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Los investigadores encontraron sorprendentes ejemplos de continuidad genética de genes andinos antiguos en algunos grupos modernos. Fuente: SL-Photography / Adobe Stock

Primer Retrato Genómico a Gran Escala de las Civilizaciones Andinas Precolombinas

Un equipo de investigación internacional ha llevado a cabo el primer estudio en profundidad y a gran escala de genes andinos antiguos antes del contacto europeo.

Los hallazgos, publicados en línea el 7 de mayo en Cell, revelan distinciones genéticas tempranas entre grupos en regiones cercanas, población que se mezcla dentro y más allá de los Andes, sorprendente continuidad genética en medio de agitación cultural y cosmopolitismo ancestral entre algunas de las civilizaciones antiguas más conocidas de la región.

El primer estudio de este tipo sobre genes andinos antiguos

Dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard y la Universidad de California, Santa Cruz, el equipo analizó datos de todo el genoma de 89 personas que vivieron entre 500 y 9,000 años atrás. De estos, 64 genomas, que van desde 500 hasta 4.500 años, fueron recientemente secuenciados, más del doble de la cantidad de individuos antiguos con datos de todo el genoma de América del Sur.

El análisis incluyó representantes de civilizaciones andinas icónicas de las cuales no se habían informado datos del genoma antes, incluidos los Moche, Nasca, Wari, Tiwanaku e Inca.

Antiguo pescador andino en un caballo de totora. (christian vinces / Adobe Stock)

Antiguo pescador andino en un caballo de totora. (christian vinces / Adobe Stock)

"Este fue un proyecto fascinante y único", dijo Nathan Nakatsuka, primer autor del artículo y estudiante de doctorado / doctorado en el laboratorio de David Reich en el Instituto Blavatnik del HMS.

"Representa el primer estudio detallado de la historia de la población andina informada por genomas precoloniales con una amplia cobertura temporal y geográfica", dijo Lars Fehren-Schmitz, profesor asociado de UC Santa Cruz y coautor principal del artículo con Reich.

"Este estudio también da un paso importante para corregir el desequilibrio global en los datos de ADN antiguos", dijo Reich, profesor de genética en HMS y miembro asociado del Broad Institute of MIT y Harvard.

"La gran mayoría de los estudios de ADN antiguos publicados hasta la fecha se han centrado en el oeste de Eurasia", dijo. "Este estudio en América del Sur nos permite comenzar a discernir en alta resolución la historia detallada de los movimientos humanos en esta parte extraordinariamente importante del mundo".

Atención en los andes antiguos

Los Andes centrales, que rodean el actual Perú, es uno de los pocos lugares del mundo donde se inventó la agricultura en lugar de ser adoptada en otro lugar y donde la presencia más temprana de civilizaciones complejas en América del Sur se ha documentado hasta ahora. Si bien la región ha sido un foco principal de investigación arqueológica, hasta ahora no había habido una caracterización sistemática con ADN antiguo de todo el genoma, dijeron los autores.

Los Andes centrales son uno de los pocos lugares del mundo donde se inventó la agricultura en lugar de ser adoptada. (PixieMe / Adobe Stock)

Los Andes centrales son uno de los pocos lugares del mundo donde se inventó la agricultura en lugar de ser adoptada. (PixieMe / Adobe Stock)

Los genetistas, incluidos varios de los miembros actuales del equipo, estudiaron previamente la profunda historia genética de América del Sur en su conjunto, incluido el análisis de varios individuos de las tierras altas andinas de hace miles de años. También se han realizado análisis de los residentes actuales de los Andes y un número limitado de análisis de ADN mitocondrial o del cromosoma Y de sitios andinos antiguos individuales.

Sin embargo, el nuevo estudio amplía estos hallazgos para proporcionar un retrato mucho más completo. Ahora, dijo Nakatsuka, los investigadores "finalmente pueden ver cómo la estructura genética de los Andes evolucionó con el tiempo".

Al centrarse en lo que a menudo se llama historia precolombina, el estudio demuestra cómo los grandes estudios de ADN antiguos pueden revelar más sobre culturas antiguas que estudiar solo los grupos actuales, dijo Reich.

"En los Andes, la reconstrucción de la historia de la población basada en el análisis de ADN de las personas actuales ha sido un desafío porque ha habido mucho cambio demográfico desde el contacto con los europeos", explicó Reich. "Con datos de ADN antiguos, podemos llevar a cabo una reconstrucción detallada de los movimientos de las personas y cómo se relacionan con los cambios conocidos del registro arqueológico".

Estructura de población antigua 'extraordinaria'

Los análisis revelaron que hace 9,000 años, los grupos que vivían en las tierras altas andinas se volvieron genéticamente distintos de los que eventualmente llegaron a vivir a lo largo de la costa del Pacífico. Los efectos de esta diferenciación temprana todavía se ven hoy.

Las huellas genéticas que distinguen a las personas que viven en las tierras altas de las de las regiones cercanas son "notablemente antiguas", dijo Nakatsuka, quien recibirá su doctorado en biología de sistemas, sintética y cuantitativa en mayo.

"Es extraordinario, dada la pequeña distancia geográfica", agregó Reich.

Hace 5.800 años, la población del norte también desarrolló firmas genéticas distintas de las poblaciones que prevalecieron en el sur, encontró el equipo. Nuevamente, estas diferencias se pueden observar hoy.

Después de ese tiempo, el flujo de genes se produjo entre todas las regiones de los Andes, aunque se redujo drásticamente después de hace 2.000 años, descubrió el equipo.

"Es emocionante poder determinar la estructura de la población de grano relativamente fino en los Andes, lo que nos permite diferenciar entre los grupos costeros, septentrionales, meridionales y de las tierras altas, así como las personas que viven en la cuenca del Titicaca", dijo Fehren-Schmitz.

Islas flotantes de los Uros del lago Titicaca, América del Sur. (javarman / Adobe Stock)

Islas flotantes de los Uros del lago Titicaca, América del Sur. (javarman / Adobe Stock)

"Esto es significativo para la arqueología de los Andes y ahora nos permitirá hacer preguntas más específicas con respecto a las demografías locales y las redes culturales", dijo el coautor del estudio, José Capriles, de la Universidad Estatal de Pensilvania.

Mezcla genética

El equipo descubrió intercambios genéticos tanto dentro de los Andes como entre poblaciones andinas y no andinas.

Los investigadores encontraron que los pueblos antiguos se movieron entre el sur de Perú y las llanuras argentinas y entre la costa norte de Perú y el Amazonas, evitando en gran medida las tierras altas.

Fehren-Schmitz estaba especialmente interesado en descubrir signos de movilidad de largo alcance en el período inca. Específicamente, se sorprendió al detectar la antigua ascendencia de la costa norte no solo alrededor de Cusco, Perú, sino también en un sacrificio de niños del sur argentino de los Andes.

"Esto podría verse como evidencia genética para la reubicación de individuos bajo el dominio inca, una práctica que conocemos de fuentes etnohistóricas, históricas y arqueológicas", dijo.

Aunque los hallazgos de la mezcla genética en los Andes se correlacionan con conexiones arqueológicas conocidas, es probable que provoquen investigaciones arqueológicas adicionales para comprender los contextos culturales subyacentes a las migraciones, dijo Nakatsuka.

"Ahora tenemos más evidencia que demuestra migraciones importantes y algunas restricciones sobre cuándo ocurrieron, pero se necesita hacer más trabajo para saber por qué ocurrieron exactamente estas migraciones", dijo.

Continuidad a largo plazo

Los análisis revelaron que múltiples regiones mantuvieron la continuidad genética en los últimos 2.000 años a pesar de las claras transformaciones culturales.

El hallazgo contrasta con muchas otras regiones del mundo, donde los antiguos estudios de ADN a menudo documentan una renovación genética sustancial durante este período, dijo Reich.

Las estructuras de población que surgieron desde el principio persistieron a través de grandes cambios sociales y en las sociedades modernas, dijeron los autores. Los descubrimientos ofrecen nuevas pruebas que pueden incorporarse junto con registros arqueológicos y de otro tipo para informar teorías sobre la historia antigua de diferentes grupos de la región.

"Para nuestra sorpresa, observamos una fuerte continuidad genética durante el ascenso y la caída de muchas de las culturas andinas a gran escala, como la Moche, Wari y Nasca", dijo Nakatsuka." Nuestros resultados sugieren que la caída de estas culturas no se debió a una migración masiva a la región, por ejemplo, de una fuerza militar invasora, un escenario que se había documentado en algunas otras regiones del mundo".

Después de 2000 BP, continuidad genética a través del ascenso y la caída de las culturas, pero cosmopolitismo y migración a larga distancia en la política inca. (Nakatsuka et al. 2020)

Después de 2000 BP, continuidad genética a través del ascenso y la caída de las culturas, pero cosmopolitismo y migración a larga distancia en la política inca. (Nakatsuka et al. 2020)

Dos excepciones a la tendencia de continuidad fueron los vastos centros urbanos que las culturas Tiwanaku e Inca llamaron hogar. En lugar de ser bastante genéticamente homogéneas, las regiones capitales de estas civilizaciones eran cosmopolitas, y albergaban personas de muchos antecedentes genéticos, encontró el equipo.

"Fue interesante comenzar a ver estos atisbos de heterogeneidad ancestral", dijo Nakatsuka. "Estas regiones tienen cierta similitud con lo que vemos ahora en lugares como la ciudad de Nueva York y otras ciudades importantes donde viven personas de muy diferentes ancestros".

Autoría cooperativa en el estudio de genes andinos antiguos

El estudio incluyó autores de muchas disciplinas y muchos países, incluidos Argentina, Australia, Bolivia, Chile, Alemania, Perú, Reino Unido y Estados Unidos.

"Esta es una impresionante colaboración interdisciplinaria, pero, igual de importante, internacional", dijo el coautor del estudio Bastien Llamas, de la Universidad de Adelaida. "Todos trabajaron muy de cerca para redactar este manuscrito bajo el liderazgo de Fehren-Schmitz y Reich".

Fehren-Schmitz dijo que era importante asociarse con científicos locales que pertenecen a comunidades que descienden de las personas analizadas en el estudio, y obtener el permiso de los grupos indígenas y otros grupos locales, así como los gobiernos locales, y participar continuamente en ellos.

El análisis del ADN de individuos antiguos puede tener implicaciones significativas para las comunidades actuales. Uno se refiere al manejo físico de los materiales esqueléticos, que pueden ser sensibles a los grupos involucrados.

El trabajo brindó oportunidades para sanar heridas pasadas. En un caso, una muestra de Cusco, previamente alojada en los Estados Unidos, fue repatriada a Perú. Otros restos que hace mucho tiempo habían sido tomados de manera inadecuada de los sitios de entierro pudieron ser fechados con carbono y volver a enterrarse.

En ausencia de historias escritas precolombinas, la arqueología ha sido la principal fuente de información disponible para reconstruir la compleja historia del continente, dijo la coautora del estudio, Chiara Barbieri, de la Universidad de Zúrich.

"Con el estudio del ADN antiguo, podemos leer la historia demográfica de los grupos antiguos y entender cómo se relacionan los grupos antiguos y actuales", dijo. "El vínculo con el estudio genético de las poblaciones vivas abre un diálogo directo con el pasado y una ocasión para involucrar a las comunidades locales".

Los científicos estaban seguros de involucrar a grupos indígenas y otros grupos locales. (mardzpe / Adobe Stock)

Los científicos estaban seguros de involucrar a grupos indígenas y otros grupos locales. (mardzpe / Adobe Stock)

Los investigadores buscaron involucrar profundamente a las comunidades con la ayuda de arqueólogos de cada área, dijo Nakatsuka. Sus esfuerzos incluyeron dar charlas públicas sobre el estudio y traducir materiales al español.

"Estamos muy contentos de tener el resumen y los hallazgos clave de nuestro artículo traducidos e incluidos como parte del documento de Cell, para aumentar la accesibilidad de nuestro trabajo", dijo Nakatsuka. "Esperamos que los estudios futuros hagan traducciones similares, incluidas versiones adecuadas para audiencias laicas para escuelas, exhibiciones de museos y organizaciones culturales, lo que también estamos haciendo en el proceso".

Imagen de portada: Los investigadores encontraron sorprendentes ejemplos de continuidad genética de genes andinos antiguos en algunos grupos modernos. Fuente: SL-Photography / Adobe Stock

Publicar orígenes antiguos

El artículo, originalmente titulado "Ancient Andes, analizó: El equipo internacional bosqueja el primer retrato genómico a gran escala de las civilizaciones andinas precolombinas", se publicó por primera vez en Science Daily.

Fuente: Harvard Medical School. "Antiguos Andes, analizados: el equipo internacional bosqueja el primer retrato genómico a gran escala de las civilizaciones andinas precolombinas". Ciencia diaria. ScienceDaily, 7 de mayo de 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200507131305.htm

Referencias

Nathan Nakatsuka, Iosif Lazaridis, Chiara Barbieri, Pontus Skoglund, Nadin Rohland, Swapan Mallick, Cosimo Posth, Kelly Harkins-Kinkaid, Matthew Ferry, Éadaoin Harney, Megan Michel, Kristin Stewardson, Jannine Novak-Forst, José M. Capriles, Marta Alfonso Durruty, Karina Aranda Álvarez, David Beresford-Jones, Richard Burger, Lauren Cadwallader, Ricardo Fujita, Johny Isla, George Lau, Carlos Lémuz Aguirre, Steven LeBlanc, Sergio Calla Maldonado, Frank Meddens, Pablo G. Messineo, Brendan J. Culleton, Thomas K. Harper, Jeffrey Quilter, Gustavo Politis, Kurt Rademaker, Markus Reindel, Mario Rivera, Lucy Salazar, José R. Sandoval, Calogero M. Santoro, Nahuel Scheifler, Vivien Standen, Maria Ines Barreto, Isabel Flores Espinoza, Elsa Tomasto-Cagigao, Guido Valverde, Douglas J. Kennett, Alan Cooper, Johannes Krause, Wolfgang Haak, Bastien Llamas, David Reich, Lars Fehren-Schmitz. ‘A Paleogenomic Reconstruction of the Deep Population History of the Andes.’ Cell, 2020; DOI: 10.1016/j.cell.2020.04.015

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