Relacionamento aberto 2: O mais antigo DNA humano contém pistas de espécie misteriosa

À esquerda, um dos 28 esqueletos de proto-neandertais encontrados na Sima de los Huesos, na Espanha. À direita, fragmento de osso, a partir do qual foi identificado o DNA humano mais antigo já descoberto. Crédito: Javier Trueba/Madrid Scientific Films

Nos últimos 4 anos, o paleogeneticista Svante Pääbo tem procurado por uma espécie misteriosa e antiga de humanos, conhecida apenas pelo seu DNA e alguns fragmentos fósseis da Caverna Denisova, na Sibéria russa. Como esta linhagem extinta deixou traços genéticos nas populações modernas do Sudeste Asiático, Pääbo esperava encontrar seu DNA em ossos vindos da Ásia. Muito pelo contrário, sua equipe no Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva em Leipzig, Alemanha, finalmente encontrou parte da trilha dos denisovanos — não em um fóssil asiático, mas em um proto-neandertal da Espanha.

A equipe conseguiu, em um feito extraordinário, sequenciar o mais antigo DNA humano já encontrado, um genoma mitocondrial quase completo extraído de um fêmur de 300 mil a 400 mil anos de idade. O osso, com a assinatura denisovana, foi escavado nos anos 1990 na Sima de los Huesos (“abismo dos ossos”), na serra espanhola de Atapuerca. “Eu pensava que nós acharíamos o DNA de Denisova em algum lugar da China, mas não na Europa Ocidental”, diz Pääbo. O paleogeneticista Matthias Meyer, que realizou o sequenciamento genético, concorda: “Ninguém acreditou. Eu mesmo fiquei cético de início”.

O DNA é três ou quatro vezes mais antigo do que o antigo recordista, um neandertal de 100 mil anos, que geneticistas obtiveram em 2006. A nova façanha promete “avanços no desembaraço das relações dos vários grupos humanos conhecidos dos últimos 600 mil anos”, projeta o paleoantropólogo Chris Stringer, do Museu de História Natural de Londres, que não se envolveu nos trabalhos.

Por enquanto, a descoberta inesperada, detalhada na Nature, complica mais do que esclarece o quadro de como os humanos modernos, neandertais e denisovanos evoluíram no último meio milhão de anos. “É tudo muito mais complexo do que pensávamos”, disse o co-autor do estudo Juan-Luis Arsuaga, paleontólogo da Universidade Complutense de Madrid.

Os pesquisadores vislumbraram os denisovanos pela primeira vez em 2010, quando o grupo de Pääbo sequenciou o DNA mitocondrial (mtDNA) do dedo mínimo (também conhecido como dedinho e mindinho) de uma garota da Caverna de Denisova. Posteriormente, o genoma nuclear demonstrou que os denisovanos eram parentes mais próximos dos neandertais do que dos humanos modernos. O DNA denisovano aparece em algumas pessoas do Sudeste Asiático, sugerindo que antigos denisovanos se miscigenaram com nossos ancestrais na Ásia.

Porém, até o momento, a caçada asiática não teve sucesso. Os esforços da equipe foram frustrados pelas más condições de preservação do DNA de diversos bons candidatos fósseis chineses. “Estou bastante convencido de que temos denisovanos no registro fóssil”, diz o paleoantropólogo Jean-Jacques Hublin, do Instituto Max Planck, que não foi co-autor do estudo. “O frustrante é não ser capaz de unir as evidências fósseis e as genéticas”.

Escavação na Sima de los Huesos, local onde se encontram milhares de ossos de antigos hominídeos. Crédito: Javier Trueba/Madrid Scientific Films

A profunda cavidade de Sima de los Huesos é abundante em fósseis, e abriga mais de 6 mil ossos de, no mínimo, 28 indivíduos. A equipe de escavação, liderada por Arsuaga, classifica os ossos como pertencentes à espécie Homo heidelbergensis, que viveu no período de vai de 600 mil a 250 mil anos atrás, na Europa, África e Ásia, e que deu origem aos neandertais e, talvez, também ao Homo sapiens. A equipe de Pääbo esperava comparar o DNA dos ossos da Sima aos dos seus descendentes neandertais, que surgiram na Europa há cerca de 130 mil anos.

Extrair e analisar tal DNA antigo exigiu que Meyer e seus colegas desenvolvessem um novo método para sequenciar cadeias individuais de DNA, contendo de 35 a 45 pares de bases — dois nucleotídeos opostos e complementares nas cadeias de DNA e RNA conectados por ligações de hidrogênio — de comprimento. Eles eliminaram a contaminação por DNA moderno examinando apenas segmentos de DNA contendo o uracilo, nucleotídeo normalmente encontrado no RNA e um marcador de DNAs mais antigos e degradados.

Ao invés de um genoma de proto-neandertal, o trabalho meticuloso produziu um genoma mais parecido com o mtDNA denisovano. Apropriando-se de uma taxa de mutação calculada para humanos modernos, a equipe estimou que o fóssil tinha cerca de 400 mil anos, correspondendo à idade obtida por outros métodos de datação de fósseis. Mas o que fazia aquele DNA denisovano no corpo de um proto-neandertal a 7.500 km da Sibéria?

Os autores propõem alguns cenários. Talvez o povo pré-neandertal que viveu na região da Sima tenha se miscigenado com denisovanos primitivos e retido seu mtDNA. Ou talvez o mtDNA “denisovano” seja, na verdade, a marca de uma linhagem de hominídeos ainda mais antiga, por exemplo, o Homo erectus. Ambos, o povo da Sima e os denisovanos posteriores, podem ter herdado este DNA mitocondrial ancaico de um ancestral comum. Depois, os neandertais e humanos modernos podem ter herdado o mtDNA arcaico, mas o perderam com o tempo. (A maioria das linhagens de mtDNA eventualmente são extintas, mesmo que a espécie que as portaram persista.)

O segundo cenário explica, segundo Stringer, outra questão levantada pelo sequenciamento de DNAs de antigos hominídeos. Como parte de uma análise muito discutida de DNA nuclear denisovano e neandertal de alta qualidade, o grupo de Pääbo sugere que os denisovanos intercruzaram com uma misteriosa população de hominídeos. (Leia mais sobre o assunto no artigo “Relacionamento aberto: humanos modernos procriaram com neandertais, denisovanos e uma espécie misteriosa” publicado aqui no Make It Clear Brasil.)

É certo que a descoberta não indica que os hominídeos da Sima sejam geneticamente mais próximos dos denisovanos (que viviam na Sibéria) do que dos neandertais, que viviam mais perto. Isto se deve ao fato de o genoma mitocondrial contar apenas a história da mãe, da avó, da bisavó, etc. do indivíduo. Em contraste, o DNA nuclear contém material de ambos os pais (e de todos os seus ancestrais, consequentemente), e pode delinear melhor o perfil de toda a população. O problema é que este último não estava acessível no fêmur.

O artigo frustrou alguns cientistas. Emiliano Brunes, do Centro Nacional de Investigação sobre a Evolução Humana de Burgos, na Espanha, afirma que os autores “não chegaram a conclusão alguma”, e insiste que este “não é um grande avanço, deixando todas as hipóteses ainda de pé”.

Stringer, por outro lado, ressalta que o primeiro olhar sobre material genético de um novo período é, quase sempre, insatisfatório. Os pesquisadores só poderão “juntar as peças” quando mais amostras puderem ser comparadas. Mais DNA da Sima — especialmente o DNA do núcleo da célula, muito mais informativo — ajudaria: “Acho que obteremos DNA nuclear”, diz Pääbo.

Nas palavras do paleoantropólogo Ian Tattersall, do Museu Americano de História Natural de Nova York: “Tudo o que posso dizer é que isto fica mais e mais misterioso”.

Fontes: Science, Scientific American