Estudo revela convivência e procriação frequente entre humanos modernos e neandertais
A revelação de 2010, mostrando que humanos primitivos e neandertais se reproduziram, foi uma descoberta revolucionária. Este legado genético impacta profundamente as pessoas hoje, influenciando nossos ritmos biológicos, funções imunológicas e até nossa percepção de dor.
Entretanto, compreender o fluxo genético inverso, como essa mistura afetou os neandertais que se extinguiram há cerca de 40.000 anos, mostrou-se surpreendentemente complicado. Utilizando novas técnicas, uma pesquisa recente lança luz sobre essa questão intrigante.
Publicada em 12 de julho na revista Science, a análise revelou que humanos e neandertais trocaram DNA várias vezes ao longo dos últimos 250.000 anos. Isso ajuda a explicar a extinção dos neandertais e possivelmente reescreve a história de quando nossos ancestrais Homo sapiens deixaram a África.
“Até agora, a maioria dos dados genéticos sugerem que humanos modernos evoluíram na África há 250.000 anos, permaneceram lá por 200.000 anos e depois se espalharam pelo mundo há 50.000 anos”, afirmou Joshua Akey, professor do Instituto Lewis-Sigler da Universidade de Princeton e autor sênior do estudo.
“Mas a genética é essencialmente cega a tudo que não deixa traços de ancestralidade nas populações atuais. O que acho fascinante neste artigo é que ele oferece novas percepções genéticas sobre essas dispersões para fora da África que antes eram invisíveis”, comentou Akey.
As descobertas indicam que a história humana primitiva era extremamente complexa. Humanos modernos cruzaram frequentemente com neandertais — e outros humanos arcaicos, incluindo os misteriosos denisovanos — muito mais do que se sabia desde nosso surgimento como espécie, há cerca de 250.000 a 300.000 anos.
Vários episódios de cruzamentos
Comparando sequências de DNA em bancos de dados, os cientistas conseguem reconstruir os vínculos entre diferentes populações ou espécies. Como as mudanças genéticas ocorrem de forma constante ao longo das gerações, é possível calcular o tempo decorrido entre os momentos em que dois grupos trocaram DNA — como se fosse o tic-tac de um relógio molecular.
O estudo revelou que humanos deixaram a África e se cruzaram com os neandertais em três ondas distintas: uma há cerca de 200.000 a 250.000 anos, pouco depois do aparecimento dos primeiros fósseis de Homo sapiens na África; outra há 100.000 anos; e a última há cerca de 50.000 a 60.000 anos.
A mais recente dessas ondas é amplamente reconhecida e foi identificada pela primeira vez em 2010, quando o geneticista ganhador do Prêmio Nobel, Svante Pääbo, sequenciou o primeiro genoma neandertal. No entanto, a pesquisa atual revelou que as duas primeiras ondas de cruzamento diferiram significativamente da terceira — uma migração decisiva que levou os humanos modernos a se espalharem por todos os cantos do planeta.
Os cientistas descobriram que a porcentagem de DNA do Homo sapiens no genoma neandertal pode ter alcançado até 10% há mais de 200.000 anos, diminuindo ao longo do tempo para uma média de 2,5% a 3,7%.
Um estudo semelhante publicado no ano passado já havia identificado traços genéticos de um encontro entre os dois grupos há cerca de 250.000 anos. Contudo, a contribuição do DNA do Homo sapiens para os neandertais há cerca de 100.000 anos é uma descoberta recente, explicou Laurits Skov, geneticista e pesquisador de pós-doutorado na Universidade da Califórnia, Berkeley, que não participou da pesquisa.
“O que parece claro é que a história dos humanos e dos neandertais está muito mais entrelaçada do que imaginávamos”, afirmou ele por e-mail.
Detetive Genético: Desvendando os Cruzamentos
Durante as duas ondas anteriores de cruzamento, os neandertais absorveram genes humanos e esses descendentes permaneceram nos grupos neandertais, conforme o novo estudo.
Esses primeiros encontros, fruto de pequenos grupos de Homo sapiens pioneiros que migraram — mas não se estabeleceram permanentemente — fora da África, deixaram poucos vestígios nas populações humanas modernas, mas tiveram um impacto significativo no genoma neandertal, explicou Akey.
“A explicação mais simples é que isso reflete mudanças no tamanho das populações ao longo do tempo”, acrescentou.
“No início, os humanos modernos (iniciais) saíam da África, e as populações neandertais eram grandes o suficiente para absorver essas primeiras migrações de humanos e seus genes”, explicou Akey.
No entanto, quando o Homo sapiens deixou a África há cerca de 60.000 anos em uma migração global duradoura, os descendentes desses encontros entre Homo sapiens e neandertais se integraram às populações humanas modernas. Sua assinatura genética permaneceu em nossos genes, influenciando nossas vidas até os dias atuais, acrescentou Akey.
No estudo, a equipe utilizou técnicas avançadas de aprendizado de máquina para decodificar e sequenciar genomas de três neandertais, datados de 50.000 a 80.000 anos, encontrados em três locais distintos: Vindija, na Croácia, e nas cavernas Denisova e Chagyrskaya nas Montanhas Altai.
Os pesquisadores então compararam esses dados com os genomas de 2.000 humanos modernos.
“Criamos uma estrutura para determinar se houve fluxo gênico dos humanos para os neandertais, estimar a quantidade de sequência humana moderna presente nos genomas neandertais e identificar os locais específicos no genoma neandertal que contêm… sequências humanas modernas”, explicou Akey.
O Enigma da Extinção Neandertal
Alguns fósseis de Homo sapiens podem refletir as primeiras e menos bem-sucedidas migrações da espécie da África para o Oriente Médio e Europa, afirmou Chris Stringer, chefe de pesquisa em evolução humana no Museu de História Natural de Londres, que não participou do estudo.
Esses fósseis incluem um Homo sapiens encontrado na Caverna Apidima, no sul da Grécia, datado de 210.000 anos, e restos descobertos nos sítios israelenses de Skhūl e Qafzeh. Os fósseis encontrados em Israel apresentavam “traços primitivos”, como sobrancelhas proeminentes, crânios achatados e queixos variados.
“Essas características podem ter sido retidas de ancestrais mais primitivos não-neandertais, mas também podem ser sinais de fluxo genético dos neandertais. Talvez seja necessário reavaliar essas características à luz das novas descobertas”, sugeriu Stringer.
A dinâmica populacional descoberta na pesquisa pode ser uma das principais razões para o desaparecimento dos neandertais há 40.000 anos, observou Akey. A análise sugere que a população neandertal na época era 20% menor do que se acreditava anteriormente.
“As populações humanas eram mais numerosas e, como ondas na praia, acabaram desgastando os neandertais”, explicou Akey, com a genética neandertal provavelmente absorvida pela população humana na última onda de cruzamento.
“A extinção é um processo complexo, então não diria que essa é a única causa… mas a absorção de neandertais nas populações humanas certamente explica uma parte significativa do motivo pelo qual os neandertais desapareceram”, acrescentou.
Stringer concorda que a última fase do cruzamento pode ter contribuído para a extinção dos neandertais, com a população neandertal se tornando ainda menor e menos diversa à medida que o DNA neandertal se integrou ao pool genético humano.
“Acredito que esse é um ponto crucial”, disse Stringer. “Incorporar o aumento da diversidade genética neandertal devido ao cruzamento com Homo sapiens também reduz significativamente o tamanho efetivo da população neandertal, oferecendo mais evidências de que os últimos neandertais já poderiam ter sido uma espécie ameaçada, mesmo sem a competição de uma população crescente de Homo sapiens.”
