros homínidos. Al vincular los datos moleculares directamente con los rasgos físicos, el estudio introduce un nuevo marco para comprender cómo variaron las poblaciones antiguas y qué significa esto para la historia humana.

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