Um novo estudo sugere que a engenhosidade humana não nos isentou das forças da evolução.
A seleção natural, o processo evolutivo que orienta quais características se tornam mais comuns em uma população, tem agido sobre nós nos últimos 3.000 anos, até os dias modernos, sugerem novas pesquisas.
E parece estar agindo de maneiras surpreendentes em traços complexos codificados por múltiplos genes, como aqueles ligados à inteligência, doenças mentais e até câncer.
Na seleção natural, os genes que conferem algum tipo de sobrevivência ou vantagem reprodutiva são transmitidos e persistem em uma população, enquanto aqueles que levam a uma sobrevivência menor ou menor descendência tornam-se menos comuns. Não há dúvida de que a seleção natural moldou a evolução dos humanos em nosso passado mais distante. Mas o impacto da seleção natural no passado recente é uma questão muito mais controversa.
A nova pesquisa sugere que a seleção natural é de fato um fator importante nos tempos modernos, embora os métodos usados no estudo tenham levado a erros antes, disse John Novembre, um biólogo computacional da Universidade de Chicago que não esteve envolvido na nova pesquisa. Isso significa que as descobertas não devem ser tomadas como a palavra final na seleção natural moderna.
O novo estudo se concentra em características que emergem de uma combinação de múltiplas variantes de genes, como inteligência e pigmentação da pele. A complexa genética dessas características torna difícil desvendar a ação de genes individuais. Para encontrar esses efeitos sutis, os pesquisadores realizam estudos de associação do genoma (GWAS), nos quais fazem a varredura em busca de marcadores genéticos em todo o genoma para encontrar sequências genéticas curtas que são mais comuns em certas características do que em outras.
Esses resultados podem ser difíceis de interpretar, mesmo comparando pessoas em um único ponto no tempo. Os estudos mais recentes aumentam as expectativas, procurando não apenas genes associados a características complexas, mas também sinais de seleção natural nessas características. Em essência, os genes que se tornam mais comuns com o tempo estão sob seleção positiva: eles são benéficos de alguma forma e, portanto, podem ser transmitidos. Os genes que se tornam menos comuns com o tempo estão sob seleção negativa. Eles são de alguma forma prejudiciais à sobrevivência ou reprodução e, portanto, são menos prováveis de serem transmitidos.
“Há muita controvérsia sobre se o GWAS está pronto para esse tipo de aplicação”, disse Novembre ao Live Science.
Genes complexos
Em seu estudo, publicado em 15 de novembro na revista Nature Human Behavior, os pesquisadores encontraram um total de 755 características que mostram sinais de seleção nos últimos 2.000 a 3.000 anos.
Para as amostras modernas, os pesquisadores usaram dados de pessoas de ascendência europeia no U.K. BioBank, um repositório de dados genéticos e de saúde de 500.000 participantes. Para aprofundar a história, os pesquisadores também usaram três conjuntos de dados de DNA humano antigo do pré-neolítico, neolítico e após o advento da agricultura no Oriente Próximo, compreendendo um total de 512 indivíduos. Os pesquisadores analisaram três intervalos de tempo: a era moderna, os últimos 2.000 a 3.000 anos e até cerca de 100.000 anos atrás. Os dados mais antigos são os menos confiáveis, disse o líder do estudo Guan Nin Ling, professor da escola de engenharia biomédica da Universidade Jiao Tong de Xangai.
Embora os pesquisadores tivessem informações detalhadas sobre saúde e estilo de vida do BioBank do Reino Unido, eles tinham apenas genética parcial para as amostras mais antigas, e nenhuma informação direta sobre coisas como quantos filhos uma pessoa tinha ou o que comia. Assim, eles usaram os próprios genes para inferir características. Se um gene conhecido por estar envolvido na altura aumentasse em frequência com o tempo, os pesquisadores interpretaram isso como um sinal de que a altura poderia estar sob seleção natural positiva.
As características que pareciam estar sob seleção variavam de características da pele, como “facilidade de bronzeamento”, a várias medidas corporais. Surpreendentemente, genes associados a algumas características aparentemente indesejáveis aumentaram em prevalência ao longo do tempo, incluindo genes associados a doenças como câncer de pele, doença inflamatória intestinal e anorexia nervosa. Isso sugere que alguns desses distúrbios surgem como efeitos colaterais de genes que são benéficos por outras razões, sugeriram os pesquisadores.
“Se uma variante aumenta o risco de uma doença, mas diminui o risco de outra, a seleção natural teria pouco poder para eliminar esta variante”, disse Lin ao Live Science.
Ling e seus colegas estavam mais interessados na questão de por que distúrbios com genética complexa, como esquizofrenia ou transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), persistem apesar da seleção natural.
Mas GWAS pode ser uma ferramenta complicada para tentar desvendar a seleção natural, disse Novembre ao Live Science. Um dos maiores problemas é algo chamado “estratificação”. As diferenças entre duas populações podem parecer genéticas, quando na verdade são ambientais. Como o GWAS não pode mostrar que um gene causa uma característica, apenas que eles estão associados, os resultados podem ficar estranhos rapidamente. Para usar um exemplo clássico de um artigo de 1994, habilidades de pauzinho claramente não são um presente do DNA: elas são uma questão de prática desde a infância. Mas um estudo GWAS em uma população diversa como São Francisco pode muito facilmente revelar evidências de genes associados a habilidades de pauzinhos simplesmente revelando genes que são mais comuns em populações do Leste Asiático do que em populações europeias.
Este erro realmente aconteceu. Na última década, vários artigos foram publicados afirmando que as variantes do gene que conferem altura são mais prevalentes no norte da Europa do que no sul da Europa e que a seleção natural estava empurrando os europeus do norte a se tornarem mais altos, em média, de acordo com pesquisa publicada em 2012 em a revista Nature Genetics.
Mas descobriu-se que o impacto dessas variantes genéticas foi superestimado, disse Novembre. Ao olhar para essas mesmas variantes genéticas em populações menos diversas (uma estratégia para reduzir o problema de estratificação), a evidência da seleção natural desapareceu. O estudo detectou diferenças ambientais até então desconhecidas entre os europeus do norte e do sul e as confundiu com algo puramente genético. Os pesquisadores tiveram que repensar completamente os resultados e ainda não têm certeza se a seleção natural tem algo a ver com diferenças de altura na Europa, de acordo com um artigo de 2019 na revista eLife.
Genes e destino
O uso de dados de pessoas de ascendência apenas europeia ajuda a limitar o problema de estratificação, disse Novembre. Mas ainda há oportunidades para o problema da estratificação surgir, alertou.
Entre as centenas de características que os pesquisadores descobriram que podem estar sob seleção natural, algumas se destacaram. Ao se concentrar em dados modernos, os pesquisadores descobriram que um QI mais alto estava associado a ter mais parceiros sexuais, mas menos filhos. Enquanto isso, o TDAH e a esquizofrenia foram associados a ter mais parceiros sexuais. Essas duas condições são exemplos de características que podem ser um desafio na vida diária, mas melhoram o sucesso do acasalamento, disse Lin ao Live Science.
Ao olhar para mais de 100.000 anos da história humana, os pesquisadores descobriram que os traços relacionados ao tom da pele e às medidas do corpo eram os mais comuns para mostrar a pressão de seleção. Isso inclui coisas como medidas faciais, altura e comprimento do torso. Por exemplo, os genes associados ao formato e tamanho do rosto aparentemente sofreram seleção natural nos últimos 100 mil anos, descobriram os pesquisadores, o que pode ter a ver com mudanças na mandíbula e no crânio associadas à dieta e ao crescimento do cérebro.
Olhando para trás, até 3.000 anos atrás, os pesquisadores descobriram que a doença inflamatória intestinal parecia ser favorecida pela seleção natural. Este poderia ser um exemplo de uma característica que é útil em um contexto e prejudicial em outro, disse Lin.
“Nossa hipótese é que, em tempos antigos, com más condições de higiene, um sistema imunológico altamente ativado no intestino nos protegeria de infecções”, escreveu ele em um e-mail para a Live Science. “No entanto, um sistema imunológico altamente ativado na sociedade moderna só faz com que nosso intestino ataque a si mesmo.”
Mas pode ser muito difícil mostrar por que uma característica específica está relacionada ao sucesso evolutivo. Para usar a altura como exemplo, ser alto pode beneficiar a reprodução, tornando alguém mais atraente para potenciais parceiros sexuais. Ou talvez a altura seja apenas um efeito colateral de um metabolismo eficiente, que melhora as taxas de sobrevivência, e essa probabilidade aumentada de sobreviver até a idade reprodutiva pode fazer com que os genes sejam transmitidos à próxima geração. Se os genes tendem a variar juntos – e muitos variam – a seleção natural poderia estar agindo em uma característica totalmente diferente daquela que parece mais intuitiva. Por exemplo, disse Novembre, as variantes que facilitam o bronzeamento da pele, que se mostraram altamente selecionadas na nova pesquisa, provavelmente estão relacionadas a muitos outros traços, como taxas de câncer de pele, sardas e cor do cabelo. É difícil saber que caminho, exatamente, leva a alguém atingir a idade reprodutiva, atrair um parceiro fértil e ter muitos bebês, e quais genes são apenas puxadores de sorte nesse processo.
Para complicar ainda mais as coisas, há momentos em que a genética de uma característica pode ser completamente inundada pelo ambiente. Teoricamente, algo assim poderia acontecer com a inteligência humana. O QI é parcialmente hereditário, portanto, se for verdade que as pessoas com QI alto têm menos filhos, isso provavelmente empurraria o QI coletivo da população para baixo com o tempo. Mas se o ambiente se tornar mais propício ao desenvolvimento do cérebro – melhor nutrição, reduções de chumbo ou outros poluentes – a população pode se tornar mais brilhante.
“Só porque a aparente base genética de algo está mudando não significa que a população tenha evoluído nessa direção”, disse Novembre.
Assuntos de família
Uma abordagem para definir a seleção natural seria combinar GWAS em grande escala com estudos sobre os genomas de famílias únicas, disse Novembre. Os membros da família, especialmente os irmãos, geralmente crescem em ambientes bastante semelhantes, então é mais fácil dizer quando os genes estão afetando qualquer característica. Esses estudos de família podem ser usados para fundamentar afirmações verídicas de grandes amostras de GWAS, descobrindo quais genes ainda mostram impactos quando você remove o máximo possível do ambiente da equação.
Lin e seus colegas planejam conduzir estudos familiares para aprender mais sobre a genética de condições complexas como a esquizofrenia. Eles também estão trabalhando para quantificar as variantes genéticas que podem dar origem a efeitos benéficos e prejudiciais simultaneamente, disse ele. As descobertas do novo estudo são um ponto de partida, disse Lin, e um lembrete de que a seleção natural ainda é uma força na biologia humana.
“Simplesmente não é verdade que os humanos pararam de evoluir por seleção natural, mesmo tendo em vista nossa capacidade de mudar o ambiente para facilitar e reduzir as tarefas físicas, minimizando os custos energéticos para obter uma alimentação melhor e um sistema de saúde melhor”, disse Lin.
Publicado em 24/11/2021 09h09
Artigo original: