Un nuevo estudio ha aplicado un modelo amatemático que sugiere que la desaparición de los Homo neanderthalensis podría explicarse simplemente por la dilución de su material genético mediante sucesivas inmigraciones de Homo sapiens en pequeños grupos aislados. El modelo estima que ciclos de entrada humana podrían reemplazar casi por completo los genes neandertales en un plazo de entre 10.000 y 30.000 años, sin necesidad de catástrofes climáticas o enfermedades graves como única causa. Esta hipótesis se suma a otras ya establecidas —como la competencia por recursos, los cambios climáticos o la demografía reducida de los neandertales— y plantea una dinámica sutil pero potente de integración genética. En el presente artículo exploramos los fundamentos del modelo, las implicaciones para la paleoantropología y la genética de poblaciones, y analizamos qué aporta este enfoque frente a las explicaciones tradicionales.

Contexto y fundamento del modelo

El nuevo estudio publicado en Scientific Reports, titulado “A simple analytical model for Neanderthal disappearance due to genetic dilution by recurrent small-scale immigrations of modern humans”, desarrolla una ecuación demográfica basada en deriva neutra de especies y flujos genéticos unidireccionales desde grupos de H. sapiens hacia poblaciones más pequeñas de neandertales.

El modelo parte de varios supuestos técnicos: las poblaciones de neandertales se tratan como una metapoblación de pequeñas tribus con entorno, flujo de inmigración humana recurrente, igualdad entre sexos en reproducción y ausencia de ventaja selectiva para ninguna de las dos especies (es decir, neutralidad genética).

Según los cálculos del equipo, si el flujo de inmigración humana es lo suficientemente constante en el tiempo —por ejemplo, pequeños grupos entrando y apareándose con la población neandertal— es posible que en un periodo de entre 10.000 y 30.000 años el material genético neandertal quede casi totalmente reemplazado, generando el patrón moderno según el cual los humanos fuera de África portan aproximadamente entre un 1 % y un 4 % de ADN neandertal. Esta idea fue explicada con detalle en Phys.org.

Esta formulación ofrece una alternativa más gradual a explicaciones más dramáticas. En lugar de una extinción súbita por cataclismos o epidemias, el modelo muestra que la cohabitación y mezcla genética podrían haber sido suficientes, en ausencia de ventaja adaptativa de una especie frente a la otra. Sin embargo, los autores subrayan que esto no excluye otros factores —cambios medioambientales, competencia, poblaciones reducidas de neandertales—.

Implicaciones para la comprensión de la desaparición neandertal

Esta propuesta tiene varias implicaciones técnicas y conceptuales. En primer lugar, el modelo cuantifica lo que hasta ahora había sido una hipótesis difícil de formalizar: la sustitución genética progresiva. Puede decirse que el reemplazo genético, modelado como un proceso de “entrada recurrente + deriva neutra”, cumple parámetros que se alinean con lo que se conoce arqueológicamente de la cronología de los neandertales. Además, muestra que en poblaciones con tamaños reducidos (por ejemplo, decenas o pocas centenas de individuos reproductores) el efecto del flujo genético de una especie más numerosa puede provocar reemplazo rápidamente.

En segundo lugar, el modelo ayuda a explicar por qué en humanos modernos se detecta una pequeña proporción de ADN neandertal, en lugar de una mayor o una desaparición completa. Si durante 10.000-30.000 años los neandertales fueron “asimilados” genéticamente, entonces lo que hoy queda (1-4 %) es consecuente con un reemplazo casi total pero no absoluto.

Técnicamente, la ecuación demográfica propuesta incluye la variable N (número medio de reproductores de neandertal por tribu), el flujo migratorio τ (“tau”, intervalo de inmigración de H. sapiens), y el cambio temporal ∆t. Cuando se resuelve para condiciones estacionarias, el modelo predice convergencia de la composición genética hacia la del donante mayoritario (H. sapiens). Según el artículo original en ResearchGate, esta convergencia no requiere presión selectiva alguna.

Por último, esta aproximación ofrece una herramienta para aplicar a otras especies en riesgo o en proceso de hibridación. Los autores mismo señalan que su “genetic dilution model” puede adaptarse a otros casos de sustitución híbrida, lo que amplía su valor más allá de la paleoantropología.

Un enfoque técnico centrado en el modelo principal

El estudio clave merece un análisis más detallado: comienza con el enunciado de un sistema de ecuaciones diferenciales que modelan la tasa de cambio de la fracción genética neandertal en el pool reproductor de cada tribu. Denotando $x(t)$ la fracción de genes neandertales en el grupo de referencia en el momento $t$, la derivada $dx/dt$ se expresa como función del flujo de inmigración humana $m$, de la tasa de reproducción y de la varianza por deriva genética.

Bajo condiciones de migración constante y tamaño poblacional pequeño, se obtiene una solución aproximada del tipo:

$$x(t)\approx x(0)\exp (-mt/N)$$

donde $N$ es el tamaño efectivo reproductor. Como los parámetros pueden estimarse (por ejemplo $N$ de decenas a algunas centenas, $m$ de pocos individuos por milenio), el tiempo para $x(t)$ caer por debajo de, digamos, un 1 % resulta del orden de 10.000-30.000 años. En el trabajo, los autores indican que con “recurrent small-scale immigrations” de H. sapiens se puede alcanzar una sustitución casi completa sin seleccionar activamente en contra de los neandertales, algo que se explica en el análisis de Scientific Reports.

El estudio también compara su resultado con estimaciones genómicas modernas. Los humanos eurasiáticos llevan aproximadamente un 1-4 % de ADN neandertal, lo cual encaja con la conclusión de que la mayor parte del ADN neandertal se perdió por dilución. Según Phys.org, este resultado es coherente con los datos de secuenciación genómica disponibles desde los proyectos del Instituto Max Planck de Leipzig.

Este tipo de modelo técnico destaca por su simplicidad —no requiere asumir ventaja selectiva ni colapso demográfico de neandertales— y por su coherencia con los datos paleogenómicos. No obstante, es importante precisar que “simple” no significa “exacto”: la precisión del modelo depende de estimaciones plausibles de N, m, intervalo de tiempo, y asume homogeneidad entre tribus neandertales, lo que es una simplificación frecuente en genética de poblaciones.

Reflexiones adicionales

Aunque este enfoque aporta luz nueva, conviene mantener cierta cautela. Primero, la arqueología indica que los neandertales coexistieron con H. sapiens en ciertas regiones europeas durante varios miles de años, lo que sugiere que la mezcla fue local y prolongada, según estudios resumidos en este artículo de Phys.org sobre cohabitación humana. Segundo, la demografía de las poblaciones neandertales era probablemente muy variable: se ha señalado consanguinidad, baja densidad demográfica y ausencia de intercambio amplio entre grupos, lo que podría haber acelerado su declive. Asimismo, otros factores como los cambios abruptos en el clima durante el Pleistoceno tardío, fluctuaciones en recursos de caza o enfermedades introducidas por H. sapiens podrían añadir capas al mecanismo.

El modelo de dilución genética viene a integrarse como una de las piezas del puzle evolutivo. Su valor está en mostrar que no es necesario asumir una catástrofe única para explicar la desaparición de los neandertales: un flujo genético persistente y constante podía bastar. Esto plantea preguntas sobre cómo definimos “extinción”: si los neandertales se integraron genéticamente en humanos modernos, ¿qué significa que “desaparecieron”? En términos genéticos desaparecen como población diferenciada; sin embargo, su legado permanece en parte en nosotros.

Para la paleoantropología y la genética de poblaciones este tipo de modelos anima a integrar datos arqueológicos, genómicos y demográficos en un marco cuantitativo. También implica que los estudios futuros podrían estimar con mayor precisión el tamaño efectivo de las tribus neandertales, el número de inmigrantes humanos por ciclo e incluso el ritmo de mezcla genética en diferentes regiones.