Según un nuevo estudio, el material genético de los ancestros neandertales podría haber contribuido a la tendencia de algunas personas hoy en día a ser madrugadores, el tipo de personas que prefieren levantarse y acostarse más temprano. Esto se debe a que el ADN neandertal podría haber influido en los ritmos circadianos de los humanos modernos.
La aparición de los humanos modernos se remonta a África hace aproximadamente 300.000 años, donde los factores ambientales dieron forma a muchas de sus características biológicas. Hace unos 70.000 años, los antepasados de los humanos euroasiáticos modernos comenzaron a migrar a Eurasia, donde encontraron nuevos entornos, incluidas altitudes más altas con mayores variaciones estacionales en luz diurna y temperatura.
Otros homínidos, como los neandertales, habían vivido en Eurasia durante más de 400.000 años. Estos homínidos se separaron de los humanos modernos hace 700.000 años y, como resultado, nuestros ancestros y los neandertales evolucionaron en condiciones ambientales diferentes. Esto resultó en la acumulación de variaciones genéticas y fenotipos específicos del linaje.
Cuando los humanos modernos llegaron a Eurasia, se cruzaron con los neandertales, y esto creó el potencial para que los humanos obtuvieran variantes genéticas ya adaptadas a estos nuevos entornos. Estudios anteriores han demostrado que gran parte de la ascendencia neandertal en los humanos modernos fue eliminada por selección natural, pero parte permaneció, especialmente relacionada con la adaptación al entorno euroasiático.
Allí, donde vivieron los neandertales durante varios miles de años, hay horas de luz más variables que en el paisaje donde evolucionaron los humanos modernos antes de abandonar África. Por ello, investigadores de la Universidad de California en San Francisco decidieron explorar si existía evidencia genética de diferencias en los relojes circadianos de los neandertales y los humanos modernos.
Reloj genético antiguo
El ritmo circadiano es el reloj interno que guía las actividades diurnas y nocturnas en casi todos los organismos vivos, incluidos los humanos. Este sistema ha evolucionado para ayudarnos a adaptarnos a los cambios de nuestro entorno y anticiparnos a los cambios de temperatura y disponibilidad de alimentos. Sin él, los humanos modernos no seríamos capaces de optimizar el gasto energético y la fisiología de nuestro cuerpo.
En su estudio, los investigadores definieron un conjunto de 246 genes circadianos mediante una combinación de búsqueda bibliográfica y conocimiento experto. Encontraron cientos de variantes genéticas específicas de cada linaje con el potencial de influir en los genes implicados en el reloj circadiano. Utilizando métodos de IA, identificaron 28 genes con variantes que podrían alterar la expresión genética en los neandertales y 16 genes probablemente regulados de manera diferente en los neandertales y en los humanos modernos.
Esto sugirió que los relojes circadianos de los dos no eran los mismos. Para probar esto, los investigadores exploraron si las variantes genéticas introgresadas (variantes que pasaron de los neandertales a los humanos modernos) están asociadas con las preferencias por la vigilia y el sueño. Estos datos se recopilaron del Biobanco del Reino Unido, una base de datos de información genética y de salud de 500.000 personas.
Encontraron muchas variantes introgresadas que probablemente afectan la preferencia de sueño, y también que estas variantes aumentan constantemente la “mañanería”, la propensión a despertarse temprano. El aumento de la mañana en los seres humanos se asocia con un período más corto del reloj circadiano. Esto puede resultar beneficioso en latitudes más altas, ya que se ha demostrado que permite una alineación más rápida de los ciclos de sueño-vigilia con señales de sincronización externas.
“Al combinar ADN antiguo, estudios genéticos a gran escala en humanos modernos e inteligencia artificial, descubrimos diferencias genéticas sustanciales en los sistemas circadianos de los neandertales y los humanos modernos”, dijo el autor del estudio, John Capra, en un comunicado de prensa. “Luego, al analizar los fragmentos de ADN neandertal que permanecen en los genomas humanos modernos, descubrimos una tendencia sorprendente: muchos de ellos tienen efectos sobre el control de los genes circadianos en los humanos modernos”.
A continuación, los investigadores quieren aplicar sus análisis a poblaciones humanas más diversas, explorando los efectos de las variantes neandertales que identificaron en el reloj circadiano en sistemas modelo y aplicando análisis similares a otros rasgos potencialmente adaptativos.
El estudio fue publicado en la revista Genome Biology and Evolution.
Fuente: ZME Science.
