Eva y Adán

El estudio del ADN ha revolucionado todo el campo de la Antropología, con especial incidencia en los orígenes de la especie humana. Probablemente todos habéis oído hablar de la “Eva primordial”. Este nombre simbólico alude a que, según estudios realizados sobre el ADN mitocondrial humano, toda la población humana actual desciende de una mujer que vivió en África oriental hace unos 200.000 años. Hoy, para quien tenga la paciencia (y el atrevimiento) de seguir adelante, trataré de explicar cómo se ha llegado a esa conclusión.

En primer lugar, ¿Qué es el ADN mitocondrial? Para responder a esta pregunta primero hay que formular otra: ¿Qué son las mitocondrias? Las mitocondrias son unos órganos presentes en (casi) todas las células eucariotas. Y ¿Qué son las células eucariotas? pues por definición, las células que tienen un núcleo celular bien definido, como las nuestras y las de todos los animales, vegetales, hongos y protozoos. Todas estas células tienen un núcleo en donde radica la información genética en forma de una o varias moléculas de ADN (en la especie humana, 46), y este núcleo está claramente separado del resto de la célula. Nueva pregunta: ¿Hay células que no sean eucariotas? La respuesta es sí, las células que llamamos procariotas, y que no tienen un núcleo definido (el material genético anda suelto por la célula) y son bastante más pequeñas que las eucariotas. Además, todo apunta a que los primeros seres vivos que poblaron el planeta eran procariotas. Los procariotas se clasifican en dos grandes grupos: las Bacterias y las Arqueas. Por el momento, nos olvidaremos de estas últimas.

Volvamos a las mitocondrias. En la figura podéis ver una célula eucariota, limitada por su membrana, con su núcleo y unas cuantas mitocondrias. Las mitocondrias sirven para producir energía en forma de una molécula concreta, el ATP, que viene a ser el combustible de uso común para todos los procesos celulares que requieran energía (por ejemplo, la contracción muscular, el movimiento de la célula, la síntesis de moléculas complejas, etc.). Las mitocondrias producen ATP en grandes cantidades, debido a que las mitocondrias “saben” utilizar el oxígeno para quemar combustibles como la glucosa o las grasas y convertir esa energía en ATP.

Pues bien: las mitocondrias son en realidad células procariotas (bacterias) que viven dentro de la célula eucariota, en lo que llamamos “simbiosis”. El eucariota brinda protección a la mitocondria y ésta paga en forma de energía aeróbica, cosa que el eucariota por sí mismo no sabe hacer (un poco mafioso el eucariota). Al ser un procariota, la mitocondria tiene su propio material genético (el ADN mitocondrial), distinto y separado del núcleo celular, que es donde está el material genético del eucariota que la hospeda. Esta “Teoría endosimbiótica” para las mitocondrias fue enunciada por una gran bióloga norteamericana, Lynn Margulis, que falleció en 2011 y a quien yo tuve el placer de conocer y tratar en una visita que hizo a Salamanca. Hoy día esta teoría se acepta universalmente (costó trabajo y polémica, no obstante).

Cuando tiene lugar la fecundación en un ser vivo, el material genético del espermatozoide se une al material genético del óvulo para formar el material genético de la célula hija. Pero esto tiene lugar únicamente para el material genético del núcleo celular; las mitocondrias de la célula hija son las mitocondrias que tenía el óvulo, y no el espermatozoide. Por tanto, las mitocondrias que tenemos en nuestras células proceden enteramente de nuestra madre, y no de nuestro padre. Decimos, pues, que el ADN mitocondrial viene exclusivamente por vía matrilineal. El ADN mitocondrial se reproduce autónomamente y con independencia del ADN nuclear. Por otra parte, no recombina; por eso todas las variaciones que podamos encontrar en el ADN mitocondrial humano proceden exclusivamente de mutación. Se puede saber a qué velocidad aparecen las mutaciones por término medio y por eso el estudio de las mutaciones en el ADN mitocondrial constituyen un “reloj molecular”.

El ADN mitocondrial se ha estudiado aislándolo de la placenta obtenida en el parto de una gran cantidad de mujeres actuales distribuidas por todo el planeta. Sobre este ADN se estudia la presencia de “marcadores” específicos. No vamos a entrar en la naturaleza de estos marcadores. Nos basta con saber que existen. A partir de esos marcadores se puede trazar la genealogía del ADN mitocondrial con toda precisión. Para ello pongo el ejemplo de catorce marcadores distintos que llamaremos con las letras del alfabeto A, B, E, G, H, J, K, L, M, N, P, Q, V, y Z. (En los estudios reales se utilizan muchos más).

Procedemos a estudiar el ADN mitocondrial de placentas obtenidas en distintos lugares, con el siguiente resultado:

En Europa: obtenemos un solo tipo de ADN con los marcadores AEGH

En África: obtenemos cuatro tipos de ADN con los marcadores AEGN, ABEM, AEMZ y EJKP respectivamente.

En Asia: obtenemos dos tipos de ADN con los marcadores EJPQ y EPRV respectivamente

En América: obtenemos un solo tipo de ADN con los marcadores ELPV.

Y ahora viene lo bueno: con estos datos, a ver quién de vosotr@s reconstruye el árbol genealógico de este ADN mitocondrial hipotético. Lo siento, pero no puedo sustraerme a mi arraigada costumbre de desafiar a mis alumnos. Por ser la primera vez, os daré una pista:

Menciono a continuación, por orden alfabético, los marcadores y entre paréntesis, el número de muestras en el que aparece:

A(4), B(1), E(8), G(2), H(1), J(2), K(1), L(1), M(2), N(1), P(4), Q(1), R (1), V(2), Z(1)

Está claro, ¿No?

Y ahora, vamos con el Adán primordial. Así como el ADN mitocondrial se transmite por vía matrilineal, el cromosoma Y sólo se transmite por vía patrilineal. Como el cromosoma Y no recombina con el X, el que recibimos de nuestro padre es igual al que él recibió del abuelo, y así sucesivamente. Las variaciones sólo pueden ser debidas a mutación, como en el caso del ADN mitocondrial. Pues bien, estudiados los cromosomas Y según este mismo patrón, los resultados en gran parte concuerdan con los del ADN mitocondrial, aunque hay una mayor incertidumbre en el tiempo: todos procedemos de un hombre que vivió en África oriental entre 150.000 y 400.000 años.

Segunda cuestión: ¿Convivieron (y cohabitaron) necesariamente la Eva primordial y el Adán primordial?