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IBE (Instituto de Biología Evolutiva)

IBE (Instituto de Biología Evolutiva)

The first ideas about the possibility of creating an Institute of Evolutionary 
Biology (Institut de Biologia Evolutiva, IBE) appeared during the preparation process of the CSIC Strategic Plan 2006-2009. While analysing the work carried out at the Department of Physiology and Molecular Biodiversity (DPMB) of the Institute of Molecular Biology of Barcelona (IBMB) it became clear that its research lines would be better developed in an institute of evolutionary biology. This, and the CSIC strategy of establishing new cooperative links with emerging universities, led to the first meetings with the Evolutionary Biology Unit (UBE) of the Pompeu Fabra University (Universitat Pompeu Fabra, UPF), in order to explore the possibilities of creating a joint CSIC-UPF research institute in Catalonia. PRBB-Dr. Aiguader, 88. 08003 Barcelona (Spain). CMIMA-Pssg. de la Barceloneta 37-49. 08003 Barcelona (Spain).

La información molecular más antigua hasta la fecha ilumina la historia del extinto Gigantopithecus

Fuente: IBE | Publicado: 26-11-2019
Un equipo de investigación del Instituto de Biología Evolutiva (IBE) y del Globe Institute en la Universidad de Copenhague ha recuperado la evidencia molecular más antigua sobre la evolución de los homínidos. En el estudio, publicado en la revista Nature, el equipo reconstruye múltiples proteínas procedentes del esmalte de un molar fósil de Gigantopithecus de unos dos millones de años de antigüedad. La novedosa técnica, que ha resuelto la historia de Gigantopithecus, se ha empleado para despejar una de las incógnitas que quedaba en la historia evolutiva más antigua de los homínidos.
Derechos: Representación artística de Gigantopithecus blacki (primer plano del ojo). Crédito: Ikumi Kayama.
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Un equipo de investigación del Instituto de Biología Evolutiva (IBE, un centro mixto de la Univesidad Pompeu Fabra (UPF) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)) en Barcelona y del Globe Institute en la Universidad de Copenhague reconstruye por primera vez proteínas de restos fósiles de aproximadamente dos millones de años de antigüedad. Se trata de la primera evidencia molecular que permite clarificar la evolución del linaje humano y de los grandes simios más allá de lo que permiten las técnicas de ADN antiguo. La técnica empleada, que ha resuelto la historia evolutiva del extinto Gigantopithecus blacki a partir de un molar fósil, podría ser utilizada en el análisis de muchos otros restos antiguos, arrojando luz a la historia evolutiva y el origen de los homínidos.



En los últimos años el análisis del ADN ha revolucionado nuestra comprensión de la historia humana tal como la conocíamos. El material genético conservado en los fósiles de nuestros antepasados ha permitido reconstruir los últimos 50000 años de evolución de los homínidos. Aun así, los restos fósiles humanos más antiguos con ADN conservado datan de hace 400000 años, dejando un vacío en la historia evolutiva más antigua que la paleogenómica aún no ha podido explicar.



Ahora, por primera vez investigadores del Instituto de Biología Evolutiva (IBE, UPF-CSIC) y el Globe Institute han conseguido restituir las proteínas de un fósil de aproximadamente dos millones de años para esclarecer la historia antigua de la evolución humana. El análisis empleado ha servido para clasificar en la historia evolutiva al Gigantopithecus blacki, un simio gigante de más de tres metros que habitó los bosques del sudeste asiático y se extinguió hace 300000 años.


El equipo de investigación, co-liderado por Tomàs Marquès-Bonet, investigador ICREA y director del Instituto de Biología Evolutiva (IBE), y el Profesor Asociado Enrico Cappellini, Investigador principal en la Universidad de Copenhague, ha reconstruido múltiples proteínas a partir del esmalte dental de un fósil molar de Gigantopithecus de más de dos millones de años de antigüedad encontrado en la cueva de Chuifeng (China). "Hasta ahora, todo lo que se sabía sobre esta especie se basaba en la morfología de los dientes y mandíbulas encontrados, propios de un herbívoro", comenta Cappellini. "Ahora, el análisis de las proteínas antiguas, o análisis paleoproteómico, nos ha permitido reconstruir la antiquísima historia evolutiva de este pariente lejano".



Gracias a la paleoproteómica, el equipo ha logrado comparar el proteoma reconstruido del fósil con una base de datos de proteínas de homínidos conocidos, pudiendo clarificar la posición del Gigantopithecus en la historia evolutiva de los homínidos, resolviendo la duda de si perteneció o no al linaje humano.



"El análisis ha revelado que Gigantopithecus blacki pertenece al mismo clado que el orangután, su pariente vivo más cercano, aunque su separación con los orangutanes actuales es muy lejana, lo que explica la anterior confusión en el campo. Ambos divergieron pronto en el Mioceno -hace más de 10 millones de años-, pero sin duda compartían un ancestro común", comenta Tomàs Marquès-Bonet, con doble afiliación en el Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) del Centro de Regulación Genómica (CRG) y el Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP).


La técnica paleoproteómica desarrollada por el equipo podría ser empleada para esclarecer la historia evolutiva escondida en fósiles demasiado antiguos para conservar el ADN.


"Por ahora la técnica nos ha permitido recuperar proteínas fosilizadas en el esmalte de los molares", comenta Marquès-Bonet, "pero podría utilizarse con muchos otros restos óseos para revelar la vasta antigüedad de la evolución humana, que aún desconocemos en gran medida", concluye.


La investigación ha sido impulsada por “la Caixa” y el Howard Hughes International Career, entre otros.


Sobre el Gigantopithecus blacki


Gigantophitecus es un género extinto de primates hominoideos que vivió desde hace más de dos millones de años hasta hace 300000 años, y que habitaba los bosques de los actuales países de China, India y Vietnam. Se trata de un gran simio, con unos tres metros de alto y un peso de hasta 500 kilogramos (dos veces tan voluminoso como un gorila actual). Durante los años 30, sus muelas se vendieron en China como un remedio tradicional bajo el nombre de "dientes de dragón".



Fue en 1935 cuando el paleontólogo Ralph von Koenigswald identificó uno de los molares, de más de 2.5 cm de ancho, y propuso que fuera la pieza de un enorme primate al que llamó Gigantophitecus por primera vez. Después de ese descubrimiento inicial, continuaron apareciendo dientes e incluso algunas mandíbulas fosilizadas, pero la historia evolutiva no pudo avanzar debido a la falta de técnicas genéticas y moleculares disponibles.



Estudios más recientes han revelado que Gigantophitecus era herbívoro, combinando el estudio de la forma ancha y plana de los molares encontrados, su composición química y el análisis de fósiles de plantas microscópicas encontrados en algunos dientes. Su gran especialización en combinación con sus grandes dimensiones y necesidades alimenticias habrían precipitado su extinción en alguna de las glaciaciones durante el pleistoceno -o era del hielo. Sin embargo, hasta ahora nada se sabía a ciencia cierta sobre su extinción o en torno al parentesco de este gran simio con el resto del linaje humano.


Artículo referenciado: Frido Welker et. al. Enamel proteome shows that Gigantopithecus was an early diverging pongine, Nature; November 2019. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1728-8
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