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

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 esse território se terá reduzido de forma abrupta há cerca de 65.000 anos, quando um forte gargalo populacional parece ter eliminado muitas linhagens e fez com que os neandertais posteriores descendesse, em grande parte, 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, foram analisadas dez novas sequenciações de ADN mitocondrial obtidas a partir de restos neandertais encontrados na Bélgica, França, Alemanha e Sérvia. Esses dados foram comparados com 49 amostras anteriormente publicadas.

Com esta abordagem, os especialistas conseguiram acompanhar com muito mais detalhe do que até aqui as mudanças na diversidade, nos movimentos e no declínio dos neandertais.

Um mistério antigo

Os neandertais terão surgido há aproximadamente 300.000 anos e expandiram-se amplamente pela Europa e por partes da Ásia. Ainda assim, várias questões essenciais sobre a sua história populacional continuavam sem resposta.

Thorsten Uthmeier é especialista em arqueologia pré-histórica na Universidade Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberga (FAU).

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

“Os mapas de sítios arqueológicos sugerem que, durante o último período glaciário, ocorreu um evento que provocou uma rápida redução na distribuição geográfica e na diversidade genética da população inicial.”

“Acreditava-se que apenas um pequeno grupo teria sobrevivido e que todos os neandertais posteriores descenderiam desse grupo. Em genética, estes processos são designados por ‘gargalos’.”

A equipa centrou-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 provêm do núcleo da célula, mas sim das mitocôndrias - estruturas celulares que regulam o metabolismo energético e possuem o seu próprio ADN”, explicou Uthmeier.

A leitura de linhagens antigas

Uma das novas amostras analisadas pertenceu a um feto neandertal descoberto em 1968 na gruta de Sesselfelsgrotte, no vale de Altmühl, na Alemanha. Esse exemplar revelou-se particularmente relevante para o quadro geral.

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

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

“No entanto, o grau de diversificação nas amostras de mtDNA dá-nos uma ideia de quão aparentados estavam entre si os grupos neandertais - de onde provêm os fósseis de ossos e dentes.”

Este tipo de análise tornou-se viável porque métodos mais recentes conseguem agora descodificar material genético muito degradado, que antes era quase impossível de estudar. Além disso, os investigadores conseguiram estimar a idade de algumas amostras recorrendo apenas aos próprios dados genéticos.

Os métodos de datação convencionais não são adequados para todos os restos antigos. Aqui, ao combinar a comparação genética com estimativas de idade, a equipa reconstruiu uma cronologia muito mais nítida da fase tardia da história neandertal.

Um refúgio no sudoeste de França

Os resultados apontam para que o último grande gargalo populacional tenha ocorrido há cerca de 65.000 anos. Antes disso, a população neandertal parece ter sido muito mais extensa e geneticamente variada.

“Ainda há cerca de 130.000 anos, os neandertais estavam espalhados por toda a Eurásia ocidental, sobretudo no que hoje é 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 sugere que o núcleo populacional se deslocou para o sudoeste de França, possivelmente funcionando como refúgio durante uma fase climática particularmente severa.

“Suspeitamos que as condições climáticas entre 65.000 e 60.000 anos atrás, 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 terão voltado a expandir-se para outras regiões. Porém, nessa altura, quase todos os grupos posteriores parecem já descender dessa população reduzida centrada no sudoeste de França.

Este episódio poderá ter alterado de forma profunda a composição genética dos neandertais que se seguiram.

Uma linhagem invulgar estava disseminada

Ainda assim, surgiu uma complicação inesperada. Na gruta de Mandrin, no vale do Ródano, dentro do que teria sido o refúgio, os arqueólogos encontraram um esqueleto neandertal conhecido como Thorin.

O seu ADN mitocondrial era muito distinto do observado noutros sobreviventes conhecidos do gargalo populacional.

“Até há pouco tempo, pensava-se que o Thorin pertencia a um grupo isolado que se manteve numa área muito pequena”, explicou Uthmeier.

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

“A linhagem de Thorin era, ao que tudo indica, mais распространada do que se pensava. Este resultado surpreendeu-nos muito.”

Este resultado indica que a linhagem aparentemente invulgar não era tão isolada como parecia inicialmente. Em vez disso, poderá ter estado presente numa área muito mais ampla do que se supunha.

O declínio final

O estudo também acrescenta pistas sobre o capítulo derradeiro da história neandertal.

“A combinação entre análise de ADN e datação revelou que uma acentuada diminuição do tamanho populacional começou por volta de 45.000 anos atrás”, 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 sido relevantes, tal como a chegada e expansão de Homo sapiens sapiens na Europa. Competição, pressão climática e fragilidade demográfica poderão ter contribuído em conjunto.

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

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

A investigação foi publicada na revista Anais da Academia Nacional de Ciências.