Podemos Ter Mais ADN Neandertal do que Pensamos

Um novo modelo refuta antigas suposições e revela mais ascendência neandertal para os africanos e europeus modernos do que se pensava.

Thursday, February 13, 2020,
Por Maya Wei-Haas
A descoberta de antepassados neandertais em populações africanas permitiu aos investigadores encontrar traços de cruzamentos antigos ...
A descoberta de antepassados neandertais em populações africanas permitiu aos investigadores encontrar traços de cruzamentos antigos em todas as populações estudadas até agora. Embora o novo estudo enfatize a complexidade do passado, também destaca a nossa história partilhada.
Fotografia de Joe McNally, Nat Geo Image Collection

Há cerca de 60.000 anos, uma vaga de humanos primitivos aventurou-se para fora de África, espalhando-se por todos os cantos do mundo. Estes viajantes foram recebidos por uma paisagem de hominídeos bastante diferente da que tinham deixado para trás.

Os neandertais vaguearam pelas terras da Europa e do Médio Oriente, e outro grupo irmão, os Denisova, espalharam-se pela Ásia. E aparentemente, sempre que estes grupos se encontravam, acabavam por acasalar.

As impressões digitais genéticas desta mistura ainda são aparentes em muitas das populações da atualidade. Cerca de 2% dos genomas europeus e asiáticos são neandertais. Os asiáticos também têm ADN adicional dos Denisova – até 6% nos melanésios. Mas as populações africanas pareciam ter sido amplamente deixadas de fora desta alteração genética.

Agora, um estudo publicado no dia 30 de janeiro na Cell apresenta uma descoberta impressionante: as populações africanas modernas têm mais fragmentos de ADN neandertal do que se pensava, cerca de um terço da quantia que a equipa identificou em europeus e asiáticos. Para além disso, o modelo sugere que a ascendência neandertal nos europeus também foi subestimada.

O autor do estudo, Joshua Akey, geneticista na Universidade de Princeton, ficou inicialmente incrédulo. “Bem, isto não pode estar correto”, disse Joshua na altura. Mas, depois de um ano e meio de testes mais rigorosos, Joshua e a sua equipa estão agora convencidos da descoberta. Cerca de 17 milhões de pares base de genomas africanos são neandertais, revela o estudo –  e provavelmente devem-se, em parte, aos antepassados dos europeus modernos que viajaram de regresso a África e que tinham fragmentos de ADN neandertal nos seus genomas.

Quando reflete sobre estas primeiras migrações, Joshua diz: “Existe a ideia de que as pessoas abandonaram África e nunca mais regressaram”. Mas estes novos resultados, juntamente com os estudos feitos anteriormente, sublinham que não foi isso que aconteceu. “Claramente não foi uma viagem de sentido único.”

“É uma nova peça importante do puzzle”, diz Janet Kelso, bióloga computacional no Instituto Max Planck, que não integrou a equipa do estudo. O novo modelo corrige as conjeturas anteriores sobre a mistura de neandertais, diz Janet, revelando que muitas das informações provavelmente ainda estão escondidas nos nossos genes.

“O quadro emergente é bastante complexo – não existe um fluxo de genes singular, ou uma migração única, mas sim muito contacto”, diz Janet. “Apesar de ser emocionante, também apresenta um desafio analítico.”

Porém, o reconhecimento das raízes sinuosas da humanidade e o desenvolvimento de métodos que consigam mapear estas reviravoltas é o único caminho a seguir.

Antepassados misteriosos
A relação dos neandertais com os humanos modernos é um tema sobre o qual os cientistas especulam há muito tempo. Apesar de a questão exata ter mudado ao longo dos anos, é um debate que remonta até à descoberta inicial dos neandertais, diz John Hawks, paleoantropólogo na Universidade de Wisconsin-Madison.

No entanto, nas últimas décadas, a questão motriz passou pela mistura com os humanos modernos. Estes dois hominídeos cruzaram-se? Em 2010, com a primeira publicação de um genoma completo de um neandertal, os cientistas conseguiram finalmente obter uma resposta: sim.

A comparação de ADN neandertal com cinco humanos vivos revelou que os europeus e asiáticos – mas não os africanos – apresentavam traços de cruzamento. Desde então, os estudos sugerem alguma ascendência neandertal limitada em África, mas ninguém traçou completamente estes ramos entrelaçados da nossa árvore genealógica. (Leia mais sobre a forma como o nosso ADN contém linhagens de antepassados humanos misteriosos.)

Para obter uma visão diferente desta mistura genética, Joshua Akey e a sua equipa desenvolveram uma nova forma para estudar a dispersão do ADN hominídeo antigo nos genomas modernos. Todos os modelos que abordam esta questão devem identificar sequências genéticas partilhadas, mas também precisam de descobrir o que as torna semelhantes, porque nem todo código genético partilhado resulta de um cruzamento. Parte do ADN pode ser semelhante graças a um antepassado hominídeo comum.

Muitos dos modelos de rastreamento de cruzamentos neandertais usam o que é conhecido por população de referência – os genomas de um grupo, geralmente de África, que se supõe não possuir ADN destes antigos hominídeos.

“Mas esta suposição nunca foi razoável”, diz Hawks. Ao estabelecer um modelo desta forma, as análises ocultam a potencial ascendência neandertal para as pessoas de ascendência africana.

Em vez disso, Joshua Akey e o seu laboratório usaram conjuntos de dados para examinar a probabilidade de um determinado sítio no genoma ter sido herdado dos neandertais ou não. A equipa testou o método com genomas de 2.504 indivíduos do mundo inteiro – asiáticos orientais, europeus, sul-asiáticos, americanos e principalmente do norte de África – recolhidos para o projeto 1000 Genomes. Depois, compararam esse ADN com um genoma neandertal.

Agulha no palheiro
Os resultados sugerem que os africanos da atualidade têm uma média de 17 milhões de pares base neandertais, o que representa cerca de um terço da quantia encontrada pela equipa em europeus e asiáticos. Estes dados sugerem uma ordem de magnitude, ou mais ascendência, neandertal em África do que a maioria das estimativas anteriores.

“Existem muitas mais agulhas no palheiro (ou seja, sequências neandertais nos povos africanos) do que se pensava!” diz Marcia Ponce de León, paleoantropóloga na Universidade de Zurique.

Portanto, como é que o ADN neandertal chegou a África? A resposta direta pode ser a de que os neandertais se aventuraram pelo continente. Apesar de este cenário não poder ser completamente descartado, diz Joshua, também não existem evidências convincentes que o suportem.

Os dados revelam uma pista para uma fonte diferente: as populações africanas partilham grande parte do seu ADN neandertal com não-africanos, sobretudo europeus.

É provável que os humanos modernos que regressaram a África tivessem ADN neandertal nos seus genomas. Os modelos sugerem que, durante os últimos 20.000 anos, bastava uma pequena porção para explicar a distribuição atual, diz Joshua. Determinar o momento é difícil – uma fatia desta contribuição genética também pode ter vindo das invasões mais recentes de África, incluindo o império romano e o tráfico de escravos que aconteceu nos últimos milénios.

Algum do ADN neandertal presente em África também vem de uma mistura genética que regressou ao continente. Apesar de as populações não-africanas da atualidade pertencerem à vaga de humanos que abandonaram África há cerca de 60.000 anos, estas pessoas não foram as primeiras a aventurarem-se para fora do continente. Algumas podem ter partido de lá há mais de 200.000 anos.

Estes viajantes pioneiros provavelmente acasalaram com neandertais há mais de 100.000 anos, deixando as suas próprias impressões digitais genéticas no genoma dos neandertais. Assim sendo, parte do ADN neandertal presente nas populações africanas pode na verdade ser um vestígio deste passado partilhado.

“O fluxo de genes aconteceu em ambas as direções”, diz Joshua. “Algumas das sequências a que chamamos de neandertais nos humanos modernos são na realidade sequências humanas modernas no genoma neandertal.”

Curiosamente, o novo método também revela um pouco mais de ADN neandertal nos europeus modernos, e que previamente era ignorado, estreitando assim a lacuna desconcertante de 20% que se pensava existir entre o passado neandertal nos europeus e asiáticos orientais.

A nova análise sugere que está mais perto dos 8% ou menos. “Isto revela que a maioria da ancestralidade neandertal que todos carregamos nos nossos genes vem de uma história partilhada”, diz Joshua Akey.

Ligação histórica
No entanto, existem muitas questões sem resposta. Por exemplo, será que existe mais ancestralidade neandertal que ignorámos?

Hawks não perde tempo a responder: “Absolutamente, sim.” Este estudo usa um genoma retirado de um neandertal de uma caverna na Sibéria. Mas essa não é a população que provavelmente contribuiu para o nosso ADN neandertal. Embora o novo método não seja extremamente sensível a estes tipos de diferenças na população, acrescenta Joshua, é possível que estes neandertais desconhecidos tenham contribuído de forma ligeiramente diferente.

O novo estudo apresenta argumentos convincentes sobre a origem dos antepassados neandertais em África, diz Adam Siepel, geneticista populacional no Laboratório Cold Springs Harbor. Adam gostava de ver este estudo aplicado a um número mais elevado de populações africanas modernas para obter uma imagem ainda mais detalhada de como esta ancestralidade varia entre o leque de pessoas de todo o continente. Adam e a sua equipa encontraram sugestões semelhantes no povo Mandenka de África Ocidental, e no povo San da África Austral, mas ainda não verificaram os resultados.

Também não se sabe como – ou se – esta ancestralidade neandertal pode influenciar as características encontradas em muitos dos fósseis de hominídeos africanos, diz Hawks. O registo fóssil de hominídeos africanos ainda permanece lamentavelmente incompleto – é composto por pequenos trechos de tempo para os quais não existe uma certeza absoluta da ligação. Mas este estudo, juntamente com outras análises genéticas feitas recentemente, apontam para misturas e migrações cada vez maiores, exigindo uma reavaliação contínua das nossas ligações históricas do passado.

“Todas estas morfologias podem contar uma história”, diz Hawks. “Precisamos de compreender as histórias que estamos a descobrir, e não tentar encaixá-las numa visão linear dos humanos modernos e da sua evolução.”
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

Continuar a Ler