Denisovanos e a suruba interespécies na Ásia

- Atualizado no dia 4 de novembro de 2023 -

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Neandertais (Homo neanderthalensis) e Denisovanos (Homo... ?) foram duas espécies do gênero Homo representando populações humanas que se separaram da linhagem moderna já no início do Pleistoceno Médio. Muitos humanos modernos (Homo sapiens) carregam DNA derivado dessas populações mais arcaicas, via eventos de hibridização ao longo do Pleistoceno Tardio. A porcentagem de DNA Neandertal nos humanos modernos hoje em populações Africanas é zero ou próximo de zero, e em torno de 1% a 2% em pessoas associadas às populações Asiáticas e Europeias. Já no caso dos Denisovanos, o fluxo genético entre eles e a nossa espécie ocorreu em grande intensidade na Ásia Oriental, em especial com populações que mais tarde migraram para a Melanésia, Oceania: atualmente, os Melanésios - com destaque para a Nova Guiné - carregam de 4% a 6% de DNA Denisovano. Nas atuais populações do Sudeste Asiático e de ilhas do Pacífico existe uma pequena porcentagem de DNA Denisovano, e muito baixa ou não-existente em outras populações ao redor do mundo. Essas hibridizações foram possíveis e frequentes porque esses humanos arcaicos compartilham um ancestral comum muito próximo com o H. sapiens na linhagem evolucionária, além de eventualmente terem compartilhado o mesmo território.

Nesse sentido, um estudo publicado em 2019 no periódico Cell não só mostrou que cruzamos com múltiplas linhagem de Denisovanos, mas também sugeriu fortemente que a nossa espécie estava se acasalando com esses humanos arcaicos há relativamente pouco tempo (talvez 15 mil anos atrás!).

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DENISOVANOS (Homo...)

Temos duas espécies que dividem um ancestral comum muito próximo com os humanos modernos: Neandertais (Homo neanderthalensis) e os Denisonavos (1). Os Neandertais migraram para fora da África bem antes do H. sapiens, e se estabeleceram na Europa e na Ásia Ocidental até cerca de 40 mil anos atrás, quando foram extintos (2). Já os Denisovanos também emergiram em um período provavelmente bem anterior aos humanos modernos, como um grupo irmão aos Neandertais, mas se limitaram a ocupar a Ásia após migrarem para fora do continente Africano. Sabemos bem menos sobre os Denisovanos do que os Neandertais, porque bem menos fósseis foram descobertos desses homininis. Em geral, para ambas as espécies, um melhor entendimento veio após extensivas análises genéticas do DNA extraído dos vestígios ósseos escavados na região Eurásica. No entanto, diferente dos Neandertais, ainda pouco é conhecido sobre as características anatômicas precisas dos Denisovanos, já que até o momento, no geral, apenas limitados fragmentos ósseos foram recuperados, incluindo ossos do dedo (pés e mãos) e dentes. A exceção notável é um maxilar inferior (!).

(1) Os Denisovans representam a primeira espécie humana a ser revelada apenas por genes, não por classificação fóssil. Apesar de estabelecida no gênero Homo, uma classificação taxonômica a nível de espécie não foi ainda dada porque uma descrição física ainda não existe. Análises genéticas fortemente sugerem uma única espécie distinta, mas tem sido também sugerido três espécies ou três subespécies distintas dentro de uma única espécie. No geral, os Denisovanos são referidos como uma espécie humana distinta na literatura acadêmica mais recente.
Em 2022, O Prêmio Nobel em Fisiologia ou Medicina foi concedido para estudos pioneiros de evolução humana que uniram genética com antropologia para explorar em mais detalhes a evolução humana, incluindo a descoberta dos Denisovanos. Para mais informações: Nobel 2022 em Química, Física e Medicina premiou trabalhos nas áreas de Quântica, Paleogenômica e Síntese Orgânica

(2) Para saber mais sobre os Neandertais, acesse o artigo: Neandertais, arte e linguagem

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(!) ATUALIZAÇÃO (02/05/19): Mais um fóssil de Denisovano foi descrito, dessa vez uma parte inteira do maxilar inferior com dois dentes ainda anexados, revelando que essa espécie, de fato, conseguiu se adaptar às grandes altitudes, nesse caso, na região do Planalto Tibetano. Isso reforça também que os Denisovanos se distribuíram por grande parte do Leste Asiático, se estabelecendo em baixas e altas altitudes.

> Para saber mais, acesse: Nossa espécie não foi a primeira do gênero Homo a conquistar as altas altitudes

ATUALIZAÇÃO (09/07/19): Análises desse maxilar mostraram que as populações Asiáticas herdaram um notável traço morfológico dos Denisovanos: a curiosa terceira raiz nos dentes molares frequente no nordeste da Ásia e entre os povos Nativos Americanos. Para saber mais, acesse: Primeira evidência morfológica do cruzamento da nossa espécie com os Denisovanos
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No entanto, apesar do conhecimento anatômico limitado, tivemos um recente e importante avanço com a descoberta e a análise detalhada da parte distal - e o maior dos fragmentos faltantes - de uma falange incompleta já previamente descrita (algo confirmado via análise genética comparativa). Publicada na Science (Ref.11), a análise morfométrica mostrou que as dimensões e formato dessa falange são bem mais próximo relacionados com o Homo sapiens do que com os Neandertais. Nesse sentido, considerando os molares mais arcaicos, fica sugerido que os Denisovanos representavam uma espécie mosaico entre homininis do Pleistoceno Médio até o Pleistoceno Tardio (particularmente aqueles que ocuparam a China), Neandertais (em menor extensão) e os humanos modernos.

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ATUALIZAÇÃO (20/09/19): Através de mapeamento epigenético do DNA de um espécime de Denisovano, pesquisadores reconstruíram a provável face e anatomia geral dessa espécie. Para saber mais, acesse: Provável rosto dos Denisovanos e mais um gene deles na nossa espécie foram revelados

ATUALIZAÇÃO (26/06/21): Cientistas Chineses da Universidade de Hebei GEO, liderados pelo paleontólogo Qiang Ji, e mais dois colaboradores internacionais, reportaram e descreveram um peculiar crânio datado de pelo menos 146 mil anos atrás que ou representa uma nova espécie humana (no caso, Homo longi) ou finalmente o tão procurado crânio bem conservado do Homo denisova. Para mais informações, acesse: Crânio descoberto aponta nova espécie humana ou o tão procurado Denisovano

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A divergência populacional entre Neandertais e Denisovanos têm sido estimada em cerca de 400-470 mil anos atrás. Estudos recentes têm sugerido que após a divergência com a linhagem humana moderna, demorou apenas cerca de 300 gerações para a divergência entre as duas espécies. Os primeiros três espécimes de Denisovanos - de um total de cinco até hoje conhecidos - foram descobertos na Caverna Denisova, nas Montanhas Altai (Sibéria, Rússia). O quarto, também nessa caverna, foi revelado em 2017 (Ref.3). Aliás, um estudo publicado em 2018 na Nature (Ref.5) revelou que na Caverna Denisova viveram Neandertais e Denisovanos ao longo de centenas de milhares de anos, apesar de ser incerto se as duas espécies conviveram harmoniosamente juntas nesse local (apesar de terem cruzado entre si, gerando híbridos). Os Denisovanos a ocupavam há pelo menos 200 mil anos anos, com vestígios de inúmeras ferramentas de pedra sugerindo uma ocupação humana que teve início tão cedo quanto 300 mil anos atrás. Já os Neandertais visitaram a caverna entre 200 mil e 100 mil anos atrás. Os Desinovamos resistiram a baixíssimas temperaturas na região, desaparecendo completamente há cerca de 55 mil anos. Humanos modernos também ocuparam a caverna, só que bem mais tarde.

Os ancestrais dos Asiáticos Orientais, há cerca de 50 mil anos, encontraram e cruzaram com os Denisovanos (mas não de imediato pelo o que sugere evidências genéticas recentes), fazendo com que populações das Filipinas e da Nova Guiné até a China e o Tibete hoje carreguem de 3% a 6% de DNA oriundo desses humanos arcaicos. Mas os Denisovanos não tiveram híbridos apenas com os humanos modernos. Ano passado, paleogeneticistas revelaram que vestígios ósseos encontrado na Caverna Denisova eram pertencentes a um híbrido fêmea de 13 anos de idade, apelidado de Denny e datado em 100 mil anos (2).

(2) Para mais informações, acesse: Descoberto humano metade Neandertal metade Denisovano

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MÚLTIPLOS GRUPOS

Em um impactante estudo publicado em 2019 na Cell (Ref.6), um time internacional de pesquisadores analisaram os genomas completos de 161 pessoas oriundas de 14 grupos humanos na Indonésia e na Papua Nova-Guiné. Os resultados das análises revelaram algo inesperado: existiram ao menos três populações bem distintas de Denisovanos, e uma delas pode ter gerado híbridos com os humanos modernos há apenas 15 mil anos.

O primeiro DNA extraído de espécimes Denisovanos, como já citado, veio da Caverna Denisova, revelando que esses indivíduos tiveram origem de uma única população, nomeada de D0. Antes, acreditava-se que apenas uma única população de Denisovanos tinha ocupado as regiões Asiáticas fora da Sibéria. Porém, o novo estudo mostrou que ao menos duas populações, chamadas de D1 e de D2, ocuparam essa região. Múltiplos encontros com essas duas populações deram às pessoas hoje vivendo na Nova Guiné e na Indonésia 412 novas variantes genéticas, incluindo uma variante de gene de resposta imune (TNFAIP3) e quatro variantes envolvidas no metabolismo de macronutrientes (FASN, FADS1, FADS2, WDFY2).

Através do uso de relógios moleculares, os pesquisadores mostraram que as populações D1 e D2 divergiram da população D0 há 283 mil (D1) e 363 mil (D2) anos e permaneceram isolados reprodutivamente em relação aos indivíduos na Sibéria e entre si. Isso suporta até mesmo uma nomenclatura taxonômica distinta entre essas populações (subespécie ou espécie). No mínimo, esse achado definitivamente coloca os Denisovanos como uma espécie humana distinta (o já proposto Homo denisova). Essas duas linhagens tão distintas de Denisovanos corrobora um estudo de 2018 também publicado no periódico Cell (Ref.7), no qual foi concluído - após a análise comparativa de 5639 genomas completos de indivíduos da Eurásia e da Oceania - que dois eventos de hibridização ocorreram entre dois grupos dessa espécie (norte e sul) e os humanos modernos da Oceania e da Ásia Oriental.

Mas o mais notável - e controverso - achado é que como DNA da população D1 não é encontrado fora da Nova Guiné - sendo representado por grandes pedaços de cromossomos que não se misturaram ao longo do tempo - isso sugere que eventos de hibridização com essa população aconteceram tão recentemente quanto 14,5-30 mil anos atrás. Em outras palavras, um grupo tardio de Denisovanos parece ter sobrevivido nas remotas montanhas da Nova Guiné ou nas ilhas da Indonésia - ambientes favoráveis ao isolamento - e eventualmente cruzaram com humanos modernos na região. Essa extensão no período de sobrevivência é dezenas de milhares de anos mais tarde do que antes estimado. É estimado que DNA dos humanos atualmente na Nova Guiné é constituído de até 5% de DNA Denisovano.

Além de destrinchar mais um percurso da estrada evolutiva humana, o sequenciamento detalhado e comparativo do genoma de diversas populações Eurásicas e Oceânicas, especialmente das pouco exploradas populações de ilhas do Sudeste Asiático, realizado pelo novo estudo fornece uma grande quantidade de dados extremamente úteis para a medicina (3).

(3) ATUALIZAÇÃO (19/10/19): Um estudo publicado na Science encontrou sequências genéticas positivamente selecionadas e associadas com genes adaptativos entre os Melanésios (grupo que carrega uma das maiores cargas genéticas oriundas de introgressão com Denisovanos e com Neandertais). Isso reforça o cenário onde nossa espécie se beneficiou dessas hibridizações para melhor se adaptar aos ambientes fora da África. Para saber mais, acesse: Suruba com outras espécies humanas nos ajudou na adaptação fora da África - Mais evidências

ATUALIZAÇÃO (20/12/19): É possível também que os Denisovanos tenham hibridizado com o Homo erectus nas ilhas do Sudeste Asiático. Os humanos modernos carregam 1% de DNA de humanos arcaicos não-associado com Denisovanos e nem com Neandertais, e o qual pode pertencer ao H. erectus e transmitido via fluxo genético a partir dos Denisovanos. Para mais informações, acesse: Com longa persistência na Indonésia, podemos ter herdado 1% de DNA do Homo erectus

ATUALIZAÇÃO (23/04/20): Um estudo publicado na Nature encontrou que DNA Denisovano está presente na população da Islândia. Uma hipótese ganha suporte: híbridos férteis de Denisovanos com Neandertais podem ter hibridizado com a nossa espécie na Europa. Para mais informações sobre o estudo, acesse o tópico 'Hibridizações e Fluxos Migratórios' no artigo: Neandertais, arte e linguagem.

ATUALIZAÇÃO (15/11/20): Dois estudos publicados esta semana na Science trouxeram importantes evidências esclarecendo a trajetória dos Denisovanos no Leste Asiático - e o primeiro material genético Denisovano (mtDNA no caso) recuperado fora da Caverna de Denisova, neste último caso as análises sugerindo que nossa espécie (Homo sapiens) pode ter se adaptado rapidamente a ambientes de altas altitudes através das hibridizações com o H. denisova. Para mais informações, acesse: Denisovanos podem ter ajudado nossa espécie a se adaptar às altas altitudes
ATUALIZAÇÃO (15/12/22): DNA herdado de Denisovanos pode ter favorecido humanos modernos na ocupação de territórios associados à atual Nova Guiné através de vantagens imunes contra infecções. Essa conclusão foi baseada na análise do genoma de 56 indivíduos nativos da Nova Guiné e experimentos in vitro com sequências genômicas de interesse, em um estudo publicado no periódico PLOS One (Ref.12).
ATUALIZAÇÃO (15/11/23): A variante rs1047626 (polimorfismo nucleotídico único A → G) do gene SLC30A9 - codificante da proteína ZnT9, um transportador de zinco através das membranas celulares -, e expressa de forma homozigótica no genoma Denisovano, exibe assinaturas de introgressão arcaica no genoma da nossa espécie (populações no Leste Asiático) e de seleção positiva associada a benefícios adaptativos no contexto de um ambiente mais frio. Essa variante parece ter um impacto significativo no metabolismo mitocondrial e também está associada com transtornos neuropsiquiátricos em humanos modernos, como depressão ou esquizofrenia. Ref.14

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CONCLUSÃO

A evolução humana foi muito mais complexa do que antes imaginada, onde eventos frequentes de hibridização entre os homininis contribuíram crucialmente para a diversidade genética da nossa espécie, fornecendo inclusive vários e importantes genes adaptativos. E mesmo ainda pouco conhecidos anatomicamente, os Denisovanos marcaram profundamente as populações humanas no sul Asiático e na Oceania, e tiveram influência introgressiva até mesmo na Europa - talvez através de híbridos com Neandertais. Na Nova Guiné, em torno de 4% do genoma dos seus habitantes hoje são oriundos dos Denisovanos.

REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS