Todos os humanos são um pouco neandertais, diz nova pesquisa

Somos todos um pouco neandertais. Essa é a conclusão de um estudo que usou uma nova técnica estatística para rever as estimativas do grau em que os humanos modernos retiveram o DNA do neandertal. A pesquisa sugere que mesmo as pessoas de ascendência africana têm herança neandertal, algo que antes estava em dúvida.

A pesquisa publicada na revista Cell identificou vestígios significativos da ascendência neandertal nas populações africanas. O novo artigo, escrito pelo geneticista Joshua Akey da Princeton University e outros colegas, afirma que “os indivíduos africanos têm um sinal de ancestralidade neandertal mais forte do que se pensava anteriormente”.

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Essa descoberta complica a nossa compreensão das origens humanas e dos padrões de migração que contribuíram para a composição da nossa espécie.

“Até agora, estimativas da ascendência neandertal em europeus e asiáticos têm usado a suposição de que os africanos não têm ascendência neandertal, embora nós soubéssemos que isso não estava rigorosamente certo”, disse Svante Pääbo, geneticista do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva, ao Gizmodo. “Nós sabíamos que havia alguns traços genéticos em africanos”, resultado de um suposto evento migratório que aconteceu há muito tempo, disse Pääbo, que não estava envolvido com a nova pesquisa.

O novo artigo afirma essas suposições, sugerindo eventos de reprodução cruzada que datam de 100 mil a 200 mil anos atrás.

Ilustração: Matilda Luk, Departamento de Comunicações da Universidade de Princeton

Um novo entendimento sobre nossa ascendência

Investigações sobre o genoma neandertal, que foi sequenciado em 2010, sugeriram que humanos anatomicamente modernos (Homo sapiens) de ascendência eurasiática retiveram cerca de 2% de DNA neandertal. Isto foi tomado como evidência de que os humanos modernos se misturaram com os neandertais à medida que se espalhavam pela África, entrando no Oriente Médio, Europa e Ásia entre 80 mil e 50 mil anos atrás.

Ao mesmo tempo, os paleogeneticistas tiveram dificuldades para detectar vestígios de DNA do neandertal nas populações africanas. Essa falta de evidência se alinhou com a narrativa convencional, de que os humanos modernos que deixaram a África e posteriormente se misturaram com os neandertais nunca retornaram, ou pelo menos não de forma significativa que tivesse impacto na evolução humana.

A nova pesquisa agora mexe com essa noção, oferecendo evidências que sugerem que há mais DNA neandertal nas pessoas africanas do que se supunha anteriormente. Além disso, as evidências sugerem que múltiplos eventos de cruzamento ocorreram entre humanos e neandertais – incluindo episódios que datam de mais de 100 mil anos atrás.

“Essa é uma evidência adicional de que os humanos modernos, ou antepassados dos humanos modernos, deixaram a África várias vezes e se misturaram com os neandertais”, disse Pääbo. “Esses humanos modernos não são ancestrais dos humanos de hoje na Eurásia. Eles foram pelo menos parcialmente assimilados às populações neandertais”, e isso “aconteceu há mais de 100 mil anos”.

Como a pesquisa conseguiu encontrar DNA neandertal em todas as populações

Há duas razões principais pelas quais tem sido tão difícil encontrar sequências genéticas dos neandertais em indivíduos africanos. A primeira razão é bastante simples: a suposição injustificada de que muito pouca ascendência neandertal deve ser encontrada em indivíduos africanos.

A segunda razão tem a ver com os métodos utilizados pelos geneticistas, mas está diretamente relacionada com a primeira razão.

“Métodos anteriores para encontrar sequências neandertais no DNA dos humanos modernos, todos usavam uma população ‘de referência’ que se pensava conter pouca ou nenhuma ascendência neandertal, e essa era sempre uma população africana”, explicou Akey em um e-mail para o Gizmodo.

“A razão pela qual foi usada uma população humana de referência é que os humanos modernos e os neandertais compartilham um ancestral comum recente e muitos lugares em nossos genomas parecerão neandertais apenas por causa dessa história evolucionária compartilhada. Usar uma população de referência permite subtrair esse sinal de ancestralidade compartilhada e identificar sequências que foram herdadas por causa da mistura [reprodução cruzada]”.

O problema é que essa população de referência, ou seja, genomas de indivíduos africanos, produziu estimativas tendenciosas do DNA neandertal entre as populações humanas modernas. Para corrigir esse viés, Akey e seus colegas criaram um novo método estatístico, chamado IBDmix, que não requeria uma população de referência, ao mesmo tempo em que ainda permitia buscas de ancestrais do neandertal em indivíduos africanos, o que não tinha sido feito antes.

IBD significa “identidade por descendência” e sinaliza seções idênticas de DNA que estão presentes em dois indivíduos diferentes. Esses segmentos compartilhados são tomados como evidência de um ancestral comum compartilhado; quanto mais longo o segmento, mais forte a suposta ligação com um ancestral comum.

Este método sem referência aplicou características conhecidas do DNA neandertal, tais como a prevalência de alelos (mutações) e o comprimento dos segmentos da IBD, para identificar ancestralidade comum ligada a eventos antigos de reprodução cruzada. Com este método, a equipe identificou o DNA neandertal em africanos pela primeira vez, ao mesmo tempo em que forneceu estimativas revistas do DNA neandertal em outras populações.

“Essa nova abordagem permitiu aos autores avaliar a possibilidade da presença de material genético do neanderthal em populações africanas – algo que antes estava ‘escondido’ devido a suposições dos métodos anteriormente utilizados, que consideravam que as populações africanas não tinham tal mistura com os neandertais”, explicou a paleoantropóloga Katerina Harvati da Universidade Eberhard Karls de Tübingen. “O resultado surpreendente foi que, de fato, houve uma contribuição considerável do neanderthal para o material genético africano, que foi maior do que se suspeitava anteriormente”, disse Harvati, que não estava envolvida no estudo.

Em média, a quantidade de DNA neanderthal foi encontrada em torno de 55 milhões de pares de base por pessoa entre asiáticos, 51 milhões de pares de base por pessoa em europeus, e 17 milhões de pares de base por pessoa em africanos, embora essas quantidades variem de indivíduo para indivíduo. Em termos da proporção geral do DNA de neanderthal, Akey disse que isso é “um pouco complicado de definir porque não podemos analisar todas as partes do genoma devido a limitações técnicas”, mas uma aproximação aproximada sugere 1,8% em asiáticos, 1,7% em europeus e 0,5% em africanos.

Interação há milhares de anos e fluxos migratórios

“Acho que a descoberta mais interessante do nosso trabalho é que ele destaca que os humanos modernos e os neandertais interagiram durante centenas de milhares de anos e que houve muitos dispersos fora e de volta à África”, disse Akey. “Revela uma história mais matizada e complicada do que anteriormente reconhecida e mostra que o legado do fluxo gênico entre os humanos modernos e os neandertais existe hoje em dia em todos os indivíduos contemporâneos”.

Na verdade, essa pesquisa sugere que os humanos modernos, após o cruzamento com os neandertais, migraram de volta para África, mas também aponta para episódios antigos de acasalamento entre os ancestrais dos humanos modernos e dos neandertais, talvez até há 200 mil anos atrás, uma afirmação que é apoiada por outras pesquisas.

“Esse artigo se junta a vários estudos publicados recentemente para apontar a importância das dispersões, das migrações que voltaram e da reprodução cruzada entre linhagens e populações humanas, tanto no Pleistoceno como mais recentemente, e reforça a visão de que a evolução humana era mais complexa do que se pensava anteriormente”, explicou Harvati. “Ele também apoia as descobertas anteriores de um antigo evento de reprodução cruzada, antes de 100 mil anos atrás, entre os primeiros humanos modernos e os neandertais”.

Harvati disse que isso foi sugerido por evidências paleogênicas anteriores mostradas em vários estudos diferentes, bem como pelo registro fóssil.

“Sabe-se que os primeiros humanos modernos se dispersaram em uma migração precoce para fora da África, há aproximadamente 200 mil anos, como indicam as recentes descobertas fósseis na Grécia e em Israel [veja aqui e aqui], e teriam tido a oportunidade de se encontrar e procriar com os neandertais”, disse Harvati. “Os autores chegam até a supor que poderia ter havido múltiplas dispersões da África e eventos de reprodução cruzada, dos quais apenas alguns podem ser detectados com seus conjuntos de dados e ferramentas metodológicas atuais”.

Curiosamente, um grupo irmão dos neandertais, os misteriosos denisovanos, provavelmente não fazia parte desta equação. Os denisovanos ramificaram-se dos neandertais há cerca de 400 mil anos e viveram na Ásia durante centenas de milhares de anos. Está “ficando cada vez mais claro que os neandertais estiveram em contato genético com populações na África várias vezes durante sua história”, o que contrasta com os denisovanos, “que estavam mais isolados da África”, disse Svante.

As limitações do estudo

Em termos de limitações, Akey disse que sua equipe só analisou dados genéticos de um pequeno número de populações africanas e que “uma melhor amostragem da diversidade genética africana será necessária para entender os padrões de ancestralidade neandertal em toda a África”. Além disso, em virtude de como a nova técnica funciona, os pesquisadores não são capazes de detectar sequências genéticas potencialmente herdadas de linhagens desconhecidas de hominídeos.

Harvati disse que muitas questões ainda permanecem em aberto, incluindo a contribuição genética das linhagens africanas arcaicas.

“Como não temos evidências paleogênicas de fósseis africanos, isso é difícil de avaliar e continua sendo um fator complicador, já que a retenção de material genético africano arcaico, bem como a reprodução cruzada entre os primeiros seres humanos modernos e as linhagens arcaicas na própria África também tem sido postulada”, disse Harvati.

Sem dúvida, o estudo está levantando novas questões importantes que os futuros pesquisadores terão de enfrentar. Com o passar do tempo, e a cada novo avanço científico, a nossa história evolutiva está de alguma forma se tornando mais clara, mas também consideravelmente mais obscura. Além disso, as explicações tentadoras e simplistas quase nunca sejam corretas. A nossa história é tão complicada quanto fascinante.