A descoberta em 2010 de que os primeiros humanos e os neandertais cruzaram foi uma bomba científica – a revelação de um legado genético que desde então desempenhou um papel enorme na vida das pessoas modernas, influenciando os ritmos biológicos, o funcionamento do sistema imunitário e até a forma como algumas pessoas sentem dor.
Os cientistas, no entanto, descobriram que é surpreendentemente difícil reunir o fluxo gênico na direção oposta: como a mistura entre os dois grupos pode ter influenciado os neandertais, que foi extinto há cerca de 40.000 anos. Com a ajuda de novas técnicas, um novo estudo está esclarecendo esta questão.
A análise, publicada em 12 de julho na revista Ciênciamostraram que os dois grupos trocaram ADN em vários pontos ao longo dos últimos 250 mil anos, lançando luz sobre como os Neandertais desapareceram e potencialmente reescrevendo a história de como e quando os nossos antepassados do Homo sapiens deixaram África.
“Até à data, a maioria dos dados genéticos sugere que os humanos modernos evoluíram em África há 250 mil anos, permaneceram lá durante os 200 mil anos seguintes e depois decidiram dispersar-se de África há 50 mil anos e estabelecer-se no resto do mundo”, disse ele. Joshua Akey, professor do Instituto Lewis-Sigler da Universidade de Princeton e autor sênior do estudo.
“Mas a genética é essencialmente cega para qualquer coisa que não deixe ancestralidade para as populações atuais. O que eu acho legal sobre isso [artigo] é que fornece informações genéticas sobre estas dispersões fora de África que não podíamos ver antes”, disse Akey.
As descobertas sugerem que a história humana inicial era complexa e humanos modernos provavelmente cruzaram com neandertais – e com outros tipos de humanos arcaicos, incluindo os enigmáticos denisovanos – com muito mais frequência do que se sabia anteriormente desde o nosso surgimento como espécie, cerca de 250.000 a 300.000 anos atrás.
Vários episódios de acasalamento
Ao comparar sequências de DNA em bancos de dados, os cientistas podem reconstruir relações entre diferentes populações ou espécies, e como as mudanças genéticas ocorrem a uma taxa constante ao longo de uma geração, os geneticistas podem calcular o tempo decorrido entre o momento em que dois grupos trocaram DNA – como o tique-taque de um relógio molecular.
O estudo descobriu que os humanos deixaram a África, encontraram e cruzaram com os neandertais em três ondas: uma há cerca de 200 mil a 250 mil anos, não muito depois do aparecimento dos primeiros fósseis do Homo sapiens em África; outros 100 mil anos atrás; e a última há cerca de 50.000 ou 60.000 anos.
O episódio mais recente é amplamente reconhecido e foi identificado pela primeira vez em 2010, quando o primeiro genoma do Neandertal foi sequenciado pelo geneticista vencedor do Prémio Nobel, Svante Pääbo. No entanto, uma nova investigação mostrou que as duas primeiras ondas diferiram significativamente da terceira – uma migração abrangente que acabou por levar os humanos modernos a residir em todos os cantos do globo.
Os cientistas descobriram que a percentagem de ADN do Homo sapiens no genoma do Neandertal pode ter atingido 10% há mais de 200.000 anos e diminuído ao longo do tempo; em média, foi de 2,5% a 3,7%.
Um estudo semelhante publicado no ano passado identificou vestígios genéticos de um encontro entre os dois grupos há cerca de 250 mil anos, mas a contribuição do DNA do Homo sapiens para os neandertais há cerca de 100 mil anos é uma nova descoberta, disse Laurits Skov, geneticista e pesquisador de pós-doutorado no Universidade da Califórnia, Berkeley, que não esteve envolvido no estudo.
“O que parece certo, no entanto, é que a história humana e a do Neandertal estão muito mais interligadas do que pensávamos anteriormente”, disse ele por e-mail.
Detetive genético
Durante as duas ondas anteriores de cruzamento, a população neandertal absorveu genes humanos e os descendentes permaneceram dentro dos grupos neandertais, de acordo com o novo estudo.
Esses primeiros episódios de acasalamento, resultado da migração de pequenos grupos de Homo sapiens pioneiros – mas sem estabelecer uma base sólida – para fora da África, deixaram poucos registros na genética das populações humanas modernas, mas tiveram um grande impacto no genoma do Neandertal, explicou Akey. .
“Acho que a explicação mais simples é que reflete mudanças no tamanho da população ao longo do tempo”, acrescentou.
“No início, os (primeiros) humanos modernos estavam a sair de África, e as populações de Neandertais eram suficientemente grandes para poderem essencialmente absorver estas primeiras dispersões de humanos e dos seus genes na população de Neandertais”, explicou Akey.
No entanto, quando o Homo sapiens deixou África, há cerca de 60.000 anos, numa migração de longa duração ao redor do mundo, os descendentes resultantes dos encontros entre o Homo sapiens e os Neandertais cresceram dentro das populações humanas modernas e a sua assinatura genética permaneceu nos genes humanos, influenciando as nossas vidas para hoje, acrescentou.
No estudo, a equipe usou técnicas de aprendizado de máquina para decodificar e sequenciar genomas de restos mortais de três neandertais, que datavam de 50 mil a 80 mil anos atrás e foram encontrados em três locais diferentes: Vindija, Croácia, e as cavernas Denisova e Chagyrskaya em Altai. Montanhas.
Os pesquisadores então compararam esses dados com os genomas de 2.000 humanos atuais.
“Desenvolvemos uma estrutura para determinar se ocorreu o fluxo gênico de humanos para os neandertais, estimar quanta sequência humana moderna existe nos genomas dos neandertais e identificar os locais específicos no genoma dos neandertais que carregam… sequências humanas modernas”, disse Akey.
Mistério do desaparecimento dos Neandertais
Há um punhado de fósseis de Homo sapiens que podem reflectir as primeiras e menos bem sucedidas viagens da espécie desde África até ao Médio Oriente e Europa, disse Chris Stringer, líder da investigação sobre evolução humana no Museu de História Natural de Londres, que não o faz. esteve envolvido no estudo.
Essas relíquias incluem um fóssil de Homo sapiens encontrado na caverna Apidima, no sul da Grécia, datado de 210 mil anos atrás, e restos encontrados nos sítios israelenses de Skhūl e Qafzeh. Os fósseis do Homo sapiens encontrados em Israel tinham “características primitivas”, como sobrancelhas maiores, crânios mais achatados e queixos variáveis.
“Eu interpretei essas características como retidas de ancestrais não-neandertais mais primitivos, mas elas poderiam ser sinais de fluxo gênico neandertal, e talvez tais características devessem ser analisadas novamente agora à luz deste novo trabalho”, disse Stringer.
A A dinâmica populacional identificada nesta pesquisa pode ser uma das principais razões pelas quais os Neandertais desapareceram há 40.000 anos, observou Akey. A análise dos investigadores sugere que o tamanho da população de Neandertal na altura era 20% menor do que se pensava anteriormente.
“As populações humanas eram maiores e, como as ondas quebrando na praia, acabaram por erodir os neandertais”, com a genética dos neandertais provavelmente absorvida pela população humana na última onda de cruzamentos, disse Akey.
“A extinção é complicada, por isso acho que hesitaria em dizer que esta é a única explicação… mas penso que a absorção dos Neandertais nas populações humanas provavelmente explica uma parte significativa da razão pela qual os Neandertais desapareceram”, acrescentou.
Stringer disse concordar que a última fase do cruzamento pode ter contribuído para a extinção dos Neandertais, com a população Neandertal tornando-se ainda menor e menos diversa à medida que o DNA Neandertal se tornou parte do pool genético humano.
“Acho que esse é um ponto importante”, disse Stringer. “Considerar o aumento da diversidade genética dos Neandertais a partir do cruzamento com os Sapiens também reduz significativamente o tamanho efetivo da sua população, acrescentando mais evidências de que os últimos Neandertais podem já ter sido uma espécie ameaçada, mesmo sem a competição de uma população de Homo sapiens em expansão. .”
Pesquisa indica que vantagem os humanos modernos tinham sobre os neandertais
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