Um minúsculo osso da orelha pertencente a um urso-das-cavernas que morreu há cerca de 360 mil anos atrás produziu o genoma mais antigo não obtido do permafrost. A informação genética recém-sequenciada está oferecendo novos insights sobre a evolução destes animais e como as mudanças climáticas podem precipitar o surgimento de espécies inteiramente novas.

“Com o DNA, podemos decifrar o código genético de animais extintos muito depois de terem partido, pois ao longo de milhares de anos, o material presente em amostras antigas desaparece lentamente, criando um limite de até quanto no tempo podemos regressar”, disse Axel Barlow, principal autor do novo estudo e paleogeneticista da Nottingham Trent University.

O novo estudo, publicado na Current Biology, mostra que o DNA pode durar mais do que os cientistas presumiam, pois “abrem novas oportunidades para investigação genética em escalas de tempo anteriormente inimagináveis”, acrescentou Barlow. O osso analisado (localizado na região petrosa do osso temporal) era aproximadamente sete vezes mais velho do que qualquer outro que a equipe havia estudado anteriormente. “Isso mostra que os dados do genoma podem ser recuperados de amostras de zonas temperadas abrangendo mais de 300 milênios”, disse ele.

Na verdade, existem amostras de DNA mais antigas, mas todas foram obtidas de fósseis encontrados no permafrost, como os curiosos dentes de mamute de 1 milhão de anos.

Os ursos-das-cavernas (Ursus spelaeus) não capturaram a atenção do público como no caso acima, mas mesmo assim são importantes. Durante o Pleistoceno, seu alcance abrangeu todo o continente eurasiano, apesar de suas cavernas terem sido extintas em algum ponto entre 27.800 e 25 mil anos. Eles eram maiores que os ursos-pardos, pesando algo em torno de 700 kg, além de provavelmente serem onívoros.

Estes animais, juntos dos ursos modernos, como os ursos-pardos e os ursos-polares, divergiram de um ancestral comum, e o cruzamento entre as várias espécies era recorrente. Acredita-se que essa divergência tenha ocorrido há mais de 1 milhão de anos, mas os cientistas não tinham certeza.

O osso petroso analisado neste estudo foi encontrado nas cavernas Kudaro, que ficam nas montanhas do Cáucaso, na Geórgia, e remonta a história de mais de 3oo mil anos do Pleistoceno Médio. Esta localização geográfica é significativa, uma vez que representa um clima temperado mais quente. Porém, como o DNA não se preserva bem em áreas mais quentes, como já dito, não se sabe muito sobre a genética dos animais que fizeram desses lugares seus próprios habitats.

Mesmo assim, a partir desta nova pesquisa, é possível dizer que os ossos encontrados em regiões temperadas podem armazenar DNA por períodos mais longos do que se presume.

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“Mesmo que o osso não seja de permafrost, ele foi achado em uma caverna nas montanhas onde as condições, como clima e umidade, são bastante constantes e a temperatura média é baixa”, explicou por email Michael Hofreiter, coautor do estudo e pesquisador na Universidade de Potsdam. “Este é o osso mais duro do esqueleto dos mamíferos e, portanto, o DNA sobreviveu melhor nele.”

Os cientistas compilaram bilhões de fragmentos curtos do DNA, que tiveram de ser analisados ​​por um computador para eliminar as fontes contaminantes que se acumularam ao longo dos séculos. Um genoma de referência retirado de um urso-polar moderno auxiliou neste processo de limpeza, por isso a descoberta recém-sequenciada era basicamente “tão confiável quanto qualquer outro mais antigo”, disse Hofreiter, já que “é sempre necessário separar as sequências bacterianas e fúngicas daquelas originadas do animal [alvo]” e, na maioria dos casos, “o último DNA constitui a parte menor”.

Uma questão chave na análise do DNA, segundo Hofreiter, era o quão próximo este urso encontrado pode estar relacionado aos ursos-das-cavernas mais recentes, no caso, aqueles que viveram aproximadamente menos de 50 mil anos atrás, na mesma região ou em lugares mais distantes.

Deste modo, os cientistas realizaram uma análise comparativa com outros ursos que viveram entre 70 mil e 35 mil anos. A análise genética não se limitou ao estudo do DNA mitocondrial (passado exclusivamente pela linha materna), pois também incluiu o DNA nuclear (herdado de ambos os pais), que pintou um quadro mais claro das relações evolutivas da espécie analisada. Com isso, confirmou-se a tese de que os ursos-das-cavernas e os ursos modernos divergiram de um ancestral comum e que essa divisão aconteceu há cerca de 1,5 milhões de anos.

“Este genoma muito antigo nos permitiu estimar há quanto tempo os ursos-das-cavernas e suas linhagens evolutivas se separaram dos ursos-pardos e dos ursos-polares”, disse Hofreiter. “Curiosamente, essas separações ocorreram mais ou menos na época em que os ciclos da era do gelo se tornaram mais extremos, então pode ser que o clima influenciou bastante na evolução dessas espécies.”

Os resultados também apontam em quais linhagens de ursos o fluxo gênico ocorreu, ou seja, quando houve hibridizações de linhagens evolutivas separadas. As principais fases da história evolutiva do urso-das-cavernas foram ligadas a mudanças ambientais significativas que aconteceram há aproximadamente 1 milhão de anos.

E, claro, também ficou clara a surpreendente durabilidade do DNA. De fato, a descoberta sugere que “vale a pena procurar DNA antigo fora do permafrost em amostras de até 500 mil anos, quando as condições parecem favoráveis, como em nosso caso, o que está abrindo muitas oportunidades”, disse Hofreiter, ao que ele acrescentou: “Isso também significa que, nas circunstâncias certas, o DNA é mais estável do que pensávamos até agora.”