2017-05-01

Subject: Genomas antigos retirados de sedimentos de uma gruta

Genomas antigos retirados de sedimentos de uma gruta

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@ Nature/IAET SB RAS/Sergei Zelensky

Ossos e dentes não são as únicas formas de aprender sobre os nossos parentes extintos. Pela primeira vez, os investigadores recuperaram DNA de humanos antigos sem terem os vestígios óbvios, apenas de sedimentos de cavernas onde os hominídeos viveram, uma técnica que abre uma nova porta para a pré-história.

De sedimentos de grutas europeias e asiáticas, uma equipa liderada pela geneticista Viviane Slon  pelo biólogo molecular Matthias Meyer, ambos do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva em Leipzig, Alemanha, sequenciaram genomas de mitocôndrias de Neanderthal e Denisova, como revelou um artigo publicado na revista Science.

“É muito entusiasmante ver que podemos obter uma pilha de DNA humano antigo apenas a partir da terra", diz Michael Bunce, biólogo evolutivo na Universidade Curtin em Perth, Austrália.

Slon e Meyer não são os primeiros a descodificar sedimentos antigos. O paleontólogo Eske Willerslev, do Museu Natural de História Natural da Dinamarca em Copenhaga, foi pioneiro nesta abordagem em 2003, para descobrir mais sobre plantas e animais que povoaram os ambientes pré-históricos. Usando a técnica, ele revelou que a Groenlândia foi em tempo coberta de florestas mas Slon e Meyer foram os primeiros a usar a técnica com DNA de hominídeos.

Isolar material genético de humanos antigos a partir de terra não é fácil. O DNA é extraordinariamente raro no solo quando comparado com o presente em seres vivos e é muito fácil contaminá-lo com o DNA dos escavadores atuais, por exemplo.

Para melhorar essas probabilidades, Slon e Meyer recolheram sedimentos de locais onde se encontraram ferramentas ou vestígios de Neanderthal ou Denisova. Analisaram sete grutas, incluindo duas no sul da Sibéria.

A equipa analisou as amostras de sedimento com técnicas que 'pescam' DNA mitocondrial de mamíferos, que é mais abundante nas células do que o DNA nuclear. Para garantir que não estavam a olhar para material genético moderno, os investigadores analisaram apenas as pequenas sequências com os danos químicos típicos do DNA antigo.

A equipa recuperou nove genomas mitocondriais de hominídeos antigos, uns mais completos que outros, de quatro locais. O DNA Neanderthal estava presente em todas as quatro grutas mas apenas surgiu uma sequência Denisova numa câmara de uma gruta siberiana onde o enigmático grupo foi primeiro identificado.

Determinar quando estes indivíduos viveram é mais complicado. O DNA associado a terra pode ser recolhido pela água, infiltrar-se no solo dos locais arqueológicos e acabar num estrato geológico com material muito mais antigo, confundindo os esforços para o datar. Por isso os investigadores tentaram demonstrar que o DNA que recolheram não tinha sido deslocado para estratos mais antigos. Na gruta siberiana de Chagyrskaya, os investigadores encontraram DNA animal abundante em estratos geológicos com ossos animais e ferramentas de pedra e nenhum em estratos mais antigos que não tinham sinais de presença humana e de outros animais. Isso significa que é provável que o DNA hominídeo não se terá deslocado.

 

Mas Robin Allaby, geneticista evolutivo na Universidade Warwick em Coventry, Reino Unido, não está convencido. Ele pensa que a grande quantidade de DNA recuperado de alguns dos locais é prova que muitos tipos de materiais se terão misturado e acabado por ser depositados num dado estrato: “Podemos identificar os hominídeos mas datá-los é mais complicado."

A fonte exata do DNA também não é clara: fluidos corporais, matéria fecal, cabelo e ossos são todos possíveis, diz Slon. Seja qual for a fonte, a descoberta de DNA de hominídeos no solo deve significar que muitos locais arqueológicos que revelam sinais de ocupação por hominídeos mas não têm vestígios físicos podem ser sondados geneticamente. Por exemplo, a equipa de Slon identificou DNA de Neanderthal no solo da gruta Trou Al’Wesse na Bélgica, onde os arqueólogos  encontraram ferramentas provavelmente feitas por eles mas nunca tinham encontrado ossos.

Os investigadores depositam fortes esperanças no DNA do solo. A equipa de Allaby está a sequenciar sedimentos do fundo do mar ao largo da costa inglesa, em busca da existência de colónias que se suspeita terem existido mas estão agora submersas. As temperaturas baixas e constantes do fundo do mar são ideais para a preservação do DNA e Allaby pensa que o material genético encontrado debaixo de água pode revelar detalhes das migrações humanas de África para a Australásia e Américas.

Mikkel Winther Pedersen, paleoecologista molecular na Universidade de Cambridge, Reino Unido, descodificou no ano passado DNA animal do solo de locais arqueológicos na Groenlândia, documentando caça à baleia há 4 mil anos.

Pedersen espera que este último estudo altere a forma como os arqueólogos escavam os locais: “Guardem a terra", aconselha ele, “mesmo que não a queiram usar", afinal pode lá estar DNA de Neanderthal à espreita.

 

 

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