Você pode ter mais DNA neandertal do que pensa

Novo modelo derruba antigas teorias, revelando uma origem neandertal de europeus e africanos modernos maior do que se acreditava.

Friday, February 7, 2020,
Por Maya Wei-Haas
Com a descoberta de ancestralidade neandertal em populações africanas, os pesquisadores agora descobriram traços de antigos ...
Com a descoberta de ancestralidade neandertal em populações africanas, os pesquisadores agora descobriram traços de antigos cruzamentos inter-raciais em todas as populações estudadas até hoje. Embora o novo estudo enfatize a complexidade do passado, ele também destaca nossa história comum.
Foto de Joe McNally, Nat Geo Image Collection

CERCA DE 60 MIL ANOS atrás, um grupo de humanos primitivos se aventurou para fora da África, espalhando-se por todos os outros cantos do mundo. Esses viajantes foram recebidos por hominíneos muito diferentes daqueles que deixaram para trás.

Os neandertais vagaram por terras da Europa e do Oriente Médio. Seu grupo irmão, os denisovanos, se espalhou pela Ásia. E sempre que esses grupos se encontravam, ao que parece, eles copulavam.

Os traços genéticos dessa miscigenação permanecem evidentes em muitas populações até hoje. Aproximadamente 2% dos genomas de europeus e asiáticos são neandertais. Os asiáticos também carregam mais DNA denisovano, até 6% nos melanésios. Mas tudo parecia indicar que as populações africanas haviam sido amplamente excluídas dessa reformulação genética.

Agora, um estudo publicado na revista científica Cell apresenta uma descoberta impressionante: as populações africanas modernas carregam mais fragmentos de DNA neandertal do que se acreditava: cerca de um terço do montante identificado pela equipe para europeus e asiáticos. Além disso, o modelo sugere que a ascendência neandertal em europeus também foi discretamente subestimada.

Geneticista da Universidade de Princeton, o autor do estudo Joshua Akey inicialmente ficou incrédulo. “Deve haver algum erro”, lembra-se de ter pensado. Contudo, após mais um ano e meio de testes rigorosos, ele e seus colegas se convenceram da descoberta. Cerca de 17 milhões de pares de bases de genomas de africanos são neandertais, revela o estudo, provavelmente provenientes, em parte, dos antepassados dos europeus modernos que retornaram à África e carregam fragmentos de DNA neandertal em seus genomas.

Ao refletir sobre essas primeiras migrações, Akey afirma: “acreditava-se que essas pessoas deixaram a África e nunca mais voltaram”. Mas os novos resultados, juntamente com estudos anteriores, refutaram essa hipótese. “Está claro que não houve migração em uma única direção.”

“É uma peça nova bastante intrigante do quebra-cabeça”, afirma Janet Kelso, bióloga computacional do Instituto Max Planck de Antropologia Evolucionária, que não fez parte da equipe do estudo. O novo modelo corrige as suposições anteriores sobre a miscigenação de neandertais, observa ela, revelando quanta informação provavelmente ainda está oculta em nossos genes.

“O panorama resultante é bastante complexo: não há um fluxo único de genes, não há uma migração única, há bastante interação”, afirma Kelso. Apesar de empolgante, acrescenta ela, a descoberta também representa um desafio analítico.

No entanto reconhecer as raízes sinuosas da humanidade e desenvolver métodos que possam mapear essas voltas e reviravoltas são o único caminho a seguir.

Parentes misteriosos

Os cientistas há muito especulam sobre o relacionamento entre neandertais e o homem moderno. Embora a pergunta exata tenha mudado ao longo dos anos, é um debate que remonta à descoberta inicial dos neandertais, afirma John Hawks, paleoantropólogo da Universidade de Wisconsin-Madison, que não participou do estudo.

Nas últimas décadas, entretanto, a principal questão passou a ser a miscigenação com o homem moderno. Houve cruzamento inter-racial entre esses dois hominíneos? Em 2010, com a primeira publicação de um genoma neandertal inteiro, os cientistas finalmente chegaram a uma resposta: sim.

A comparação do DNA neandertal com os de cinco pessoas vivas revelou que europeus e asiáticos — mas não os africanos — possuíam indícios de cruzamento inter-racial. Desde então, estudos sugeriram limitada origem neandertal na África, mas ninguém havia estudado completamente esse emaranhado de ramificações da nossa árvore genealógica.

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Para conduzir uma nova análise sobre essa mistura genética, Akey e sua equipe desenvolveram uma nova maneira de estudar a dispersão do DNA antigo de hominíneos nos genomas modernos. Todos os modelos que abordam essa questão não apenas devem identificar sequências genéticas comuns, mas também precisam descobrir o que as torna semelhantes porque nem todo código genético compartilhado é resultado de cruzamento inter-racial. Alguns DNAs podem ser semelhantes devido a um ancestral hominíneo comum.

Muitos modelos que estudam o cruzamento inter-racial entre neandertais utilizam o que se chama de população de referência: os genomas de um grupo, geralmente da África, que se pressupõe que não possua DNA desses antigos hominíneos.

“Essa pressuposição nunca foi lógica”, afirma Hawks. Ao definir modelos assim, essas análises ocultam a possível origem genealógica neandertal dos descendentes africanos.

Em vez desses modelos, Akey e seu laboratório utilizaram grandes conjuntos de dados para avaliar a probabilidade de um determinado local no genoma ser herdado de neandertais. Eles testaram o método com genomas de cerca de 2,5 mil pessoas de todo o mundo — asiáticos orientais, europeus, sul-asiáticos, norte-americanos e principalmente norte-africanos — coletados como parte do projeto 1000 Genomas. Em seguida, compararam esses DNAs com um genoma neandertal.

Agulhas no palheiro

Os resultados sugerem que os africanos modernos possuem uma média de 17 milhões de pares de bases neandertais, o que representa cerca de um terço do montante encontrado pela equipe em europeus e asiáticos. O resultado sugere uma magnitude ou origem neandertal na África maior do que a maioria das estimativas anteriores.

“Há muito mais agulhas no palheiro (ou seja, sequências de DNA neandertal na população africana) do que acreditávamos!”, afirmou por e-mail Marcia Ponce de León, paleoantropóloga da Universidade de Zurique.

Então, como o DNA neandertal chegou à África? A resposta simples seria que os neandertais se aventuraram pelo continente. Embora essa hipótese não possa ser totalmente descartada, conta Akey, também não há evidências convincentes que a confirmem.

Pelo contrário, os dados revelam um indício de uma origem diferente: as populações africanas compartilham a grande maioria de seu DNA neandertal com não africanos, sobretudo com europeus.

É provável que os humanos modernos que retornaram à África possuíssem DNA neandertal em seus genomas. Modelos sugerem que uma quantidade ínfima nos últimos 20 mil anos poderia explicar sua distribuição atual, observa Akey. Determinar a época exata é difícil — afinal, parte da contribuição genética provavelmente também é proveniente de invasões mais recentes da África, como a conquista do império romano e o tráfico negreiro, ocorridas nos últimos milênios, afirma ele.

Parte do DNA neandertal na África também decorre da mistura genética na direção contrária. Embora as atuais populações não africanas descendam de seres humanos que deixaram a África há cerca de 60 mil anos, não foram as primeiras a sair do continente. Algumas podem ter partido há mais de 200 mil anos.

Esses andarilhos precursores provavelmente se reproduziram com neandertais há mais de 100 mil anos, deixando seus próprios traços genéticos no genoma dos neandertais. Assim, parte do DNA neandertal nas populações africanas pode realmente ter se formado a partir desse passado comum.

“Os genes circularam em ambas as direções”, conta Akey. “Algumas das sequências consideradas neandertais no DNA do homem moderno são na verdade sequências do homem moderno no genoma neandertal”.

Curiosamente, o novo método também revela um pouco mais de DNA neandertal nos europeus modernos, que antes passou despercebido, estreitando a lacuna desconcertante de 20% que se acreditava existir entre a origem neandertal dos europeus e asiáticos orientais.

A nova análise sugere que essa lacuna seria provavelmente de no máximo 8%. “Isso significa que a maior parte da ancestralidade neandertal que todos possuímos possui a mesma origem”, afirma Akey.

Interligando as origens

No entanto muitas questões ainda persistem. Por exemplo, poderia ainda haver mais linhagens neandertais que não notamos?

Hawks responde rapidamente: “é claro que sim.” O estudo atual emprega genoma extraído de um neandertal encontrado em uma caverna da Sibéria, observa ele. Mas essa não é a população que provavelmente contribuiu com o nosso DNA neandertal. Embora o novo método não seja extremamente preciso para detectar esse tipo de diferença na população, acrescenta Akey, é possível ainda que esses neandertais desconhecidos tenham fornecido uma contribuição um pouco diferente.

O novo estudo apresenta uma argumentação convincente sobre a origem da linhagem neandertal na África, afirma Adam Siepel, geneticista populacional do Laboratório Cold Springs Harbor. Ele gostaria que o estudo fosse aplicado a uma quantidade ainda maior de populações africanas modernas para obter um retrato mais detalhado de como essa genealogia varia entre diferentes pessoas em todo o continente. Ele e sua equipe encontraram indícios semelhantes no povo mandinga, no oeste da África, e no povo san, no sul da África, mas ainda não confirmaram os resultados.

Também não se sabe ao certo como — ou mesmo se — essa origem neandertal pode ter influência na confusa combinação de características observadas em muitos fósseis de hominíneos africanos, destaca Hawks. O registro fóssil de hominíneos africanos ainda permanece lamentavelmente incompleto, composto por pequenos fragmentos ao longo do tempo que não sabemos exatamente como relacionar. Mas esse estudo, juntamente com outras análises genéticas recentes, aponta para miscigenações e migrações constantes, exigindo uma reavaliação contínua das origens de nosso passado.

“Cada uma dessas morfologias pode contar uma história”, afirma Hawks. “Precisamos refletir sobre as histórias que estamos obtendo e não tentar transformá-las em uma visão linear do homem moderno e de sua evolução”.

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