Humanos e Neandertais cruzaram entre si, e os cientistas agora sabem quando

Há muito tempo, os primeiros humanos compartilharam a Terra com várias espécies humanas arcaicas, incluindo Neandertais e Denisovanos. Essas espécies eram bípedes e parentes próximos dos humanos modernos. Eles viveram em partes do norte da África, Europa e Ásia, enquanto as primeiras populações de humanos modernos, Homo sapiensviveu no Chifre da África. Eventualmente, à medida que esses humanos começaram a migrar para fora de África, alguns encontraram estas espécies humanas arcaicas e as populações começaram a interagir.

Pelo menos desde a década de 1990, os arqueólogos suspeitam que tenha havido cruzamento entre humanos e neandertais, mas evidências genéticas surgiram quando o primeiro rascunho do genoma dos neandertais foi publicado em 2010. Hoje, sabemos que uma média de 1–3% do genoma humano pode ser atribuída à ascendência neandertal e que a quantidade varia entre as pessoas em todo o mundo. Mas exatamente quando esse cruzamento ocorreu ainda não está claro. Agora, graças em parte ao antigo sequenciamento do DNA de um crânio de 45 mil anos, cientistas publicando na revista Natureza e Ciência foram capazes de dizer com certeza que um período de cruzamento entre neandertais e humanos aconteceu há cerca de 47 mil anos. Esta população de humanos cruzados foi o único grupo de humanos que persistiu depois de migrar para fora de África na altura e representa um gargalo genético para a nossa espécie. Portanto, os humanos que descendem desta população cruzada – que os investigadores chamam de não-africana e inclui todas as pessoas sem ascendência exclusivamente centro-africana – partilham variantes genéticas neandertais no seu ADN provenientes deste único evento de cruzamento (Natureza 2024, DOI: 10.1038/s41586-024-08420-x; Ciência 2024, DOI: 10.1126/science.adq3010).

Os dois artigos compartilham muitos autores e chegam a conclusões semelhantes sobre o momento deste evento. Mas eles diferem na sua metodologia e oferecem as suas próprias contribuições únicas para a discussão em torno da ascendência neandertal dos humanos.

Pesquisa sobre o Natureza jornal foi liderado por Johannes Krausepaleogeneticista do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva (MPI-EVA), e envolveu o sequenciamento dos genomas do crânio de um espécime humano, chamado Zlatý kůň, que tem cerca de 45.000 anos e foi encontrado na República Tcheca e de fragmentos de ossos humanos com idade semelhante encontrados em Ranis, Alemanha. “Reconstruímos os genomas de Ranis e Zlatý kůň e eles são agora os genomas nucleares mais antigos que temos dos humanos modernos”, diz Krause. Esses genomas permitiram que ele e seus colaboradores investigassem a história genética dos humanos que viviam na Europa naquela época.

Arev Sümerautor principal do Natureza artigo e um estudante de doutorado no laboratório de Krause, analisaram os dados genômicos e os compararam com um conjunto de 274 genomas humanos atuais de pessoas de todo o mundo e 57 outros genomas humanos antigos. Ela diz que os dados mostram que Zlatý kůň e os indivíduos Ranis partilham a mesma ascendência Neandertal encontrada nos actuais indivíduos não-africanos. Isso significa que os ancestrais dos indivíduos Ranis, Zlatý kůň, e dos não-africanos devem ter vindo de um único e pequeno grupo de humanos que viveu na Europa entre 43.000 e 50.000 anos atrás e que teve contato com os Neandertais. “Isto é importante, pois diz-nos que todos os restos humanos modernos encontrados fora de África com mais de 50 mil anos não são dos ancestrais das pessoas modernas”, diz Sümer.

Omer Gokcumenum genomicista antropológico da Universidade de Buffalo que não esteve envolvido na pesquisa, diz que não havia muitos dados genômicos de espécimes humanos dessa época disponíveis antes do Natureza artigo. “Esse período é muito importante, porque esses caras são (menos de 100 gerações distantes) os primeiros migrantes para a Europa, pelo que podemos dizer”, diz Gokcumen. “Agora temos um genoma realmente de alta qualidade, além de um monte de genomas muito bons por causa deste artigo.”

Análises publicadas no Ciência O artigo também confirma que os ancestrais de todos os humanos modernos não-africanos vieram de uma única população que viveu na Europa durante este período, há cerca de 47.000 anos. Esse artigo não analisa os dados genômicos recentemente sequenciados de Ranis ou Zlatý kůn; em vez disso, utiliza genomas humanos modernos e antigos previamente sequenciados para avaliar como as partes do DNA humano que continham ascendência neandertal evoluíram ao longo do tempo. Além de confirmar o período de cruzamento, o artigo mostra que “a maior parte da seleção, positiva e negativa, na ancestralidade neandertal aconteceu muito rapidamente após o fluxo gênico, em cerca de 100 gerações”, diz. Leonardo Iasi geneticista do MPI-EVA e autor principal do artigo.

Iasi explica que algumas variantes genéticas do Neandertal, incluindo variantes de genes relacionados ao sistema imunológico e à pigmentação da pele, foram benéficas e aumentaram em frequência em toda a população humana. Outras variantes foram deletérias e a seleção pure removeu esses genes dos humanos. Notavelmente, o cromossomo X humano é desprovido de variantes genéticas de Neandertal e aparentemente passou por uma seleção muito rápida contra essas variantes de Neandertal.

Gokcumen diz que Ciência O artigo é “metodologicamente muito forte” e acrescenta um aspecto temporal único à nossa compreensão de como a seleção pure agiu nas variantes genéticas que os Neandertais contribuíram para os humanos. Mas permanecem muitas questões que estes artigos não abordam. Ainda não está claro como o cruzamento humano subsequente com espécies humanas arcaicas pode ter contribuído para a variação na quantidade de conteúdo genético do Neandertal entre as populações e por que algumas variantes genéticas do Neandertal são benéficas e outras não.