A primeira análise genética de uma família neandertal pinta uma imagem fascinante de uma comunidade unida

Um pai neandertal e sua filha. Tom Björklund, Autor fornecido

Nossos parentes evolutivos mais próximos, os neandertais (Homo neanderthalensis), já foram espalhados pela Europa e até as montanhas de Altai, no sul da Sibéria.

No entanto, mais de 160 anos desde que os primeiros fósseis neandertais foram desenterrados na Europa, pouco se sabe sobre o tamanho do grupo ou a organização social das comunidades neandertais.

Usando DNA antigo, um novo estudo fornece um instantâneo de uma comunidade neandertal congelada no tempo.

Com nossos colegas, mostramos um grupo de neandertais vivendo no sopé de Altai há cerca de 54.000 anos, composto por talvez 10 a 20 indivíduos. Muitos deles estavam intimamente relacionados – incluindo um pai e sua filha.

Os neandertais mais orientais

As primeiras pistas genéticas para os neandertais foram obtidas há 25 anos a partir de um fragmento de DNA mitocondrial, encontrado em estruturas celulares chamadas mitocôndrias, e não no núcleo da célula.

Estudos subsequentes de DNA mitocondrial e dados nucleares de todo o genoma de 18 indivíduos esboçaram as amplas pinceladas da história dos neandertais, revelando a existência de muitos grupos geneticamente distintos entre cerca de 430.000 e 40.000 anos atrás.

Nosso novo estudo é o primeiro a analisar o DNA antigo dos dentes e ossos de vários neandertais que viveram na mesma época. Os fósseis vieram de escavações arqueológicas da Caverna Okladnikov em meados da década de 1980 e da Caverna Chagyrskaya desde 2007.

O DNA neandertal foi sequenciado a partir de restos fósseis encontrados na caverna Chagyrskaya (foto) e na caverna Okladnikov, no sul da Sibéria. Maciej Krajcarz (mapa) e Richard Roberts (foto), Autor fornecido

Essas cavernas foram usadas pelos neandertais como campos de caça. Os restos de animais como bisões e cavalos são abundantes, e mais de 80 fósseis de neandertais também foram encontrados na caverna Chagyrskaya – uma das maiores coleções desse tipo em qualquer lugar do mundo.

Ambos os locais também contêm ferramentas de pedra distintas que apresentam uma notável semelhança com artefatos encontrados em locais de Neanderthal na Europa Central e Oriental.

Laços familiares

Para pintar uma imagem detalhada da composição genética e do parentesco desses neandertais, analisamos o DNA mitocondrial (que é transmitido pela linha feminina), os cromossomos Y (passados de pai para filho) e dados genômicos (herdados de ambos os pais). ) para 17 fósseis de Neanderthal – o maior número já sequenciado em um único estudo.

Dentes e ossos neandertais da Caverna Chagyrskaya (A, B) e da Caverna Okladnikov (C) incluídos em nosso estudo. A barra branca em cada painel tem 1 cm de comprimento. Bence Viola, Autor fornecido

Os dentes e ossos vieram de 13 indivíduos: 11 da caverna Chagyrskaya e dois da caverna Okladnikov. Sete dos neandertais eram do sexo masculino e 6 do sexo feminino. Oito eram adultos e 5 eram crianças ou adolescentes.

Entre eles estavam os restos mortais de um pai neandertal e sua filha adolescente, bem como um par de parentes de segundo grau – um menino e uma mulher adulta, talvez seu primo, tia ou avó.

Embora o local próximo da Caverna Denisova tenha sido habitado por neandertais desde 200.000 anos atrás, os neandertais Chagyrskaya e Okladnikov estão mais intimamente relacionados aos neandertais europeus do que aos anteriores na caverna Denisova.

Esta descoberta é consistente com um estudo genômico anterior de um neandertal Chagyrskaya e a presença de ferramentas de pedra distintas nas cavernas Chagyrskaya e Okladnikov que se assemelham às encontradas em locais neandertais na Europa.

Também descobrimos que os neandertais Chagyrskaya compartilham várias heteroplasmias – um tipo especial de variante de DNA mitocondrial que normalmente persiste por menos de três gerações.

Juntamente com as evidências de suas conexões familiares próximas, isso indica que os neandertais Chagyrskaya devem ter vivido – e morrido – na mesma época.

Árvore filogenética de sequências de DNA mitocondrial mostrando as relações evolutivas entre os neandertais Chagyrskaya (azul) e Okladnikov (laranja) incluídos em nosso estudo, neandertais da caverna Denisova e da Europa e humanos atuais da África, leste da Ásia e Europa. Autor fornecido

À beira da extinção

Nossas análises também revelaram que essa comunidade neandertal tinha uma diversidade genética extremamente baixa – consistente com um tamanho de grupo de apenas 10 a 20 pessoas.

Isso é muito menor do que a diversidade genética registrada para qualquer comunidade humana antiga ou atual e é mais parecida com a encontrada entre espécies ameaçadas de extinção, como os gorilas das montanhas.

Os neandertais Chagyrskaya não eram uma comunidade de eremitas, no entanto. Descobrimos que a diversidade do DNA mitocondrial era muito maior do que a diversidade do cromossomo Y, o que pode ser explicado pela predominância da migração feminina (em vez de masculina) entre as comunidades neandertais.

Essas migrações envolveram Denisovans, que ocuparam a Caverna Denisova repetidamente de pelo menos 250.000 anos atrás a cerca de 50.000 anos atrás?

Os denisovanos são um grupo irmão dos neandertais e cruzaram pelo menos uma vez. Isso aconteceu cerca de 100.000 anos atrás, produzindo uma filha de uma mãe neandertal e um pai denisovano.

No entanto, embora os denisovanos estivessem presentes na caverna de Denisova na mesma época que os neandertais que viviam nas cavernas de Chagyrskaya e Okladnikov, não encontramos evidências de fluxo de genes denisovanos nesses neandertais nos 20.000 anos que antecederam sua morte.

(Tom Björklund)

Espíritos afins

Nos últimos anos, várias linhas de evidência mostraram que os neandertais possuíam habilidades técnicas, capacidades cognitivas e comportamentos simbólicos tão impressionantes quanto os de nossos ancestrais Homo sapiens.

Nossos insights genéticos adicionam uma nova dimensão social a essa imagem. Eles fornecem um raro vislumbre da estrutura familiar unida de uma comunidade neandertal que sobreviveu na fronteira leste de sua área geográfica, perto do momento em que sua espécie finalmente morreu.


Publicado em 21/10/2022 09h06

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