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Em um dente perdido, cientistas encontram o DNA do mais antigo Hominídeo de Denisova

Crédito: Slon et al. Sci. Adv. 2017; 3: e1700186

Mais de 100 mil anos atrás, em uma caverna da Sibéria, vivia uma criança com dente solto. Um dia, seu molar caiu e fossilizou-se durante muitos milênios, mantendo-o seguro dos elementos e da fada dos dentes.

Mas essa não era exatamente uma criança qualquer. Os cientistas descobriram que fóssil foi um dia um dente pertencia a uma menina da espécie de primos extintos de neandertais e humanos modernos conhecida hoje como os denisovanos. E em um artigo publicado na sexta-feira na revista Science Advances, uma equipe de paleoantropólogos relatou que o fóssil se trata do quarto indivíduo desta espécie já descoberta.

“Nós só temos relativamente poucos dados deste grupo primitivo, por isso, ao ter algum indivíduo adicional é algo sobre o qual estamos muito entusiasmados”, disse Viviane Slon, no Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva em Leipzig, Alemanha, e principal autora do estudo.

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O escasso registro fóssil desses homininis antigos incluiu apenas dois molares adultos e um osso do dedo. Os denisovanos foram identificados corretamente em 2010 por uma equipe de pesquisadores liderada por Svante Paabo, que usou o registro fóssil do osso do dedo para sequenciar o genoma da espécie.

Escavações na caverna de Denisova Crédito: Sputnik / Science Photo Library

Escavações na caverna de Denisova. Crédito: Sputnik / Science Photo Library

Explorando a Caverna de Denisova (ou Caverna Denisova), nos Montes Altai, na Sibéria, Rússia, cientistas descobriram o fóssil dentário infantil já gasto em 1984 e o denominaram de “Denisova 2”. Na época, suas origens eram um mistério. Mas agora, depois de realizar análises de DNA dente decíduo, os pesquisadores disseram que o registro foi dos elusivos denisovanos.

“Nós pensamos, com base nas sequências de DNA, que ‘Denisova 2’ tem pelo menos 100.000 anos, possivelmente 150.000 anos de idade. Ou um pouco mais “, disse Slon. “Até agora, é o mais antigo registro denisovano”.

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Ela disse que o fóssil de dente de bebê do estudo é datado de, no mínimo, 20 mil anos mais velho do que o registro do espécime denisovano mais antigo conhecido, um molar fossilizado chamado ‘Denisova 8’. É também um dos restos homininis mais antigos já encontrados até o momento.

Para determinar as origens de ‘Denisova 2’, a equipe primeiro realizou uma tomografia computadorizada do dente para preservar sua estrutura para estudos futuros. Então Slon vestiu seu par de luvas e usou uma ferramenta odontológica para raspar a superfície do dente para reduzir a contaminação restante do local da caverna ou de onde foi armazenada a amostra. Usando uma broca diferente, perfurou sua raiz e coletou cerca de 10 miligramas de material, que continha o DNA.

O laboratório onde os pesquisadores realizaram sua pesquisa no antigo DNA no "Denisova 2" no Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. Crédito: Frank Vinken

O laboratório onde os pesquisadores realizaram sua pesquisa no antigo DNA no “Denisova 2” no Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. Crédito: Frank Vinken

Depois de sequenciar o DNA, os pesquisadores compararam a informação genética da amostra com dados genéticos já coletados de denisovanos, neanderthais e humanos modernos. “Nós vimos que era mais parecido com os genomas mitocondrianos denisovano”, disse Slon. “Isso foi emocionante porque foi uma boa indicação de que se trata de um outro indivíduo denisovano”.

Bence Viola, um paleoantropólogo da Universidade de Toronto e coautor do artigo, disse que não havia muito a se aprender com o estudo da morfologia ou da aparência do fóssil de dente. A análise genética, por outro lado, forneceu dados chaves para aprender mais sobre as espécies. Viola disse que o estudo genético era algo que a equipe provavelmente não poderia ter feito há cinco anos sem destruir o dente.”Durante muito tempo, não queríamos trabalhar com isso porque é um espécime tão pequeno”, disse ele.

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Trata-se de extrair sangue de uma pedra e isso está extraindo tesouros de um dente”Bernard A. Wood Center for the Advanced Study of Human Paleobiology, University George Washington

Mas, ao perfurar o dente e realizar a análise genética, os cientistas conseguiram não apenas descobrir a quem pertencia, mas também fornecer datas relativas a quando o denisovano viveu. O estudo também sugere que as espécies apresentaram menor variabilidade genética do que os humanos modernos, mas uma maior diversidade genética do que a observada no DNA nuclear de Neandertal.

Todd R. Disotell, um antropólogo molecular da Universidade de Nova York, que não esteve envolvido no estudo, disse que a análise genética da equipe é “sólida como rocha”. Ele disse que o que ele achou mais interessantes eram a idade da amostra, que mostrava o período em Denisovanos viveram em torno da caverna, e a visão fornecida para a variação genética da espécie.”São quatro pessoas em uma caverna e eles têm mais variação do que nos Neandertais, que são espalhados por 10.000 quilômetros e durante várias centenas de milhares de anos”.

Ele acrescentou que os resultados ajudam a mostrar a diversidade de espécies humanas que uma vez habitaram a Terra ao mesmo tempo.

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O Dr. Bernard A. Wood, professor de origens humanas no Center for the Advanced Study of Human Paleobiology na Universidade George Washington, disse que o artigo científico demonstrou o poder da biologia molecular como ferramenta para paleoantropologia.”Trata-se de extrair sangue de uma pedra”, disse ele, “e isso está extraindo tesouros de um dente”. Os resultados da pesquisa agora acrescentam evidência de que a população denisovana permaneceu pequena por dezenas de milhares de anos.

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Descoberta dos Denisovanos

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Os denisovanos são talvez os mais misteriosos de todos os nossos parentes antigos. Eles foram descobertos em 2010, quando os geneticistas estavam sequenciando o DNA de ossos antigos, os quais eles achavam pertencer a Neandertais. O DNA de um fragmento de osso de 50.000 anos de idade era tão diferente de qualquer sequência genética de Neandertal conhecida que os pesquisadores concluíram que representava um grupo separado.

A entrada da caverna Denisova na Sibéria, onde um dente foi descoberto em 1984. Crédito: Wikicommons

A entrada da Caverna Denisova na Sibéria, onde um dente foi descoberto em 1984. Crédito: Wikicommons

Estudos genéticos posteriores sugeriram que esses seres humanos distintos e antigos se separaram dos Neandertais em algum momento entre 470.000 e 190.000 anos atrás. Eles foram nomeados de Denisovanos — uma referência à caverna Denisova na Sibéria, onde o fragmento do osso do dedo foi encontrado.

Mais tarde, o DNA Denisovano foi detectado em dois dentes recuperados da caverna. Agora, Slon e seus colegas adicionaram um dente de leite gasto perdido por uma menina de idade entre 10 a 12 anos.

Implicações da pesquisa

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Desenterrado na caverna Denisova em 1984, o dente (foto acima) veio de uma camada geológica formada entre 227.000 e 128.000 anos atrás, tornando-se potencialmente o mais antigo dos quatro espécimes. A análise de DNA suporta essa ideia: algumas das características genéticas observadas nos outros três espécimes estão ausentes neste novo espécime, coadunando-se com o fato de aquelas características terem sofrido mutações genéticas posteriores.

A julgar pela acumulação de mutação, aceita-se que a menina denisovana provavelmente tenha morado entre 20 mil a 40,000 anos antes do que qualquer um dos três denisovanos anteriormente conhecidos.

Apesar dessas diferenças, o DNA no novo espécime é notavelmente semelhante ao extraído dos três fósseis mais jovens. Isso se encaixa com a hipótese de que a população denisovana era pequena e tinha uma baixa diversidade genética ao longo de sua longa história. Slon diz que ainda é difícil confirmar essa suposição, já que tão pouco DNA original pode ser recuperado do fóssil de dente — apenas cerca de 1,5 por cento do genoma nuclear.

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“Para investigar realmente a diversidade genética desse grupo em todo o espaço e tempo, precisamos reconstruir genomas completos de indivíduos adicionais”, diz ela.

Isso significa que Slon e outros geneticistas estão ansiosos para encontrar o DNA Denisovano em fósseis encontrados em outros lugares do leste da Ásia. Há uma boa chance de que os Denisovanos tenham razoavelmente se difundidos em toda a região: algumas populações humanas modernas no Leste Asiático e Oceania possuem pedaços de DNA de Denisovano, sugerindo que esses homininis se cruzaram com humanos modernos que chegaram lá mais tarde.

Mas, por enquanto, os detalhes são frustrantemente esparsos. “Nós realmente não sabemos nada até agora sobre a classe Denisovana”, diz Chris Stringer, do Museu de História Natural de Londres.

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Stringer suspeita que a população que ocupava a caverna Denisova poderia ter sido incomum. A caverna também produziu algum material fóssil que contenha DNA de Neandertal, mas, como o DNA denisovano, mostra sinais de ter vindo de uma pequena população potencialmente endogâmica.

“Isso sugere que essas populações de Neandertais e Denisovanos estavam presentes em pequenos números nas bordas das faixas de suas espécies”, diz Stringer. “A maioria dos neandertais morava muito mais ao oeste da caverna Denisova, a maioria dos Denisovanos provavelmente muito mais a leste. Há também evidências de que membros da nossa espécie, o Homo sapiens, ocupavam a caverna em tempos pré-históricos”.

Mas, com a análise do quarto espécime de Denisovano, os pesquisadores podem ter espremido toda a informação genética que eles podem obter dos fósseis da caverna de Denisova. “Não tenho conhecimento de nenhum fóssil de hominini que não tenha sido testado [DNA]”, diz Slon. “Escavações contínuas no sítio arqueológico, com sorte, levarão a novas descobertas”.

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Referência:

  1. SLON, Viviane et al. “A fourth Denisovan individual”, Science Advances, 2017. DOI: 10.1126/sciadv.1700186
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Mestrando em Estudos Ambientais pela UCES, Buenos Aires. Graduado em Engenharia Civil e pós-graduado em Gestão Pública e Controladoria Governamental. Com interesse por ciência, tecnologia, filosofia, desenvolvimento sustentável e diversas outras áreas do conhecimento humano.

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