La paleontología molecular, que analiza minúsculos restos de ADN (y también de proteínas) contenidos en materiales con miles e incluso millones de años de antigüedad, está abriendo una ventana prodigiosa hacia la vida del pasado.

Hasta hace muy poco tiempo, los únicos restos de ADN que se habían podido recuperar correspondían a pequeños fragmentos de secuencias repetitivas del genoma nuclear o bien de genes de las mitocondrias (hay varios miles de ellas en la célula y es más fácil que se conserve su ADN). Esto permitía por ejemplo cuantificar la diferencia genética entre las especies, elaborar árboles evolutivos y estudiar fenómenos como las migraciones o las hibridaciones, pero no hacerse una idea de cómo eran o cómo se desenvolvían en su entorno los organismos.

Los más recientes avances en este terreno consisten en que se han podido recuperar y secuenciar mayores fragmentos de ADN del núcleo celular (en concreto de mamuts de hace varios miles de años). Esto significa que podemos llegar a conocer los genes de los organismos del pasado y compararlos con los de las especies actuales para deducir su función. Podríamos averiguar qué moléculas fabricaban esos organismos e incluso cómo se desarrollaban, cómo respondían ante los retos del medio ambiente, qué aspecto tenían y de qué color eran sus ojos. Podríamos conocer cómo era el sistema nervioso, el metabolismo o el comportamiento de animales extinguidos.

¿Significa esto que se podría reconstruir un dinosaurio, por ejemplo, como se plantea en “Parque Jurásico”, a partir de la sangre que ha chupado un mosquito que ha quedado preservado en ámbar? Lamentablemente (o quizá afortunadamente), aún no. Se está lejos de poder recuperar todos los miles de millones de pares de bases que forman las moléculas de ADN de los distintos cromosomas, y no se sabría qué animal debería aportar el óvulo en que ese material genético debe ir insertado (aunque se supone que debería ser un ave), y se desconocen las señales bioquímicas que guían el desarrollo de un embrión de dinosaurio, etc.

El ADN se degrada con relativa facilidad una vez que mueren los organismos. Sólo cuándo se dan unas condiciones especiales, que frenan el ataque de microorganismos y la acción de sustancias agresivas, puede recuperarse una cantidad apreciable de ADN. Esto ocurre, por ejemplo, cuando las muestras están en un entorno seco y caluroso (lo que se llama momificación natural); cuando quedan anegadas en agua con un contenido muy bajo en oxígeno (por ejemplo, en las turberas); cuando se congelan (en Siberia se han obtenido muestras de mamuts de hasta 40.000 años de antigüedad); o cuando la muestra queda encerrada en una sustancia que no permite la entrada de microbios o agentes químicos nocivos (como es el caso del ámbar, resina fósil procedente de coníferas, que se ha revelado como el mejor medio para conservar el ADN).

La extracción de ADN de organismos del pasado presenta numerosos problemas. Uno de ellos es el riesgo de contaminaciones con materiales recientes, por lo que los protocolos de extracción y de manejo de las muestras tienen que ser muy rigurosos y los laboratorios deben ser cuidadosamente esterilizados. El ADN es extraído de capas muy internas de las muestras, para reducir en lo posible las contaminaciones. Las cantidades que se estudian son mínimas (gracias al uso de la reacción en cadena de la polimerasa, según un método que es muy similar al de obtención de una huella genética) y cualquier mota de polvo que se pose sobre la muestra puede arruinar el trabajo. Otro problema es que las bases del ADN se alteran con el paso del tiempo y se transforman en otras sustancias químicas, impidiendo la correcta identificación de las secuencias, y a veces los resultados que obtiene un laboratorio no pueden ser reproducidos por otros.

Hoy se piensa que el límite para obtener ADN en buenas condiciones para su estudio se sitúa en torno a una edad de 100.000 años. Una excepción notable son las muestras contenidas en ámbar (la lástima es que sólo suele albergar organismos pequeños), de las que se ha obtenido ADN de hasta 120 millones de años (de un pequeño gorgojo del Líbano). Esto significa que podríamos llegar a obtener ADN de dinosaurios.

Gracias a estas técnicas, hemos podido conocer un poco mejor animales que se han extinguido en tiempos históricos, a partir de ejemplares de museo, como el lobo marsupial o el quagga (y determinar que este último era un pariente muy cercano de las cebras). Tal vez sería factible usar el ADN recuperado de estos animales para clonarlos y devolverlos a la vida, aunque por ahora las dificultades son enormes. Se ha podido también estudiar momias como las de Egipto o la del Hombre de los Hielos, de hace 5.000 años, y averiguar, gracias al ADN mitocondrial, que los hombres de Neandertal eran todos muy similares genéticamente y muy distintos de nosotros (probablemente no hubo hibridación entre las dos estirpes), y que vivían en grupos pequeños y muy móviles.

Se ha podido resucitar en cierta medida a criaturas tan fascinantes como el gran tigre de dientes de sable o el moa, un ave gigante de Nueva Zelanda (y averiguar que no tiene demasiado que ver con los kiwis) y escudriñar el origen de las termitas a partir de un grupo relacionado con las cucarachas, según muestran testigos de ámbar de la República Dominicana de hace unos 40 millones de años.

Estos días se han estado discutiendo las implicaciones de la publicación del genoma del chimpancé y su comparación con el humano. Se espera que su estudio nos brinde claves importantes acerca de los factores que nos han hecho humanos. Pero los chimpancés son una especie relativamente alejada del hombre y quizá haya datos fundamentales que no puedan aportarnos. Los últimos avances tecnológicos y una campaña masiva de extracción de ADN de restos fósiles, podrían hacer que la reconstrucción completa del genoma del hombre de Neandertal no sea una quimera. En ese caso, podríamos tener un testimonio mucho más directo de los cambios decisivos que han conducido a nuestra inteligencia y forjarnos una imagen muy realista de nuestra especie hermana.

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...por Antonio Jiménez

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