AGAMÈMNON - CRÀNI 4

El crani 4 'Agamèmnon', que representava el cas més antic conegut de sordesa, 

no era sord, segons un nou estudi

La investigació, recolzada en la prestigiosa revista 'Journal of Human Evolution', determina que la patologia dels canals auditius de l'individu no és tan greu com per afectar la seva audició i que sentia  tan bé com la resta dels individus sans de la Sima de los Huesos.

Un nou estudi sobre el 'crani 4', que s'exposa al Museu de l'Evolució Humana i que es va trobar en el Teixde la Sima dels ossos d  ' Atapuerca,   ha determinat que l'individu no era sord, com es pensava originalment. El  'crani4 ',   de 430.000 anys d'edat,   va ser sobrenomenat    'Agamèmnon'   pels seus descobridors i és un dels exemplars més complets que es coneixen a Europa per a aquesta cronologia.  Va ser conegut mundialment com el cas més antic conegut de la sordesa en l'evolució humana.

L'estudi ha estat dut a terme per un equip internacional de científics, liderat per Mercedes Conde-Valverde, investigadora de la Càtedra d'evolució otoacústica i paleoantropologia dels hospitals HM i  la Universitat d'Alcalá, i ha estat publicada en la prestigiosa revista'Journal of Human Evolution'.

Els canals de l'orella dreta i esquerra en aquest individu mostren la presència de regeneració òssia patològica (exostosis, en termes tècnics) que bloquegen parcialment Aquests conductes. Les patologies similars s'han documentat en els neandertals a tot Europa i l'Orient Mitjà i també es troben freqüentment en esquelets arqueològics de períodes molt més recents. Encara que la raó precisa darrere de la formació d'aquesta patologia en els éssers humans vius no és clara, sovint s'ha associat amb l'exposició repetida a l'aigua freda. Quan aquest crani va ser estudiat per primera vegada, en 1997, es va concloure que l'exostosi havia tancat completament els canals auditiu i que, en conseqüència, l'individu patia de sordesa. Va ser el primer cas conegut de la sordesa en el registre fòssil i com a tal ha estat citat en la literatura científica internacional. No obstant això, en les dues darreres dècades hi ha hagut un gran avanç en tècniques de tomografia computada, que permeten la creació de models tridimensionals de les estructures de l'orella, i, d'altra banda, els investigadors de l'equip d'Atapuerca han desenvolupat un Nova metodologia que permet establir les capacitats auditives d'un exemplar a partir de l'obtenció de mesuraments en models tridimensionals i la seva inclusió en un model biofísic dissenyat en l'àmbit de l'Enginyeria de telecomunicació.

Aquesta metodologia s'aplicava prèviament a altres espècimens saludables de la Sima de los Huesos trobant que les seves habilitats auditives eren molt similars a les de la humanitat actual i clarament diferents a les dels ximpanzés. Aquests resultats han tingut una gran rellevància en l'estudi de l'origen i l'evolució del llenguatge humà.

Resultats sorprenents

En aquest context, els investigadors s'estableixen per aplicar aquests avenços al cas del crani 4 i determinar acuradament l'extensió de la seva sordesa suposada. No obstant això, els resultats obtinguts van ser completament inesperats, ja que indiquen que la patologia dels canals auditius no era tan greu com per afectar l'audiència de l'individu ique, en conseqüència, no era sord.  Els científics esperaven que aquest individu havia patit algun grau de pèrdua d'audició i no obstant això, va escoltar, així com els altres individus sans en la Sima de los Huesos.

L'exostosis representa una de les patologies clàssiques en molts dels desafiaments humans prehistòrics, i la literatura científica està plena d'explicacions de per què aquests creixements d'ossos apareixen i quins són els seus efectes en l'audició sobre les persones que Patit. No obstant això, aquest estudi és el primer intent detallat d'analitzar les implicacions clíniques d'aquesta patologia en els avantpassats dels humans fòssils.  Juan Luis Arsuaga, director científic del MEH, assenyala un aspecte interessant de la recerca: «la qualitat científica d'un equip també es mesura per la seva capacitat de tornar a avaluar contínuament els seus propis resultats passats. És gratificant formar part d'un equip en què els joves investigadors són capaços de treballar amb els investigadors més sènior per, conjuntament, millorar els resultats aconseguits fa més de dues dècades. "

Els investigadors de les següents institucions han participat en l'obra:

Càtedra evolutiva d'Otoacústica i paleoantropologia (HM hospitals – Universitat d'Alcalá), Universitat d'Alcalá, Hospital Universitari Príncipe d'Astúries, HM Puerta del sur University Hospital, centre mixt (UCM-ISCIII) d'evolució i conducta Universitat de Binghamton (SUNY, Estats Units), Universidad S. Pablo CEU i Universitat Rovira i Virgili.

MEH. 27 SEPTIEMBRE 2019.CRÀNEO 4.

SEQÜÈNCIES D'ADN NUCLEAR - SIMA DE LOS HUESOS. ATAPUERCA

Recuperat ADN nuclear de fa 430.000 anys en fòssils humans de la Sima de los Huesos dels Jaciments d'Atapuerca.

La revista 'Nature' publica avui els resultats d'un estudi que relaciona els habitants de la Sima de los Huesos amb els neandertals.

La Sima de los Huesos és l'únic jaciment (a part del sòl gelat àrtic) que permet recuperar ADN del Plistocè Mitjà.

En un estudi de 2014 es va publicar a la revista Nature el genoma mitocondrial gairebé complet d'un fèmur de la Sima dels Ossos, un èxit increïble que no s'havia aconseguit mai en fòssils humans tan antics. la seqüència obtinguda indicava que l'individu estava relacionat evolutivament amb els denisovans, una població extingida que va viure a Sibèria, i no amb els neandertals.

Aquest resultat va sorprendre molt als investigadors, que van publicar aquest mateix any a la revista Science un ampli estudi paleontològic que mostrava una relació evolutiva de la Sima de los Huesos amb els neandertals, que serien els seus descendents. L'ADN mitocondrial proporciona una  informació parcial, perquè es transmet només per línia materna, a diferència de l'ADN nuclear, que s'hereta per les dues línies.

Des de llavors, s'ha estat buscant ADN nuclear de la Sima de los Huesos a l'Institut Max Planck d'Antropologia Evolutiva de Leipzig. Es tractava d'una missió gairebé impossible donada l'extrema degradació de l'ADN a causa de la seva antiguitat. Finalment, la revista 

Nature publica avui noves troballes. Un segon fèmur confirma els resultats de l'ADN mitocondrial de l'primer però a més proporciona ADN nuclear que ho relaciona amb els neandertals. I una dent (incisiva) aporta ADN nuclear del mateix tipus que el fèmur.

Fonts:

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature17405.html

http://iphes-noticies.blogspot.com.es/2016/03/els-hominids-de-la-sima-de-los-huesos.html

References:

• Arsuaga, J. L. et al. Neandertal roots: cranial and chronological evidence from Sima de los Huesos. Science 344, 1358–1363 (2014)
• Meyer, M. et al. A mitochondrial genome sequence of a hominin from Sima de los Huesos. Nature 505, 403–406 (2014)
• Reich, D. et al. Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia. Nature 468, 1053–1060 (2010)
• Sawyer, S. et al. Nuclear and mitochondrial DNA sequences from two Denisovan individuals. Proc. Natl Acad. Sci. USA 112, 15696–15700 (2015)
• Qin, P. & Stoneking, M. Denisovan ancestry in East Eurasian and Native American populations. Mol. Biol. Evol. 32, 2665–2674 (2015)
• Meyer, M. et al. A high-coverage genome sequence from an archaic Denisovan individual. Science 338, 222–226 (2012)
• Prüfer, K. et al. The complete genome sequence of a Neanderthal from the Altai Mountains. Nature 505, 43–49 (2014)
• Arsuaga, J. L. et al. Postcranial morphology of the middle Pleistocene humans from Sima de los Huesos, Spain. Proc. Natl Acad. Sci. USA 112, 11524–11529 (2015)
• Briggs, A. W. et al. Patterns of damage in genomic DNA sequences from a Neandertal. Proc. Natl Acad. Sci. USA 104, 14616–14621 (2007)
• Krause, J. et al. The complete mitochondrial DNA genome of an unknown hominin from southern Siberia. Nature 464, 894–897 (2010)
• Sawyer, S., Krause, J., Guschanski, K., Savolainen, V. & Pääbo, S. Temporal patterns of nucleotide misincorporations and DNA fragmentation in ancient DNA. PLoS ONE 7, e34131 (2012)
• Dabney, J. et al. Complete mitochondrial genome sequence of a Middle Pleistocene cave bear reconstructed from ultrashort DNA fragments. Proc. Natl Acad. Sci. USA 110, 15758–15763 (2013)
• Green, R. E. et al. A draft sequence of the Neandertal genome. Science 328, 710–722 (2010)
• Rasmussen, M. et al. An Aboriginal Australian genome reveals separate human dispersals into Asia. Science 334, 94–98 (2011)
• Stringer, C. The status of Homo heidelbergensis (Schoetensack 1908). Evol. Anthropol. 21, 101–107 (2012)
• Lycett, S. J. Understanding ancient hominin dispersals using artefactual data: a phylogeographic analysis of Acheulean handaxes. PLoS ONE 4, e7404 (2009)
• Lahr, M. M. & Foley, R. A. Towards a theory of modern human origins: Geography, demography, and diversity in recent human evolution. Yb. Phys. Anthropol . 41, 137–176 (1998)
• Dennell, R. W., Martinon-Torres, Bermúdez de Castro, J. M. Hominin variability, climatic instability and population demography in Middle Pleistocene Europe. Quat. Sci. Rev. 30, 1511–1524 (2011)
• Rink, W. J. et al. New radiometric ages for the BH-1 hominin from Balanica (Serbia): implications for understanding the role of the Balkans in Middle Pleistocene human evolution. PLoS ONE 8, e54608 (2013)
• Korlevic´, P. et al. Reducing microbial and human contamination in DNA extractions from ancient bones and teeth. Biotechniques 59, 87–93 (2015)
• Gansauge, M. T. & Meyer, M. Single-stranded DNA library preparation for the sequencing of ancient or damaged DNA. Nature Protocols 8, 737–748 (2013)
• Slon, V., Glocke, I., Barkai, R., Gopher, A., Hershkovitz, I. & Meyer, M. Mammalian mitochondrial capture, a tool for rapid screening of DNA preservation in faunal and undiagnostic remains, and its application to Middle Pleistocene specimens from Qesem Cave (Israel). Quat. Int. http://dx.doi.org/10.1016/j.quaint.2015.03.039 (2015)
• Kircher, M., Sawyer, S. & Meyer, M. Double indexing overcomes inaccuracies in multiplex sequencing on the Illumina platform. Nucleic Acids Res. 40, e3 (2012)
• Dabney, J. & Meyer, M. Length and GC-biases during sequencing library amplification: a comparison of various polymerase-buffer systems with ancient and modern DNA sequencing libraries. Biotechniques 52, 87–94 (2012)
• Maricic, T., Whitten, M. & Pääbo, S. Multiplexed DNA sequence capture of mitochondrial genomes using PCR products. PLoS ONE 5, e14004 (2010)
• Fu, Q. et al. DNA analysis of an early modern human from Tianyuan Cave, China. Proc. Natl Acad. Sci. USA 110, 2223–2227 (2013)
• Renaud, G., Kircher, M., Stenzel, U. & Kelso, J. freeIbis: an efficient basecaller with calibrated quality scores for Illumina sequencers. Bioinformatics 29, 1208–1209 (2013)
• Renaud, G., Stenzel, U. & Kelso, J. leeHom: adaptor trimming and merging for Illumina sequencing reads. Nucleic Acids Res. 42, e141 (2014)
• Li, H. & Durbin, R. Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler transform. Bioinformatics 25, 1754–1760 (2009)
• Green, R. E. et al. A complete Neandertal mitochondrial genome sequence determined by high-throughput sequencing. Cell 134, 416–426 (2008)
• Briggs, A. W. et al. Targeted retrieval and analysis of five Neandertal mtDNA genomes. Science 325, 318–321 (2009)
• Gansauge, M. T. & Meyer, M. Selective enrichment of damaged DNA molecules for ancient genome sequencing. Genome Res. 24, 1543–1549 (2014)
• Skoglund, P. et al. Separating endogenous ancient DNA from modern day contamination in a Siberian Neandertal. Proc. Natl Acad. Sci. USA 111, 2229–2234 (2014)
• Horai, S. et al. Man’s place in Hominoidea revealed by mitochondrial DNA genealogy. J. Mol. Evol. 35, 32–43 (1992)
• Katoh, K. & Standley, D. M. MAFFT multiple sequence alignment software version 7: improvements in performance and usability. Mol. Biol. Evol. 30, 772–780 (2013)
• Fu, Q. et al. Genome sequence of a 45,000-year-old modern human from western Siberia. Nature 514, 445–449 (2014)