En este post quiero hablar del artículo Demographic history and genetic structure in pre-Hispanic Central Mexico, en el cual tuve una (muy pequeña) participación. Este artículo involucró muchas personas, pero es principalmente la culminación del doctorado de Viridiana Villa Islas, doctorante en el laboratorio Ávila Arcos del LIIGH. Recientemente fue aceptado en la revista Science, y actualizaré este post cuando tenga el link final. Hasta ese momento se puede leer aquí.

Introducción

Como recordamos de nuestras clases de primaria, podemos dividir al México prehispánico en mesoamérica y aridoamérica. En estas dos regiones culturales habitaron múltiples civilizaciones entre 2,500 a. e. c. y 1,521 e. c. (periodos Preclásico, Clásico, y Posclásico). La distinción entre aridoamérica y mesoamérica se hace por dos factores: el ecológico y el cultural. Aridoamérica estaba poblada principalmente por cazadores-recolectores, y en mesoamérica las civilizaciones subsistían de la agricultura.

Dado que estamos hablando en escalas de miles de años, la división geográfica entre estas regiones no fue algo estático y sabemos que la frontera migró hacia el sur a causa de varias sequías hace aproximadamente 1,100 años. Uno de los propósitos de este artículo es caracterizar la estructura genética de las civilizaciones prehispánicas, y cómo esta estructura cambio en respuesta al medio ambiente. Como en general no tenemos un registro escrito de estos cambios, se ha utilizado solo evidencia arqueológica para hablar de un reemplazo poblacional al norte de mesoamérica (por poblaciones Chichimecas) y abandono de ciudades mesoamericanas en esta época de sequías. El uso de datos paleogenómicos puede darnos una idea más detallada de este cambio demográfico, por ejemplo informándonos sobre qué tanto fue migración y qué tanto fue aculturación.

Aunque los datos paleogenómicos contienen muchísima información respecto a la historia humana en general, no son para nada comparables a datos de ADN modernos. Generalmente al ADN antiguo está fragmentado, presenta varios niveles de contaminación, ha sufrido daño a las cadenas de proteínas por el paso del tiempo, y se encuentra en cantidades mucho menores al ADN moderno (más info en mi tesis de licenciatura). Le sumamos a esto que se tienen pocos genomas antiguos de México y llegamos a otro punto muy interesante de este artículo, ya que generaron lo que es hasta ahora el conjunto más completo de genomas / mitogenomas de individues prehispánicos. Estos se estudiaron junto a otros genomas antiguos de poblaciones nativas americanas fuera de México, y genomas modernos de poblaciones indígenas mexicanas.

Mapa de México indicando: la ubicación de las muestras prehispánicas analizadas en este y otros artículos, ubicaciones de poblaciones indígenas modernas, y la frontera entre aridoamérica y mesoamérica en el siglo IX (línea continua) y siglo XVI (línea punteada).

Resultados

Reemplazo poblacional en mesoamérica

El artículo pone a prueba la hipótesis de que seguido de las sequías que alteraron la frontera entre mesoamérica y aridoamérica hace ~1,100 años hubo un reemplazo poblacional. Esto es factible gracias a que se pudieron analizar muestras de Toluquilla, Querétaro tanto del tiempo anterior a la sequía, como el tiempo posterior a la sequía. Se observó que las personas de Toluquilla que vivieron antes y después de la sequía tienen las mismas relaciones genéticas a poblaciones indígenas modernas. Es decir, las personas que vivieron en Toluquilla después de la sequía no están más cercanamente relacionadas a las poblaciones indígenas del norte de México, que es lo que se esperaría después de un reemplazo poblacional.

Esta continuidad genética en Toluquilla podría estar relacionada a las condiciones climáticas favorables del norte de la Sierra Gorda. A diferencia de las civilizaciones en Cañada de la Virgen, Guanajuato donde las condiciones son más áridas y los habitantes dependían de la captura de agua para agricultura. Es posible que mientras las poblaciones en Cañada de la Virgen se vieran obligadas a abandonar sitios por falta de agua, las poblaciones en Toluquilla pudieran mantenerse en sus sitios ya que dependían principalmente de la minería para subsistir, intercambiando cinabrio y almagre. El cinabrio fue usado por las culturas Olmeca, Maya, Teotihuacana, etc. para ungir cadáveres de gobernantes antes de ser enterrades.

Cráneo de La Reina Roja de Palenque, cubierto de cinabrio. El cinabrio también era utilizado como pintura en algunos casos, en general se encuentra en contextos asociados a la riqueza.

México moderno y prehispánico comparten diversidad de linajes maternos

En este estudio se analizaron 35 mitogenomas antiguos del territorio Mexicano. Los mitogenomas o genomas mitocondriales son especiales porque se heredan solamente por el linaje materno, es decir, todes tenemos esencialmente el mismo ADN mitocondrial que nuestras madres biológicas, que a su vez lo heredan de sus madres. Si vamos atrás suficientes generaciones llegamos a la “Eva mitocondrial”, la ancestra biológica femenina de quien podemos trazar todos los genomas mitocondriales en la actualidad, se estima que vivió hace 200,000 años en África. Aún así podemos agrupar los mitogenomas modernos en diferentes haplogrupos que se crean debido a mutaciones aleatorias del proceso reproductivo.

Lo que encontraron analizando estos 35 genomas antiguos es que la distribución de haplogrupos en el México prehispánico es similar a la distribución de hoy en día. Esto significa que la diversidad de la población femenina en México ha sido generalmente continua, ya que se ha mantenido tanto a través del periodo de fuertes sequías hace ~1,100 años como el brutal proceso de la colonización hace 500 años.

Es importante mencionar que esta continuidad matrilineal no es necesariamente el caso en toda América, ya que en regiones como Puerto Rico y Ecuador la pérdida de diversidad fue más grave que en México. En general la colonización de América fue una catástrofe con una de las tasas de mortalidad más grandes de la historia. Un artículo interesante al respecto con el muy apropiado título de Megasequía y Megamuerte en el México del Siglo XVI (Acuna-Soto, 2002) se puede leer aquí.

Figura A) Gráfica del tamaño de la población efectiva femenina en México. La población efectiva en este caso puede ser interpretada como un proxy para la diversidad. Leída de derecha a izquierda podemos ver un tamaño constante durante el poblamiento de América, después una expansión que comienza hace 10,000 años, y una ligera disminución que comienza hace 2,000 años y se acelera hace 500 años con la colonización. Contrastada con la figura B) Gráfica del colapso poblacional en México, leída de izquierda a derecha. Tomada del artículo Megadrought and Megadeath in 16th Century Mexico. Aunque el colapso poblacional fue de hasta el 90% de la población, esto afecto relativamente poco el tamaño efectivo de la población femenina.

Estructura genética en el México prehispánico

Utilizando la herramienta ADMIXTURE y análisis de componentes principales podemos visualizar la estructura genética de un conjunto de individues. En otras palabras, podemos visualizar la distancia genética entre estas personas. Es importante mencionar que estas gráficas muestran agrupamientos muy nítidos porque no estamos incluyendo a toda la población humana con miles de millones de personas, si hiciéramos eso, solo veríamos una nube sin distinciones claras.

En este caso lo que se encontró fue que los genomas prehispánicos que se analizaron se agrupan muy cercanamente con las poblaciones indígenas modernas que habitan la misma región geográfica. Por ejemplo, el individuo prehispánico F9_ST_a, que fue encontrado en la cueva de la ventana en la Sierra Tarahumara, se agrupó con las poblaciones modernas Rarámuri, Akimel O’odham y Konkaak del norte de México. Este individuo se agrupó especialmente con la población Rarámuri.

Por otro lado, las muestras prehispánicas del centro de México se agruparon con las poblaciones Nahua, Purépecha, y Totonaca del centro de México. Algo interesante de notar fue que otros análisis incluyendo personas tanto prehispánicas como modernas del centro de México reflejan que la estructura demográfica en el centro de México es mucho más fluida, con mucho intercambio genético entre ellas cuando las comparamos con las poblaciones indígenas del norte de México.

Análisis de componentes principales. El individuo F9_ST_a se agrupa con poblaciones del norte. El individuo MOM6_ST_a se agrupa con poblaciones del centro-poniente del país.

Conclusión

En general, este estudio mostró cómo el ADN antiguo tiene un poder informativo inmenso sobre la estructura demográfica del México prehispánico. De igual manera mostró evidencia de que los cambios poblacionales en la frontera mesoamérica / aridoamérica son complicados y dependen mucho de las condiciones ecológicas a una escala muy local junto con las prácticas culturales de los habitantes.

Los resultados sobre la diversidad de linajes maternos en México amplían el conocimiento sobre los efectos de la colonización en las poblaciones modernas de México, específicamente mostrando cómo la muerte masiva no necesariamente resultó en una pérdida de diversidad en todos los niveles, y que esta pérdida de diversidad varía entre diferentes regiones de América.

Hablando de la estructura genética en México y su continuidad a lo largo de miles de años, este estudio muestra cómo las condiciones ecológicas y culturales afectaron de manera diferente la estructura en aridoamérica y mesoamérica. El alto flujo genético en mesoamérica y las distinciones más claras entre poblaciones de aridoamérica son consistentes con sus prácticas culturales y tamaños de población.