Os Neandertais quase desapareceram devido a um forte colapso genético.

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

No entanto, um novo estudo indica que o seu território se contraiu de forma acentuada há cerca de 65.000 anos, quando um forte estrangulamento populacional parece ter eliminado muitas linhagens e fez com que os neandertais posteriores passassem a descender, em grande medida, de um grupo sobrevivente mais pequeno no sudoeste de França.

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

Os cientistas analisaram dez amostras recém-sequenciadas de ADN mitocondrial provenientes de restos de neandertais encontrados na Bélgica, França, Alemanha e Sérvia. Em seguida, compararam-nas com 49 amostras já publicadas anteriormente.

Com estes dados, os especialistas conseguiram acompanhar alterações na diversidade, nos movimentos e no declínio dos neandertais com um nível de pormenor muito superior ao que era possível até agora.

Um enigma antigo

Os neandertais surgiram pela primeira vez há cerca de 300.000 anos e espalharam-se amplamente pela Europa e por partes da Ásia. Ainda assim, várias questões essenciais sobre a história das suas populações continuavam por esclarecer.

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

“Still don’t have a comprehensive understanding of Neanderthal population history, nor of the demographic processes that led to their extinction,” afirmou Uthmeier.

“Maps of archaeological sites suggest that an event occurred during the last glacial period that caused a rapid decline in the geographic distribution and genetic diversity of the early population.”

“It was believed that only a small group survived and that all later Neanderthals descended from this group. In genetics, such processes are referred to as ‘bottlenecks’.”

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

“The mtDNA samples do not come from the cell nucleus, but rather from the mitochondria – single-celled structures that regulate a cell’s energy metabolism and have their own DNA,” explicou Uthmeier.

Ler linhagens antigas de neandertais

Uma das amostras recém-analisadas veio de um feto de neandertal descoberto em 1968 na gruta Sesselfelsgrotte, no vale de Altmühl, na Alemanha. Esse exemplar revelou-se particularmente relevante para o enquadramento geral do estudo.

A partir das amostras, os investigadores conseguiram identificar linhagens e avaliar o grau de parentesco entre diferentes grupos de neandertais ao longo do tempo e em diferentes regiões.

“mtDNA mutates much less frequently than nuclear DNA, which plays a key role in determining our appearance and physical constitution, among other things,” disse Uthmeier.

“However, the degree of diversification in the mtDNA samples provides an insight into how closely related the Neanderthal groups – from which the bone and tooth fossils originate – were to one another.”

Este tipo de análise tornou-se viável porque métodos mais recentes permitem agora descodificar 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 dos dados genéticos, sem depender exclusivamente de técnicas tradicionais.

Os métodos convencionais de datação não são eficazes para todos os vestígios 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 dos neandertais.

Um refúgio no sudoeste de França para os neandertais

Os resultados apontam que o último grande estrangulamento populacional ocorreu há cerca de 65.000 anos. Antes desse momento, a população neandertal aparenta ter sido muito mais ampla em distribuição e diversidade.

“As recently as 130,000 years ago, Neanderthals were widespread throughout Western Eurasia, predominantly in what is now northern Germany and Belgium,” disse Uthmeier.

“There were isolated groups in the Caucasus, and even one in the Altai Mountains in southern Siberia.”

Com o passar do tempo, porém, tanto a diversidade genética como a ocupação geográfica parecem ter diminuído. O estudo sugere que o núcleo populacional se deslocou para o sudoeste de França, que poderá ter funcionado como refúgio durante uma fase climática particularmente severa.

“We suspect that the climatic conditions 65,000−60,000 years ago, a very cold and dry period, triggered the retreat to this refugium and the extinction of the remaining Neanderthal lineages,” afirmou Uthmeier.

Depois disso, os neandertais parecem ter voltado a expandir-se para fora. Mas, nessa altura, quase todos os grupos posteriores parecem ter descendido dessa população reduzida, centrada no sudoeste de França.

Este episódio poderá ter reconfigurado de forma profunda a composição genética dos neandertais que viveram posteriormente.

Uma linhagem invulgar estava mais disseminada

Houve, contudo, um elemento inesperado. Na gruta Mandrin, no vale do Ródano, dentro da área que teria funcionado como refúgio, os arqueólogos encontraram um esqueleto de neandertal conhecido como Thorin.

O ADN mitocondrial dele era muito diferente do dos outros sobreviventes do estrangulamento populacional conhecidos até aqui.

“Until recently, it was thought that Thorin belonged to an isolated group that had remained in a very small area,” explicou Uthmeier.

“However, the genetic analysis now conducted has shown that the fetus from the Sesselfelsgrotte in the Altmühl Valley, whose remains date from a similar period, was also related to this group.

“The Thorin line was apparently more widespread than previously thought. This finding really surprised us.”

Isto indica que a linhagem aparentemente “fora do padrão” não estava tão isolada como se supunha inicialmente. Em vez disso, poderá ter estado distribuída por uma área bem maior do que se imaginava.

O declínio final

O estudo também apresenta novas pistas sobre o desfecho da história dos neandertais.

“The combination of DNA analysis and age dating has revealed that a sharp decline in population size began around 45,000 years ago,” disse Uthmeier.

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

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

Há também a hipótese de alguns dos últimos neandertais terem sido parcialmente integrados em populações humanas modernas através de cruzamentos.

“Modern humans and Neanderthals were capable of interbreeding, which is why we still carry a small percent of Neanderthal DNA in us today,” concluiu Uthmeier.

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