DNA antigo sugere seleção natural mais forte na Europa nos últimos 10,000 anos

Durante a maior parte da história humana na Europa, o ritmo da vida foi lento. Depois que os humanos modernos chegaram ao continente, há cerca de 50,000 anos, passaram milhares de anos vivendo em pequenos bandos, caçando animais e coletando plantas.

A virada veio bem mais tarde. Por volta de 10,000 anos atrás, a agricultura se espalhou pela Europa e muitas comunidades começaram a se fixar em um só lugar.

Cerca de 5,000 anos depois, pastores das estepes da Eurásia avançaram para a Europa levando gado, rodas e ferramentas e armas de metal. Esse movimento encerrou a Idade da Pedra e abriu caminho para a Idade do Bronze.

A partir daí, a aceleração não parou mais. Surgiram cidades, impérios se expandiram e, ao longo de muitos séculos, as sociedades humanas ficaram mais numerosas, mais complexas e mais interligadas.

Um novo estudo indica que toda essa transformação pode ter alterado não apenas o modo de vida das pessoas, mas também a forma como elas evoluíram.

Ao examinar quase 16,000 genomas humanos antigos, os pesquisadores identificaram indícios de que a seleção natural pode ter atuado sobre populações europeias com muito mais força nos últimos 10,000 anos do que muitos cientistas imaginavam.

O DNA antigo muda o panorama

Por muito tempo, pesquisas baseadas sobretudo no DNA de pessoas atuais apontavam para uma estabilidade relativa do genoma humano ao longo de dezenas de milhares de anos.

Como populações modernas - como europeus ocidentais, asiáticos orientais e africanos - são geneticamente parecidas em termos gerais, a impressão ampla era a de mudanças graduais. Já o DNA antigo revela um quadro mais minucioso.

Neste estudo, em vez de comparar apenas indivíduos vivos, os cientistas colocaram lado a lado o DNA de pessoas antigas da Europa e do Oriente Médio, comparando-os entre si e também com cerca de 6,000 indivíduos modernos.

Com isso, eles ganharam uma forma muito mais precisa de observar como variantes genéticas aumentaram ou diminuíram de frequência ao longo do tempo.

O trabalho aproveitou milhares de genomas já publicados, mas o grande diferencial foi a inclusão de quase 10,000 genomas antigos inéditos, em sua maioria reunidos por uma equipe liderada pelo geneticista David Reich, da Universidade Harvard.

Esse volume enorme de dados trouxe algo que faltava a estudos anteriores: DNA antigo suficiente para rastrear tendências amplas, em nível populacional, ao longo de períodos extensos.

“Este é o trabalho mais importante de que participei em uma década. Ele finalmente cumpre a promessa do DNA antigo de revelar tanto sobre biologia quanto sobre história”, afirmou Reich.

Seleção natural após a agricultura

A equipe observou que, depois que a agricultura se firmou há cerca de 10,000 anos, 479 variantes genéticas passaram a ficar mais comuns ou menos comuns na Europa - um padrão compatível com a ação da seleção natural.

Quando as pessoas começaram a alterar o ambiente ao seu redor de modo mais intenso - com agricultura, sedentarização, domesticação de animais e, mais tarde, sociedades mais densas -, a própria biologia humana parece ter entrado em um ritmo mais rápido de mudança.

“O genoma está sob uma pressão de seleção gigantesca nos últimos 10,000 anos”, disse o geneticista Ali Akbari, da Universidade Harvard, coautor do estudo. “Tudo mudou na forma como vivemos, e isso aparece no nosso genoma e em como ele tenta alcançar essas mudanças.”

Variantes associadas à resistência à tuberculose começaram a se tornar mais frequentes por volta de 6,000 anos atrás, mas voltaram a diminuir ao longo dos últimos 3,000 anos. Variantes ligadas a maior gordura corporal ficaram menos comuns.

Genes relacionados ao cabelo ruivo aumentaram em frequência cerca de 4,000 anos atrás. Já variantes associadas à calvície de padrão masculino se tornaram menos frequentes nos últimos 7,000 anos.

“O genoma está cheio de sinal”, disse Reich, ao descrever “um período de seleção natural incomumente intensa … e também oscilante”.

O efeito da Idade do Bronze

Um dos padrões mais nítidos apareceu em torno da Idade do Bronze, aproximadamente 5,000 anos atrás.

Foi quando a densidade populacional da Europa começou a subir de forma bem mais acentuada. As pessoas passaram a viver mais próximas entre si e também mais próximas de animais domesticados.

Um contexto assim cria novas pressões de doença. O estudo constatou que muitas mutações ligadas à função imunológica, à resistência a doenças e a condições autoimunes aumentaram rapidamente em frequência naquele período.

“A Idade do Bronze provavelmente trouxe uma mudança enorme na exposição a patógenos, levando a seleção a atingir genes relacionados à imunidade e às interações entre hospedeiro e patógeno”, afirmou Lluis Quintana-Murci, geneticista de populações do Instituto Pasteur.

À medida que humanos concentravam-se em assentamentos mais densos e dividiam espaços com animais, o cenário de doenças ao redor deles também se alterava. Seus genomas podem ter reagido em tempo real.

Como interpretar os resultados

Nem todos os achados têm leitura direta.

O grupo também identificou que certos conjuntos de genes associados a características como ritmo de caminhada - e até genes que, em dados modernos, se correlacionam com aspectos como renda e anos de escolaridade - ficaram mais comuns nos últimos 5,000 anos.

Isso não significa que pessoas pré-históricas estivessem evoluindo para resultados sociais contemporâneos. A leitura é que as variantes genéticas associadas a esses traços em bases atuais podem estar capturando alguma outra característica subjacente que foi importante no passado.

Ainda assim, não está claro qual teria sido essa característica.

“Este estudo representa quase uma década de trabalho intenso, mas na verdade só arranha a superfície”, disse a bióloga evolucionista Annabel Perry, da Universidade Harvard, também coautora.

“Não existia faculdade no Neolítico, então qual é o traço que está realmente mudando? Isso é um convite para que pesquisadores investiguem e encontrem essas associações.”

Limitações do estudo e próximas pesquisas

O estudo chama atenção, mas nem todos consideram que a interpretação esteja fechada.

Um dos desafios é que mudanças na frequência de genes podem ocorrer não apenas por seleção natural, mas também porque populações migram, se misturam e, às vezes, substituem umas às outras.

A história europeia ao longo dos últimos 10,000 anos envolveu muita migração, e separar os efeitos da seleção dos efeitos da ancestralidade nem sempre é simples.

A equipe tentou lidar com isso usando métodos tomados da genética médica, mas alguns pesquisadores avaliam que a questão segue em aberto.

“O estudo deve ser visto mais como a oferta de dados impressionantes e hipóteses provocativas que vão exigir muito mais escrutínio, e não como um relato definitivo sobre adaptação na Eurásia”, concluiu Arbel Harpak, geneticista de populações da Universidade do Texas em Austin.