Como os neandertais perderam seu cromossomo Y

Os homens de Neandertal, involuntariamente, carregavam os cromossomos Y dos humanos modernos. FLAVIO MASSARI / AGEFOTOSTOCK / NEWSCOM

Os neandertais há muito são vistos como gatas super-masculinas, pelo menos em comparação com seus primos humanos leves, com quem competiam por comida, território e companheiros. Mas um novo estudo descobriu que os homens Homo sapiens essencialmente castraram seus irmãos musculosos quando eles se acasalaram com mulheres de Neandertal há mais de 100.000 anos. Essas uniões fizeram com que os cromossomos Y modernos varressem as futuras gerações de meninos Neandertais, eventualmente substituindo o Neandertal Y.

A nova descoberta pode resolver o mistério de uma década de por que os pesquisadores não conseguiram encontrar um cromossomo Y de Neandertal. Parte do problema era a falta de DNA dos homens: dos doze neandertais cujo DNA foi sequenciado até agora, a maioria é de mulheres, já que o DNA nos fósseis de homens de Neandertal estava mal preservado ou contaminado com bactérias. “Começamos a nos perguntar se havia algum homem de Neandertal”, brinca Janet Kelso, bióloga computacional do Instituto Max Planck de Antropologia Evolucionária e autora sênior do novo estudo.

Mas em um avanço técnico, o estudante de graduação de Max Planck Martin Petr projetou um conjunto de sondas que usava a sequência de DNA de pequenos pedaços de cromossomos Y de homens modernos para “pescar” e se ligar ao DNA de cromossomos Y de homens arcaicos. O novo método funciona porque os cromossomos de Neandertal e humanos modernos são em sua maioria semelhantes; as sondas de DNA também enrolam nos poucos pares de bases que diferem.

Os pesquisadores investigaram os cromossomos Y fragmentários de três homens de Neandertal da Bélgica, Espanha e Rússia que viveram cerca de 38.000 a 53.000 anos atrás, e dois Denisovanos do sexo masculino, primos próximos de Neandertais que viveram na Caverna de Denisova na Sibéria cerca de 46.000 a 130.000 anos atrás. Quando os pesquisadores sequenciaram o DNA, eles tiveram uma surpresa: o Neanderthal Y “parecia mais com humanos modernos do que com denisovanos”, disse Kelso.

Este foi um “quebra-cabeça”, diz Petr, já que estudos anteriores mostraram que o resto do genoma nuclear do Neandertal é uma combinação mais próxima dos denisovanos. Isso sugere que os dois grupos divergiram dos humanos modernos há cerca de 600.000 anos. Mas o aparecimento do incomum cromossomo Y é paralelo a outra aquisição genética: restos de Neandertal datando de 38.000 a 100.000 anos atrás contêm o DNA mitocondrial herdado pela mãe (mtDNA) de uma mulher humana moderna, em vez do antigo mtDNA Neandertal encontrado em fósseis anteriores. Nesse caso, uma das primeiras mulheres de H. sapiens provavelmente cruzou com um homem de Neandertal há mais de 220.000 anos e seus descendentes carregavam o mtDNA moderno.

O melhor cenário para explicar o padrão Y é que os primeiros homens modernos acasalaram com mulheres de Neandertal há mais de 100.000, mas menos de 370.000 anos atrás, de acordo com os modelos computacionais da equipe. Seus filhos carregariam o cromossomo Y humano moderno, que é herdado pelo pai. O Y moderno então se espalhou rapidamente através de seus descendentes para as pequenas populações de neandertais na Europa e na Ásia, substituindo o Y de neandertal, os pesquisadores relatam hoje na Science. Curiosamente, os companheiros humanos modernos não eram ancestrais do H. sapiens de hoje, mas provavelmente parte de uma população que migrou cedo para fora da África e depois foi extinta. Traços de DNA do Neandertal em humanos vivos foram herdados de um evento de mistura separado entre 50.000 e 70.000 anos atrás.

Os pesquisadores não sabem exatamente por que a substituição aconteceu. A seleção natural pode ter favorecido o cromossomo Y do H. sapiens, porque os neandertais tinham mais mutações deletérias em seus genomas, diz Kelso. Os neandertais tinham populações menores do que os modernos, e populações pequenas tendem a acumular mutações deletérias, especialmente nos cromossomos sexuais X e Y. Os humanos modernos, com suas populações ancestrais maiores e geneticamente diversificadas, podem ter tido uma vantagem genética. Outra possibilidade é que, uma vez que os neandertais herdaram um mtDNA humano moderno, suas células podem ter favorecido a interação com o Y humano moderno, diz o biólogo computacional Adam Siepel, do Cold Spring Harbor Laboratory, que não fez parte do estudo.

A melhor maneira de testar esse cenário é obter DNA dos primeiros Neandertais para ver se seu cromossomo Y se parecia mais com o de Denisovans. Nesse ínterim, o estudo mostra que a mistura entre humanos modernos e neandertais foi “uma característica definidora da história dos hominídeos”, diz o geneticista populacional Josh Akey, da Universidade de Princeton, que não fez parte do estudo. Não apenas deu aos humanos modernos o DNA dos neandertais, mas também mudou os neandertais de maneiras fundamentais.


Publicado em 27/09/2020 15h54

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