Estudo revela gargalo populacional dos Neandertais há 65.000 anos no sudoeste de França

Os Neandertais habitaram, em tempos, uma vasta faixa da Eurásia, desde a Europa ocidental até ao sul da Sibéria.

Um novo estudo indica, porém, que esse território encolheu de forma acentuada por volta de há 65.000 anos, quando um forte gargalo populacional parece ter eliminado muitas linhagens e fez com que os Neandertais posteriores descendessem sobretudo de um grupo mais pequeno que sobreviveu no sudoeste de França.

A investigação foi conduzida por uma equipa internacional liderada pela Universidade de Tübingen.

Para o trabalho, os cientistas analisaram dez novas amostras de ADN mitocondrial recentemente sequenciadas a partir de restos de Neandertais encontrados na Bélgica, França, Alemanha e Sérvia. Estes dados foram comparados com 49 amostras já publicadas.

Com esta abordagem, os especialistas conseguiram acompanhar mudanças na diversidade, nos movimentos e no declínio dos Neandertais com um detalhe muito superior ao que era possível até agora.

Um mistério antigo

Os Neandertais surgiram pela primeira vez há cerca de 300.000 anos e expandiram-se amplamente pela Europa, alcançando também partes da Ásia. Ainda assim, muitas questões essenciais sobre a sua história populacional continuaram por esclarecer.

Thorsten Uthmeier é especialista em arqueologia pré-histórica na Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).

“Continuamos sem uma compreensão abrangente da história populacional dos Neandertais, nem dos processos demográficos que levaram à sua extinção”, afirmou Uthmeier.

“Mapas de sítios arqueológicos sugerem que ocorreu um evento durante o último período glaciar que provocou um rápido declínio na distribuição geográfica e na diversidade genética da população inicial.”

“Acreditava-se que apenas um pequeno grupo sobreviveu e que todos os Neandertais posteriores descendiam desse grupo. Em genética, processos deste tipo são designados por ‘gargalos’.”

A equipa concentrou-se no ADN mitocondrial, ou mtDNA, frequentemente muito útil em arqueologia por ser mais abundante e mais fácil de recuperar a partir de restos antigos do que o ADN nuclear.

“As amostras de mtDNA não vêm do núcleo da célula, mas sim das mitocôndrias - estruturas unicelulares que regulam o metabolismo energético de uma célula e têm o seu próprio ADN”, explicou Uthmeier.

Ler linhagens antigas

Entre as novas amostras analisadas, uma veio de um feto Neandertal descoberto em 1968 na gruta de Sesselfelsgrotte, no vale do Altmühl, na Alemanha. Esse espécime acabou por se revelar particularmente relevante para a interpretação global.

A partir destas amostras, os investigadores conseguiram identificar linhagens e comparar o grau de parentesco entre diferentes grupos de Neandertais ao longo do tempo e em distintos locais.

“O mtDNA sofre mutações com muito menos frequência do que o ADN nuclear, que desempenha um papel fundamental na determinação da nossa aparência e constituição física, entre outras coisas”, disse Uthmeier.

“No entanto, o grau de diversificação nas amostras de mtDNA fornece uma visão sobre o quão próximos eram entre si os grupos de Neandertais - dos quais provêm os fósseis de ossos e dentes.”

Este tipo de análise tornou-se viável porque métodos mais recentes conseguem agora decifrar material genético muito degradado, que antes era quase impossível de estudar. Além disso, os investigadores conseguiram estimar a idade de algumas amostras diretamente a partir de dados genéticos, sem recorrer a outras fontes.

Os métodos convencionais de datação nem sempre funcionam bem para todos os restos antigos. Neste caso, a combinação entre comparação genética e estimativa de idade ajudou a equipa a reconstruir uma cronologia muito mais nítida da fase final da história Neandertal.

Um refúgio no sudoeste de França

De acordo com os resultados, o último grande gargalo populacional terá ocorrido por volta de há 65.000 anos. Antes desse momento, a população Neandertal parece ter sido muito mais ampla e geneticamente diversa.

“Ainda há 130.000 anos, os Neandertais estavam amplamente distribuídos por toda a Eurásia ocidental, sobretudo no que é hoje o norte da Alemanha e a Bélgica”, afirmou Uthmeier.

“Havia grupos isolados no Cáucaso, e até um nos Montes Altai, no sul da Sibéria.”

Com o passar do tempo, tanto a diversidade genética como a área de distribuição parecem ter diminuído. O estudo indica que o núcleo populacional se deslocou para o sudoeste de França, possivelmente funcionando como um refúgio durante uma fase climática particularmente rigorosa.

“Suspeitamos que as condições climáticas há 65.000−60.000 anos, um período muito frio e seco, desencadearam a retirada para este refúgio e a extinção das restantes linhagens Neandertais”, disse Uthmeier.

Depois disso, os Neandertais parecem ter voltado a expandir-se. Contudo, nessa altura, quase todos os grupos posteriores parecem descender dessa população reduzida centrada no sudoeste de França.

Este episódio poderá ter reconfigurado de forma profunda a composição genética dos Neandertais que surgiram mais tarde.

Uma linhagem invulgar era mais extensa

Houve, no entanto, uma complicação inesperada. Na gruta de Mandrin, no vale do Ródano, dentro da área que teria funcionado como refúgio, arqueólogos encontraram um esqueleto Neandertal conhecido como Thorin.

O seu ADN mitocondrial era muito diferente do dos outros sobreviventes conhecidos do gargalo populacional.

“Até recentemente, pensava-se que o Thorin pertencia a um grupo isolado que tinha permanecido numa área muito pequena”, explicou Uthmeier.

“No entanto, a análise genética agora realizada mostrou que o feto da Sesselfelsgrotte, no vale do Altmühl, cujos restos datam de um período semelhante, também estava relacionado com este grupo.

“A linhagem de Thorin era aparentemente mais ampla do que se pensava. Esta descoberta surpreendeu-nos muito.”

O resultado sugere que esta linhagem, aparentemente invulgar, não estava tão isolada quanto parecia inicialmente. Em vez disso, poderá ter estado distribuída por uma área muito maior do que se tinha reconhecido.

O declínio final

O estudo também traz novas pistas sobre o capítulo derradeiro da história dos Neandertais.

“A combinação da análise de ADN com a datação revelou que uma diminuição acentuada do tamanho populacional começou por volta de há 45.000 anos”, disse Uthmeier.

Os investigadores defendem que ainda não é claro o que causou exatamente a extinção, cerca de 3.000 anos depois. É possível que não tenha existido uma única causa.

Diferenças nas redes sociais podem ter tido importância, tal como a chegada e a expansão do Homo sapiens sapiens pela Europa. Competição, pressão climática e fragilidade demográfica poderão ter contribuído.

Há também a possibilidade de alguns dos últimos Neandertais terem sido parcialmente integrados nas populações humanas modernas através de cruzamentos.

“Os humanos modernos e os Neandertais eram capazes de se cruzar, razão pela qual ainda hoje transportamos em nós uma pequena percentagem de ADN Neandertal”, concluiu Uthmeier.

A investigação foi publicada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.