La mayoría de la gente piensa en los mamuts como la especie lanuda icónica de la última edad de hielo, que terminó hace unos 12.000 años. Pero los mamuts se originaron en África hace unos cinco millones de años, luego se extendieron y diversificaron por Eurasia y América del Norte.
Hace aproximadamente un millón de años había una especie conocida de mamut que habitaba Siberia, el mamut de la estepa. Se pensaba que este era el antepasado de especies posteriores como los mamuts lanudos y colombianos. ¿Pero lo fue?
En un nuevo estudio , mostramos que se puede recuperar ADN de mamut de hasta 1,2 millones de años a partir de restos encontrados en depósitos de permafrost. Al secuenciar este ADN, estudiando la composición de su información genética , encontramos un linaje de mamuts nunca antes descrito, el origen híbrido de una especie de mamut y más.
Secuenciación de ADN de un millón de años
En 2017, recibimos muestras de dientes de mamut extremadamente antiguos que se habían congelado en el tiempo en el permafrost siberiano. Unos días después, nuestra colega Patrícia Pečnerová se dirigía al laboratorio con un trabajo claro: extraer ADN de algunas de las muestras de mamut más antiguas conocidas. Ella tuvo éxito.
Unas semanas más tarde, estábamos mirando millones de secuencias de ADN que sin duda coincidían con el genoma del elefante de la sabana africana, el modelo que usamos para armar el rompecabezas de cada genoma de mamut que secuenciamos. Pečnerová construyó algunos árboles filogenéticos rápidos, como un árbol genealógico para la evolución de los mamuts, y nos los mostró. No fue del todo un "¡Eureka!" momento como en las películas, pero cerca.
Tomó mucho tiempo asegurarse de que estas secuencias fueran en realidad ADN de mamut muy antiguo. Por ejemplo, el ADN antiguo muestra un patrón característico y bien conocido de daño químico. Si bien esto puede causar problemas para algunos análisis genéticos, también ayuda a desenredar el verdadero ADN antiguo de los contaminantes modernos, que no muestran tal patrón. Nuestras secuencias gigantescas mostraron el patrón esperado.
Las secuencias de ADN también tenían otra característica del ADN muy antiguo: estaban extremadamente fragmentadas. En lugar de las secuencias de ADN más largas que se encuentran en muestras de mamut más jóvenes y mejor conservadas del permafrost, solo teníamos unas cortas.
Esto provocó otro problema, porque las secuencias más cortas son cada vez más difíciles de colocar en su posición correcta del genoma. También se pueden confundir con contaminación. Para evitarlo, tuvimos que descartar todas las secuencias por debajo de un cierto umbral de longitud, lo cual fue doloroso pero necesario.
Linajes perdidos y orígenes híbridos
Intentamos poner nuestras muestras en el contexto de todas las especies de mamuts conocidas. Nuestros resultados indicaron claramente que el espécimen de 1,1 millones de años, al que llamamos Adycha, era ancestral de los mamuts lanudos. Pero ubicar el linaje de otra muestra, que data de hace 1,2 millones de años, que llamamos Krestovka, resultó ser mucho más difícil. A veces parecía estar estrechamente relacionado con el mamut colombino, a veces con el mamut lanudo.
Se necesitaron varios análisis genéticos y horas de discusión y dibujo en pizarra para finalmente descubrir la razón de esto. El mamut colombino tenía un origen híbrido, no solo un linaje de antepasados, sino dos.
Nuestros resultados pintan una imagen en la que aproximadamente la mitad de la ascendencia del mamut colombino se podría rastrear hasta el linaje Krestovka y la otra mitad al linaje del mamut lanudo.
Esto finalmente podría explicar un misterio de mamut de larga duración, por qué todos los mamuts colombianos secuenciados hasta ahora tenían genomas mitocondriales —información genética completamente heredada de la madre de un animal— estrechamente relacionada con los de los mamuts lanudos. Ahora, creemos que los mamuts colombianos probablemente obtuvieron sus mitocondrias al reproducirse con hembras de mamuts lanudos.
Evolución: atrapado en el acto
Si preguntáramos qué hace que un mamut lanudo sea un mamut lanudo, la mayoría de la gente se referiría a su pelaje. Pero también hay muchas otras adaptaciones características del mamut lanudo a los ambientes árticos, como el aumento de los depósitos de grasa, una mayor tolerancia a las bajas temperaturas, los ritmos circadianos modificados y más. Observamos cuántas de esas adaptaciones pudimos encontrar ya existentes hace más de un millón de años. Sorprendentemente, encontramos que la mayoría de estas adaptaciones ya estaban presentes en el genoma de Adycha.
Creemos que este hallazgo podría tener amplias implicaciones en el estudio de cómo evolucionan las especies. Hay una pregunta abierta en biología evolutiva, si la tasa de adaptación se acelera durante un evento de especiación, cuando las poblaciones se vuelven especies separadas, o si es un proceso más gradual.
Nuestros datos apoyan el último escenario, donde no hay evidencia de una selección natural más rápida que actúe durante el origen del mamut lanudo. Y la mayoría de las adaptaciones características del mamut lanudo ya estaban presentes en sus especies ancestrales que vagaban por la estepa siberiana hace más de un millón de años.
¿Dónde está el límite?
Hasta ahora, el ADN secuenciado más antiguo pertenecía a un espécimen de caballo con una antigüedad de entre 560.000 y 780.000 años y recuperado de los depósitos de permafrost de Thistle Creek en el Yukon, Canadá.
Nuestras muestras de mamut de un millón de años comparten una característica crucial con el caballo Thistle Creek, fueron preservadas en depósitos de permafrost bajo cero. Congelados al morir, o poco después, la degradación de las moléculas de ADN en estos restos se ralentizó durante cientos de miles de años hasta que los recuperamos y secuenciamos.
Creemos que el material preservado de permafrost promete un ADN aún más antiguo. Sin embargo, dado que los depósitos de permafrost más antiguos datan del Pleistoceno temprano, hace alrededor de 2.6 millones de años, esto puede, lamentablemente, poner un límite superior a lo que es posible. 
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original .
Crédito de la imagen del banner: Beth Zaiken / Center for Palaeogenetics , un autor proporcionado