Desde que os primeiros ossos de Neandertal foram descobertos em 1856, as pessoas se perguntam sobre esses antigos hominídeos. Como eles são diferentes de nós? O quanto eles são parecidos conosco? Nossos ancestrais se davam bem com eles? Lutavam contra eles? Os amavam? A descoberta recente de um grupo chamado Denisovans, um grupo semelhante ao Neandertal que povoou a Ásia e o Sul da Ásia, acrescentou seu próprio conjunto de perguntas.
Agora, uma equipe internacional de geneticistas e especialistas em IA está adicionando capítulos totalmente novos à nossa história compartilhada de hominídeos. Sob a liderança de Joshua Akey, professor do Instituto Lewis-Sigler de Genômica Integrativa de Princeton, os pesquisadores descobriram uma história de mistura e troca genética que sugere uma conexão muito mais íntima entre esses primeiros grupos humanos do que se acreditava anteriormente.
“Esta é a primeira vez que geneticistas identificam múltiplas ondas de mistura entre humanos modernos e neandertais”, disse Liming Li, professor do Departamento de Genética Médica e Biologia do Desenvolvimento da Universidade do Sudeste em Nanquim, China, que realizou este trabalho como pesquisador associado no laboratório de Akey.
“Agora sabemos que, na maior parte da história humana, tivemos uma história de contato entre humanos modernos e neandertais”, disse Akey. Os hominídeos, que são nossos ancestrais mais diretos, se separaram da árvore genealógica neandertal há cerca de 600.000 anos, e então evoluíram nossas características físicas modernas há cerca de 250.000 anos.
“Desde então até o desaparecimento dos neandertais — ou seja, por cerca de 200.000 anos — os humanos modernos têm interagido com populações neandertais”, disse ele.
Os resultados do trabalho deles aparecem na edição atual da revista Science.
Os neandertais, antes estereotipados como lentos e estúpidos, agora são vistos como caçadores habilidosos e fabricantes de ferramentas que tratavam os ferimentos uns dos outros com técnicas sofisticadas e estavam bem adaptados para prosperar no frio clima europeu.
(Nota: Todos esses grupos de hominídeos são humanos, mas para evitar dizer “humanos neandertais”, “humanos denisovanos” e “versões antigas de nossa própria espécie de humanos”, a maioria dos arqueólogos e antropólogos usa a abreviação neandertais, denisovanos e humanos modernos.)
Usando genomas de 2.000 humanos vivos, bem como de três neandertais e um denisovano, Akey e sua equipe mapearam o fluxo genético entre os grupos de hominídeos ao longo dos últimos 250 mil anos.
Os pesquisadores usaram uma ferramenta genética que eles projetaram alguns anos atrás chamada IBDmix, que usa técnicas de aprendizado de máquina para decodificar o genoma. Pesquisadores anteriores dependiam da comparação de genomas humanos com uma “população de referência” de humanos modernos que se acreditava terem pouco ou nenhum DNA neandertal ou denisovano.
A equipe de Akey estabeleceu que mesmo esses grupos referenciados, que vivem milhares de quilômetros ao sul das cavernas neandertais, têm vestígios de DNA neandertal, provavelmente levados para o sul por viajantes (ou seus descendentes).
Com o IBDmix, a equipe de Akey identificou uma primeira onda de contato há cerca de 200-250.000 anos, outra onda há 100-120.000 anos e a maior delas há cerca de 50-60.000 anos.
Isso contrasta fortemente com dados genéticos anteriores. “Até o momento, a maioria dos dados genéticos sugere que os humanos modernos evoluíram na África há 250.000 anos, permaneceram no mesmo lugar pelos próximos 200.000 anos e então decidiram se dispersar para fora da África há 50.000 anos e se espalhar pelo resto do mundo”, disse Akey.
“Nossos modelos mostram que não houve um longo período de estase, mas que logo após os humanos modernos surgirem, nós migramos da África e voltamos para a África também”, ele disse. “Para mim, essa história é sobre dispersão, que os humanos modernos têm se movimentado e encontrado neandertais e denisovanos muito mais do que reconhecíamos anteriormente.”
Essa visão da humanidade em movimento coincide com pesquisas arqueológicas e paleoantropológicas que sugerem troca cultural e de ferramentas entre os grupos de hominídeos.
A principal percepção de Li e Akey foi procurar DNA humano moderno nos genomas dos neandertais, em vez do contrário. “A grande maioria do trabalho genético na última década realmente se concentrou em como o acasalamento com neandertais impactou os fenótipos humanos modernos e nossa história evolutiva — mas essas questões são relevantes e interessantes no caso inverso também”, disse Akey.
Eles perceberam que a prole dessas primeiras ondas de cruzamentos entre neandertais e modernos deve ter permanecido com os neandertais, portanto não deixando nenhum registro em humanos vivos. “Como agora podemos incorporar o componente neandertal em nossos estudos genéticos, estamos vendo essas dispersões anteriores de maneiras que não podíamos ver antes”, disse Akey.
A peça final do quebra-cabeça foi descobrir que a população neandertal era ainda menor do que se acreditava anteriormente.
A modelagem genética tradicionalmente usou variação — diversidade — como um proxy para o tamanho da população. Quanto mais diversos os genes, maior a população. Mas usando o IBDmix, a equipe de Akey mostrou que uma quantidade significativa dessa diversidade aparente veio de sequências de DNA que foram retiradas de humanos modernos, com sua população muito maior.
Como resultado, a população efetiva de neandertais foi revisada de cerca de 3.400 indivíduos reprodutores para cerca de 2.400.
Juntas, as novas descobertas pintam um quadro de como os neandertais desapareceram dos registros, cerca de 30.000 anos atrás.
“Não gosto de dizer ‘extinção’, porque acho que os neandertais foram amplamente absorvidos”, disse Akey. Sua ideia é que as populações neandertais diminuíram lentamente até que os últimos sobreviventes foram incorporados às comunidades humanas modernas.
Esse “modelo de assimilação” foi articulado pela primeira vez por Fred Smith, professor de antropologia na Universidade Estadual de Illinois, em 1989. “Nossos resultados fornecem dados genéticos fortes, consistentes com a hipótese de Fred, e acho isso realmente interessante”, disse Akey.
“Os neandertais estavam à beira da extinção, provavelmente por um longo tempo”, ele disse. “Se você reduzir seus números em 10 ou 20%, o que nossas estimativas fazem, isso é uma redução substancial para uma população já em risco.
“Os humanos modernos eram essencialmente como ondas quebrando na praia, lentamente, mas constantemente, erodindo a praia. Eventualmente, nós simplesmente sobrepujamos demograficamente os neandertais e os incorporamos às populações humanas modernas.”
“Fluxo genético recorrente entre os neandertais e os humanos modernos nos últimos 200.000 anospor Liming Li, Troy J. Comi, Rob F. Bierma e Joshua M. Akey aparecem na edição de 13 de julho da revista Science (DOI: 10.1126/ciência.adi1768). Esta pesquisa foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde (subvenção R01GM110068 para JMA).
