AI encuentra rastros de una especie perdida en el ADN humano

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AI encuentra rastros de una especie perdida en el ADN humano





La entrada a la cueva de Altai en Siberia, donde se encontró un fósil de Denisovan en 2008.
Imagen:  Cheburgenator / Wikimedia
Enterrado profundamente en el ADN de individuos asiáticos hay una pista genética que apunta a la existencia de un ancestro humano desconocido. Sorprendentemente, no fue un humano el que llegó a esta sorprendente conjetura, sino un algoritmo artificialmente inteligente. Bienvenidos a la arqueología en el siglo XXI.
Nuevo investigación publicado la semana pasada en Nature Communications sugiere que un homínido aún por descubrir se cruzó con los humanos modernos hace decenas de miles de años. Esta especie misteriosa finalmente se extinguió, pero una IA desarrollada por investigadores del Instituto de Biología Evolutiva (OIE) y varias otras instituciones europeas encontró rastros de su existencia en el ADN de las personas actuales con ascendencia asiática. UNA presione soltar emitido por el Centro de Regulación Genómica dijo que es la primera vez que se utiliza el aprendizaje profundo para explicar la historia humana, "allanando el camino para que esta tecnología se aplique en otras cuestiones de biología, genómica y evolución".
El misterioso homínido es probablemente una especie híbrida de neandertales y denisovanos, según la nueva investigación. Los neandertales, que vivían en Europa, y los denisovanos, que se extendieron a Siberia, el sureste de Asia y Oceanía, eran un grupo estrechamente relacionado de humanos primitivos, divergir de un ancestro común Hace unos 744.000 años. Cuando los humanos anatómicamente modernos (Homo sapiens) derramados en Eurasia desde África, se mezclaron y se cruzaron con neandertales y denisovanos, que conocemos a través de la investigación genética. Además de la generosa cantidad de ADN que dejaron los neandertales, los científicos han extraído el ADN de Denisovan de un hueso de dedo bien conservado que se encuentra en una cueva siberiana. Hoy, encontramos rastros de estas especies extintas en el ADN de los humanos no africanos, aunque solo los asiáticos conservan los restos genéticos de los Denisovanos. 
Pero como lo sugiere la nueva investigación, los humanos modernos, además de cruzarse con neandertales y denisovanos, se cruzaron con una tercera especie, aunque desconocida. 
Esta idea no es nueva. En 2016, un estudio de genetica coescrito por Mayukh Mondal de la Universidad de Tartu y Jaume Bertranpetit de la Universidad Pompeu Fabra, quienes también participaron en el nuevo estudio, ofrecieron pruebas que demuestran que las poblaciones indígenas de Australasia del sur y el sudeste de Asia "albergan una pequeña proporción de ascendencia Se desconoce el hominin extinto, y esta ascendencia está ausente de los europeos y los asiáticos orientales. "Su nuevo estudio es un intento de mostrar de dónde proviene esta" pequeña proporción de la ascendencia ". 
Con ese fin, Mondal y Bertranpetit presentaron pruebas en forma de análisis demográfico, uno batido por el aprendizaje profundo y salpicado de algunos análisis estadísticos. Su algoritmo ideó y comparó numerosos modelos demográficos complejos para hacer predicciones sobre la historia de los eventos de entrecruzamiento en Eurasia. Para hacerlo, los investigadores alimentaron el algoritmo con una dieta saludable de secuencias de todo el genoma derivadas tanto del ADN contemporáneo como del antiguo, permitiendo a la red neuronal crear un gran conjunto de posibles historias demográficas. Un análisis estadístico luego calculó cuál de estas historias era la más probable.
El equipo utilizó el aprendizaje profundo para enseñar el algoritmo para "predecir la demografía humana" a través de "cientos de miles de simulaciones", dijo en un comunicado el investigador principal del Centro Nacional de Análisis Genómico, Oscar Lao, coautor del nuevo estudio. . “Cada vez que ejecutamos una simulación, estamos recorriendo un posible camino en la historia de la humanidad. De todas las simulaciones, el aprendizaje profundo nos permite observar qué es lo que hace que los rompecabezas ancestrales encajen ".
La unión de este rompecabezas genético produjo la “tercera introgresión arcaica” propuesta, lo que significa un tercer evento de hibridación entre humanos antiguos (los otros dos son la mezcla genética entre humanos modernos y neandertales y humanos modernos con Denisovans). Los humanos modernos se cruzaron con una tercera especie desconocida y, según los modelos, es un híbrido Neanderthal-Denisovan, o una derivación temprana del linaje Denisovan.
Que los neandertales y los denisovanos, que comparten un antepasado común, puedan haberse cruzado no es una sugerencia escandalosa. El año pasado, los científicos. descubierto los restos de 90.000 años de una de esas personas híbridas: una niña con una madre neandertal y un padre Denisovan. Debido a la falta de evidencia, los científicos no están seguros de si esto fue algo excepcional, o si los neandertales y los denisovans se cruzaron en forma regular. El nuevo estudio refuerza la sugerencia de que las dos especies extintas se crían con la frecuencia suficiente para producir una población híbrida genéticamente distinguible. 
Los antiguos grupos humanos se aparearon con los misteriosos Denisovans al menos dos veces
El análisis genético sugiere dos poblaciones de denisovanos, un grupo extinto de homínidos de cerca ...
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Serena Tucci, ecóloga y bióloga evolutiva de la Universidad de Princeton, dijo que el nuevo estudio le recordó su propia investigación del año pasado, aunque los autores utilizaron un enfoque diferente. Tucci y sus colegas utilizaron evidencia genética para demostrar que Los primeros humanos modernos se aparearon con las poblaciones denisovanas en al menos dos ocasiones históricas diferentes, lo que significa que los rastros persistentes del ADN de Denisovan incluido en los genomas de las poblaciones asiáticas que viven en la actualidad se derivan de al menos dos poblaciones distintas de Denisovan.
En cuanto a afirmar la existencia de alguna especie humana desconocida, Tucci dijo que los autores del nuevo estudio deberían abstenerse de conjeturar más allá de la evidencia disponible. 
"Si bien el estudio sobre la historia de la interacción entre los humanos modernos y los homíninos arcaicos contemporáneos sigue siendo fascinante, sería muy cauteloso al hacer afirmaciones de mezcla. [genetic mixing] "De una población de homínidos arcaicos extintos" desconocidos "o especular sobre el" descubrimiento "de una nueva especie de homínidos", dijo Tucci a Gizmodo. "Como los autores notaron, la relación exacta de esta población de homínidos extintos con las otras poblaciones arcaicas conocidas (es decir, neandertales y Denisovanos) no está completamente desenredada, lo que significa que lo que los autores llaman un" homínido desconocido "probablemente sea un grupo de Denisovanos. "Se necesita más trabajo, y más fósiles, para dilucidar la historia de la mezcla de homínidos arcaicos".
Sin duda, se necesita más evidencia. Como mínimo, sin embargo, estos últimos estudios deberían alentar a los arqueólogos a estar atentos a más pistas que indiquen la existencia de las especies hipotetizadas.
  Como última palabra, el uso de la IA en la arqueogenética es un desarrollo muy bueno, y probablemente un signo de métodos de investigación innovadores por venir.
El[Comunicaciones de la naturaleza]
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