Huesos de vikingos a la deriva

El 14 de noviembre de 1963 las deposiciones de diferentes erupciones volcánicas rebasaron el nivel del mar, creando la isla de Surtsey. Esta isla, declarada reserva de la biología 2 años después y patrimonio de la humanidad en 2008, constituye un verdadero laboratorio al aire libre en el que los pocos científicos que tienen permiso para desplazarse hasta ella, pueden estudiar la sucesión ecológica, es decir, cómo la vida coloniza un terreno completamente estéril. Un campo extremadamente interesante del que algún día escribiré una entrada. Pero hoy toca hablar de una isla más grande.

Surtsey se encuentra situada al suroeste de Islandia; de hecho, es su punto más meridional. Curiosamente Islandia también representa un «laboratorio» natural en el que se llevan a cabo numerosas investigaciones sobre... genética.

Islandia empezó a ser habitada hace unos 1.000 años, por poblaciones vikingas originarias de Escandinavia y las islas británicas. Casi desde su establecimiento se tiene un registro de las bodas y bautizos, lo que nos informa sobre las relaciones de parentesco que existen entre los habitantes actuales de la isla. Sólo han pasado 35 generaciones desde los primeros colonos. Durante estas 35 generaciones la aportación genética desde el exterior ha sido ínfima. Una población de estas características (prácticamente aislada, procedente del cruce de un puñado colonos originarios) permite el estudio de diferentes marcadores genéticos que sirven para corroborar hipótesis genéticas (referentes al efecto fundador o a la deriva genética). También permite estudiar caracteres que, debido a la consanguinidad, se encuentran en mayor proporción en sus habitantes. En este sentido, cabe destacar el proyecto de la compañía deCODE genetics, Inc, la cual realiza una base de datos del DNA de los islandeses.

Recientemente PLoS Genetics ha publicado un nuevo artículo de acceso libre sobre la genética islandesa. Leyendo el artículo podemos enterarnos que gracias a los estudios genéticos anteriores se cree que de todas las madres "originales" de los islandeses, un 40% eran escandinavas, el resto procedían de las islas británicas. En cambio, de los padres fundadores, un 80% eran escandinavos. ¿Cómo podemos discriminar entre padres y madres? Para el estudio de los padres se analiza la secuencia de los cromosomas Y (exclusivos de los hombres); para las madres, se analiza el DNA mitocondrial. Las mitocondrias, como ya sabréis, son las centrales energéticas de nuestras células. Las mitocondrias son bacterias simbióticas que conservan aún su DNA (que ya es nuestro). Los espermatozoides sólo contribuyen con el material genético del núcleo celular: no transmiten mitocondrias. Por lo tanto, las mitocondrias de todos nosotros proceden exclusivamente de las de nuestras madres. Por eso se estudia el material genético de estos orgánulos como marcadores de la línea materna.

En el artículo mencionado (una colaboración entre investigadores de Barcelona, Leiden y, evidentemente, Reykjavik) se han analizado las secuencias del DNA mitocondrial de 68 esqueletos de 1000 años de antigüedad, comparándolas con las poblaciones actuales. Curiosamente, su secuencia era más parecida a la de las poblaciones de las que procedían (Escandinavia e islas británicas) que a la secuencia de sus descendientes, los islandeses actuales. Según los autores, este hecho sería debido a la influencia de la deriva genética. La deriva genética es un proceso que actúa, junto con otros como la selección o las mutaciones, durante la evolución de las especies.

Todos nosotros tenemos dos copias de cada gen, llamadas alelos. Nuestros gametos (óvulos y espermatozoides) sólo tienen un alelo de cada gen (así cuando forman un nuevo individuo, éste volverá a tener 2 alelos). De nuestros gametos, la mitad tiene uno de los alelos, y la otra mitad, el otro. Por tanto, el nuevo individuo sólo llevará uno de nuestros alelos. ¿Cuál? Aquí, casi siempre, interviene el azar. Y este azar es el que genera la deriva genética. En esta imagen animada de Wikipedia (by profesor marginalia) podemos ver el funcionamiento de esta deriva genética en un tarro con bolas de dos colores (que representan los dos alelos de un gen). Por azar se escogen 20 de esas bolas para el siguiente jarro. En cinco generaciones uno de los dos alelos se habrá perdido (Os recomiendo la entrada de la wikipedia en inglés para profundizar en este concepto).

La importancia de la deriva genética es mayor cuanto menor es el tamaño de la población de estudio. Así, las poblaciones originarias de los esqueletos (Escandinavia e islas británicas) son mucho mayores que las que se establecieron en la isla. Por eso, el DNA mitocondrial de los islandeses se ha «modificado» más que el de escandinavos o británicos, presentando así más diferencias respecto a sus fundadores que éstos.

Images: Wikimedia commons. 1. Surtsey; 2. Jon Olaffson; 3. Thorstein Gislason; 4. Casas con tejado de hierba (Skógar)