Estudio de la variación temporal y espacial en el ADN mitocondrial de las poblaciones prehistóricas de la región pampeana

• Autores: Gonzalo Figueiro
• Directores de la Tesis: Mónica Sans (dir. tes.), Dennis H. O'Rourke (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de la República (Uruguay) ( Uruguay ) en 2013
• Idioma: español
• Número de páginas: 233
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: hdl.handle.net
• Dialnet Métricas: 2 Citas
• Resumen
  • español

    La region pampeana ha estado poblada por grupos humanos durante por lo menos 12.000 anos, planteandose varios modelos e hipotesis acerca de su poblamiento y los eventuales vinculos interpoblacionales ocurridos desde el Pleistoceno final hasta la llegada del europeo. En particular, se plantea la intensificacion en el correr del Holoceno tardío final de una serie de contactos interregionales, visualizados a traves de diversas evidencias arqueologicas. Dado que el analisis de ADN antiguo ha aportado evidencia crucial en la puesta a prueba de hipotesis de vinculos y continuidades poblacionales en otras regiones de America (como el sudoeste de EE.UU. y los Andes centrales), se plantea la posibilidad de emplearlo en la region pampeana a fin de analizar la profundidad temporal de algunas de las dinamicas poblacionales propuestas. Este trabajo se propone como objetivo analizar la variación espacial y temporal de la poblaciones humanas de la región pampeana durante el Holoceno, mediante el uso del ADN mitocondrial.

    Se efectuo la extraccion y analisis de ADN mitocondrial de los restos prehistoricos de un total de 85 individuos: veinticuatro datan del Holoceno temprano y medio de la región pampeana argentina (7800-6300 anos antes del presente), en tanto que 61 datan del Holoceno tardío (2300-250 anos antes del presente) provenientes de la region pampeana argentina (n=9), Uruguay (n=36) y el sur del Brasil (n=14). La extraccion se realizo sobre hueso o diente, siguiendo protocolos estandar de prevencion de la contaminacion con ADN moderno. Los extractos fueron analizados por PCR-RFLP para determinar su pertenencia a un haplogrupo fundador americano, procurando asimismo amplificar y secuenciar la región hipervariable I (HVRI). Las frecuencias de haplogrupos obtenidas para cada muestra fueron comparadas con las de otras poblaciones, antiguas y modernas, del Cono Sur, y las afinidades filogeneticas y geograficas de las secuencias obtenidas fueron analizadas mediante la construccion de median-joining networks incluyendo las secuencias antiguas y la totalidad de las secuencias indígenas disponibles de Uruguay (n=252), además de muestras representativas de secuencias indígenas de Argentina (n=386) y el sur de Brasil (n= 359). El analisis de afinidades por networks fue complementada con una busqueda de secuencias similares en la literatura y en bases de datos on line.

    Se logro determinar exitosamente el haplogrupo mediante PCR-RFLP en 31 casos, y obtener secuencias de la HVRI en 14 casos, totalizando una tasa de exito de 53%. Los casos no exitosos se debieron ya sea al fracaso en la extraccion de ADN o a la contaminacion del extracto con ADN moderno proveniente del investigador u otros individuos que hubieran manipulado previamente las piezas, o de otras muestras antiguas. Los resultados obtenidos a nivel de frecuencias de haplogrupos fundadores y secuencias de HVRI llevan a las siguientes inferencias sobre la dinamica, temporal y espacial, de las poblaciones humanas de la region pampeana durante el Holoceno: a) La presencia de los haplogrupos B, C y D en la muestra del Holoceno temprano es coherente con otros resultados obtenidos en muestras prehistoricas del Cono Sur, indicando una posible perdida de haplogrupos por efecto fundador a medida que las poblaciones avanzaban hacia el sur. Por ende, se sugiere que la presencia del haplogrupo A en muestras modernas se debe a su arribo desde latitudes menores luego del poblamiento inicial; b) a lo largo del Holoceno medio, las distintas poblaciones analizadas evolucionaron de diferente forma, resultando en diferentes estructuras geneticas: si bien todas experimentaron algun grado de flujo genico, el Este de Uruguay habría pasado por un período de relativo aislamiento, en tanto que el Oeste de Uruguay y la región pampeana argentina habrían experimentado flujo génico extensivo con el Chaco. Esto es especialmente notable en el caso de la muestra del Holoceno tardío de la region pampeana argentina, de una antiguedad de 2300 anos, que presenta linajes presentes actualmente en el Chaco, a 1400km de distancia, y ningun linaje compartido con la Patagonia, región inmediatamente adyacente hacia el sur del sitio muestreado. Por último, se destaca la continuidad en el acervo materno indigena del actual territorio de Uruguay, evidenciado por una fuerte similitud entre las frecuencias de haplogrupos antiguas y actuales y la presencia en la poblacion actual de un linaje de una antiguedad minima de 1600 anos. Tanto los contactos interregionales de larga distancia sugeridos por los datos observados en Argentina como la continuidad observada en el Uruguay constituyen perspectivas fertiles para analisis futuros.

  • English

    The Pampas region of South America has been inhabited by human groups for at least 12,000 years, and several models and hypotheses have been proposed about the peopling of the region and the population dynamics that occurred from the Late Pleistocene until the European arrival. In particular, various archaeological lines of evidence suggest the intensification of inter-regional contacts during the final stages of the Late Holocene.

    Considering that ancient DNA has contributed with crucial evidence for the testing of population relationships and continuities in other regions of America (e.g. Southwestern United States and the Central Andes), it is proposed that it could be useful for testing the chronological depth of some of the population dynamics proposed for the Pampas region.

    The aim of this work is to analyze the spatial and chronological variation of the human populations of the Pampas through mitochondrial DNA.

    Mitochondrial DNA was extracted and analyzed from a total 85 individuals: twenty- four of them are Early to Middle Holocene specimens from the Argentine Pampas (7800- 6300 years before present), and the other 61 are Late Holocene individuals (2300-250 years before present) from the Argentine Pampas (n=9), Uruguay (n=36) and Southern Brazil (n=14). Teeth and bones were used for the extractions, and standard contamination prevention protocols were followed. The extracts were analyzed by means of PCR-RFLP in order to determine if they belonged to a Native American founding haplogroup; the amplification and sequencing of hypervariable region I (HVRI) was also attempted. The haplogroup frequencies for each of the population samples were compared with those of ancient and modern populations from Southern South America; the phylogenetic and geographic affinities of the successful ancient mitochondrial DNA sequences were analyzed through the construction of median-joining networks including the ancient sequences in the context of the entire set of Native American sequences available from Uruguay (n=252), and two sets of Native American sequences from the modern populations of Argentina (n=386) and Southern Brazil (n= 359). The networks were complemented with a search for sequences similar to the ancient sample in the literature and internet-based databases.

    In 31 cases, a Native American haplogroup could successfully be determined by PCR- RFLP, and in another 14 individuals, Native American HVRI sequences were obtained: The overall success rate was 53%. The unsuccessful cases were due to failure to extract DNA, or due to contamination with modern DNA from the researcher or people who had previously manipulated the material, or from cross-contamination with other ancient samples. The results from both haplogroup frequencies and HVRI sequences lead to the following inferences about the dynamics, in space and time, of the human populations of the Pampas region during the Holocene: a) The presence of haplogroups B, C, and D in the Early Holocene sample is coherent with other results on early samples from Southern South America, suggesting the possibility of the loss of haplogroups through founder effect as the peopling advanced further south. Therefore, it is suggested that the presence of haplogroup A in modern samples of the region is due to its arrival from locations further north after the initial peopling; b) through the Middle Holocene, the analyzed populations evolved in different directions, with different genetic structures as a result: even though all experienced some degree of gene flow, Eastern Uruguay might have gone through a period of isolation. Meanwhile, Western Uruguay and Argentina experienced an extensive gene flow with the Chaco region. This is especially noteworthy in the case of the Late Holocene sample from the Argentine Pampas region, dated at 2300 years, which shows mtDNA lineages found in present-day Chaco, located 1400km away, and lacks lineages from Patagonia, immediately adjacent south of the sampled site. Finally, it is important to mention the detected continuity in the Native American maternal component of present-day Uruguay, supported by the strong similarity between ancient and modern haplogroup frequencies, and the presence in the modern population of a lineage with a minimum age of 1600 years. Both the long distance contacts suggested by the Argentine data and the continuity found in Uruguay are potentially fruitful perspectives for future analyses.