¿Cómo se aparearon los humanos primitivos con los neandertales y los denisovanos si se consideran especies diferentes o si la clasificación es una línea difusa?

La especiación no es un proceso de todo o nada. Sapiens, Denisovans y Neanderthals son ejemplos de especiación alopátrica . Un ancestro común, H. ergastor, tenía poblaciones geográficamente aisladas: algunas en Asia central (Denisovans), algunas en Europa (neandertales) y algunas en África (Sapiens).

Cada una de estas poblaciones enfrentó un ambiente diferente. Cada uno divergió de los demás. La especiación para las especies que se reproducen sexualmente es el “aislamiento reproductivo”. Después de todo, las especies son “poblaciones que se cruzan libremente y producen descendencia fértil”.

Entonces, veamos los diversos mecanismos de aislamiento:

“Clasificación de los mecanismos de aislamiento

1. Mecanismos prematuros o prezigóticos: Mecanismos que evitan los apareamientos interespecíficos.

(a) Se impide que las parejas potenciales se reúnan (aislamiento estacional y del hábitat)
(b) Las incompatibilidades de comportamiento impiden el apareamiento (aislamiento etológico)
(c) intento de copulación pero no se produce transferencia de esperma (aislamiento mecánico)

2. Mecanismos de postmating o postzygotic:

Mecanismos que reducen el éxito total de cruces interespecíficos.

(a) La transferencia de esperma tiene lugar pero el óvulo no está fertilizado (incompatibilidad gamética)
(b) Huevo fertilizado pero el cigoto muere (mortalidad cigótica)
(c) Zygote se convierte en un híbrido F1 de viabilidad reducida (viabilidad híbrida)
(d) El híbrido F1 es totalmente viable pero parcial o completamente estéril, o produce F2 deficiente (esterilidad híbrida) ”
Ernst Mayr, cuál es la evolución pg 171

El aislamiento reproductivo comienza con mecanismos de pre-apareamiento . Inicialmente, las 3 poblaciones fueron aisladas por aislamiento de hábitat. Posteriormente, hubo aislamiento etológico. Básicamente, los miembros de las poblaciones simplemente no ven a los miembros de la otra población como compañeros potenciales.

Con el tiempo, las poblaciones divergen genéticamente hasta que no se desarrolla un embrión o, si lo hace (híbrido), el híbrido no es completamente viable o es parcialmente estéril.

PERO, si las poblaciones se encuentran o se superponen, entonces, durante muchas, muchas generaciones pueden cruzarse. Porque la especiación es gradual y habrá un período de cientos de generaciones en las que el aislamiento reproductivo no está completo. Esto aparentemente sucedió entre las 3 poblaciones:

13. Sexo con neandertales introdujo ADN útil y dañino en el resumen de la investigación del genoma humano moderno en enero de 2014. FOXP2 no es neandertal. Además, los sapiens varones que tienen cromosoma X neandertal no son fértiles.

3. La naturaleza. 25 de febrero de 2016; 530 (7591): 429-33. Doi: 10.1038 / nature16544. Epub 2016, 17 de febrero. Flujo de genes antiguos de los humanos modernos tempranos hacia los neandertales orientales.

Kuhlwilm M1, Gronau I2, Hubisz MJ3, de Filippo C1, Prado-Martínez J4, Kircher M1,5, Fu Q1,6,7, Burbano HA1,8, Lalueza-Fox C4, de la Rasilla M9, ​​Rosas A10, Rudan P11 , Brajkovic D12, Kucan Ž11, Gušic I11, Marques-Bonet T4,13,14, Andrés AM1, Viola B15,16, Pääbo S1, Meyer M1, Siepel A3,17, Castellano S1.

Resumen

Se ha demostrado que los neandertales contribuyeron genéticamente a los humanos modernos fuera de África hace 47,000-65,000 años. Aquí analizamos los genomas de un neandertal y un denisovan de las montañas de Altai en Siberia junto con las secuencias del cromosoma 21 de dos neandertales de España y Croacia. Encontramos que una población que se separó temprano de otros humanos modernos en África contribuyó genéticamente a los ancestros de los neandertales de las montañas de Altai hace aproximadamente 100.000 años. Por el contrario, no detectamos tal contribución genética en el Denisovan o los dos neandertales europeos.

Parece que los neandertales y sapiens se cruzaron y tenemos algunos alelos neandertales. También tenemos algunos alelos de Denisovan. PERO, no fue un total de 2 vías de la calle. Los neandertales europeos no tienen alelos sapiens. Tampoco, al parecer, hacen Denisovans. La inferencia es que los híbridos de F1 no fueron fértiles con los neandertales o Denisovans.

Además, el ADN mitocondrial para humanos y neandertales parece provenir de especies separadas. Y, no hay alelos neandertales en el cromosoma X. Por lo tanto, la inferencia de que los sapiens masculinos con cromosoma X neandertal no eran fértiles. Si lo hubieran sido, entonces los alelos neandertales estarían en el cromosoma X.

Así que las poblaciones se habían desviado hasta el punto en que estaban casi completamente aisladas reproductivamente. Ciertamente ya no eran la misma especie porque, si lo fueran, habría alelos sapiens en los genomas neandertales y denisovanos. Y la proporción de alelos neandertales y denisovanos en nuestro genoma sería mucho mayor.

También tenga en cuenta que cuando los sapiens se encontraron con los neandertales nuevamente en Europa hace 30–40,000 años, no vemos la introducción de alelos sapiens en el genoma del neanderthal o los alelos neandertales en el genoma sapiens. Parece que, en los 20,000 o más años intermedios, se completó el aislamiento reproductivo y eran 2 especies completamente separadas.

Hay muchas definiciones sugeridas del concepto “especie”. El más conocido es obviamente el que se refiere, donde dos individuos pertenecen a la misma especie si pueden cruzarse. Pero la realidad es desordenada, y nuestros intentos de clasificar la naturaleza inevitablemente encontrarán muchos obstáculos, incluso si nos atenemos a los vertebrados por razones de simplicidad.

Por ejemplo, muchos grupos de animales pueden teóricamente entrecruzarse, pero generalmente no lo hacen. Lobos y coyotes son un buen ejemplo. Por lo general, los lobos matarán a los coyotes a la vista y los coyotes se mantendrán alejados de los lobos. También son diferentes física y de comportamiento, los lobos son más grandes y más sociales, los coyotes son más pequeños y solitarios. Ellos son muy diferentes. Sin embargo, en la actualidad Estados Unidos, donde los lobos varones se alejan de las hembras, los híbridos son cada vez más normales. Esto se debe a que han evolucionado para ser muy diferentes, pero aún así no lo suficiente como para aislarse por completo. Obviamente, estos animales son tan diferentes que los consideraríamos como especies separadas, pero si nos limitamos a una definición estrecha de especies, no podemos.

Así que intentamos un enfoque más variado. Podríamos ampliar la parte de entrecruzamiento especificando que “normalmente” no se reproducen. Tenemos conceptos de especies de comportamiento y conceptos de “reconocimiento”. Con el advenimiento de la secuenciación de ADN, podemos mapear las diferencias más de cerca, lo que aumenta la confusión pero también nos brinda nuevas herramientas para determinar las especies y subespecies. Obviamente, los métodos diferentes se usan por elección personal, pero también en diferentes campos y en diferentes situaciones donde encajan mejor.

En paleontología, a menudo no tenemos el lujo de probar la interfertilidad, el comportamiento, el reconocimiento y la mayoría de las veces el ADN. Los paleontólogos están más acostumbrados a usar varias diferencias morfológicas como su guía. Los neandertales son muy distintos de los humanos modernos y, lo que es más importante, las dos morfologías siguen siendo distintas durante todo el período en el que estuvieron cerca. En otras palabras, no había mucho entrecruzamiento. En su mayor parte, los neandertales y los humanos modernos estaban separados unos de otros.

Cuando se trata de Denisovans, tenemos poca morfología para seguir. Pero al igual que los neandertales, no hay mucho ADN en los humanos modernos, lo que lleva a suponer que el cruzamiento también fue limitado en este caso. En otras palabras, mientras que los humanos, neandertales y denisovanos estaban muy estrechamente relacionados y podían hibridar, parecen haber sido lo suficientemente diferentes como para que llamarlos especies diferentes no sea demasiado radical.

Por otra parte, muchas personas han calificado a los neandertales como una subespecie del Homo Sapiens, y es un hecho conocido que cuanto más cerca estamos del árbol de la vida, más tendemos a enfatizar las diferencias entre grupos en lugar de las similitudes. Probablemente hay muchos animales que llamaríamos las mismas especies que son mucho más divergentes que los humanos y los neandertales.

La forma en que terminamos clasificando las cosas, ya sea que escojamos dos especies de primos en géneros separados o lo que sea, es bastante arbitraria. La taxonomía de Linnéan tiene que ver tradicionalmente con la morfología, ya que se inventó durante un siglo antes del “Origen de las especies” de Darwin, por lo que no tiene en cuenta la evolución y, de hecho, no funciona bien con la evolución.
Pero esa es solo una forma “general” de clasificar la vida. Si lo observa desde una perspectiva más especializada, como la genética, es posible que desee clasificar las cosas de manera diferente, con respecto a lo que importa en ese campo / perspetivo.

Obviamente, lo que importa de ser la misma especie es si mezclarás tus genes, si eres parte del mismo conjunto de genes. Si mezcla sus genes, evolucionará juntos, pero si no mezcla sus genes, evolucionará por separado.
Es decir, debido a que usted y yo somos de la misma especie, la evolución de mi linaje afecta también las versiones genéticas disponibles para su linaje.
Pero puede que no tenga sentido ser tan estricto y hablar sobre si pueden o no pueden cruzarse, sino preguntarse si lo hacen “naturalmente”. Y no es blanco y negro, eitehr, por lo tanto, cuanto más diferentes sean, más difícil será llegar a cruzarse con éxito, y puede llevar bastante evolución antes de que sea literalmente imposible. Pero si dos individuos simplemente “no lo hacen”, por cualquier razón, entonces no importa si teóricamente podrían o no.

Si los neandertales realmente eran una especie diferente a la nuestra, no lo sé, me inclino por querer clasificarlos como la misma especie. Pero querría decir que somos la misma especie que antecesor, erectus y heidelbergensis, tal como lo veo, ya que son las especies que conectan los neandertales con el homo sapiens.

La naturaleza no siempre juega bien con nosotros. Podríamos necesitar inventar algunas mejores definiciones en el futuro.

La taxonomía de especies para el género Homo se ha basado en la anatomía esquelética y la edad, no en la biología. Ahora tenemos evidencia de ADN y la forma en que clasificamos a los humanos puede cambiar considerablemente.

Ahora sabemos con certeza que genéticamente hablando, los neandertales están estrechamente relacionados con nosotros, pero también con diferencias fuera del rango genético de los humanos vivos. Lo mismo ocurre con los denisovanos … genéticamente tan distantes de los neandertales como lo son de nosotros. No hay nada completo sobre esta historia ya que la investigación está en curso.

Por suerte ninguna de las especies sabía que no podían aparearse y tener descendencia viable. Tampoco hubo un sistema religioso o cultural que impusiera un mandato moral a su comportamiento. Las variaciones genéticas específicas persisten en la actualidad y afectan a incidentes específicos de resistencia y susceptibilidad a las enfermedades y adaptaciones ambientales. Hay tantas o más varaiciones entre los Homo sapiens hoy en día que las identificadas como Neanderthal.