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Denisovanos e a suruba inter-espécies na Ásia


- Artigo atualizado no dia 20 de setembro de 2019 -

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          Neandertais e Denisovanos 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 recentemente 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

          Temos duas espécies que dividem um ancestral comum muito próximo com os humanos modernos: Neandertais (Homo neanderthalensis) e os Denisonavos (1). Os Neandertais saíram da África bem antes do H. sapiens, e se estabeleceu 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) Ainda é relativamente incerta a posição filogenética dos Denisovanos, e, por isso, não existe uma nomenclatura bem estabelecida classificando-os como uma subespécie ou uma espécie. Porém, as últimas análises genéticas fortemente sugerem uma nova espécie, e talvez três espécies ou três subespécies distintas (dentro de uma espécie distinta).
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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

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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

         Agora, em um impactante estudo publicado na Cell esta semana (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.




           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.

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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. Na Nova Guiné, em torno de 4% do genoma dos seus habitantes hoje são oriundos dos Denisovanos.


REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS
  1. https://www.pnas.org/content/114/37/9859
  2. https://www.pnas.org/content/114/48/E10256
  3. https://www.nature.com/articles/s41559-018-0729-6
  4. https://advances.sciencemag.org/content/3/7/e1700186
  5. https://www.nature.com/articles/s41586-018-0843-2  (caverna)
  6. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30218-1
  7. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)30175-2
  8. https://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=1522&context=smhpapers1
  9. https://peerj.com/preprints/27526/
  10. https://www.nature.com/articles/d41586-019-00264-0
  11. https://advances.sciencemag.org/content/5/9/eaaw3950