O antigo clã fantasma da Sibéria começa a entregar seus segredos


O antigo clã fantasma da Sibéria começa a entregar seus segredos

O grupo misterioso de humanos extintos conhecidos como Denisovans está ajudando a reescrever nossa compreensão da evolução humana. Quem eram eles?
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História da Arqueologia

Samantha Brown não tinha grandes esperanças quando abriu a bolsa ziplock contendo cerca de 700 fragmentos de osso. Seria muito trabalhoso analisá-los e nenhum deles seria humano, ela havia sido avisada.

Os fósseis eram da Caverna Denisova - um sítio arqueológico no sul da Sibéria onde, em 2010, cientistas descobriram um grupo de humanos antigos previamente desconhecido 1 . Pesquisadores os identificaram, a quem deram o nome de Denisovans, com base no DNA preservado em um osso do dedo, e essa descoberta fez do remoto abrigo um dos sítios arqueológicos mais importantes do mundo.

Brown passou por sua bolsa de ossos, testando cada uma das proteínas que são nitidamente homininas. Ela encontrou ursos, bisontes, hienas e até mesmo mamutes e rinocerontes, mas nenhum vestígio de hominídeos. Então ela voou para a Sibéria para coletar mais amostras de ossos que haviam sido escavadas na Caverna Denisova, sabendo que suas chances de sucesso eram pequenas.

Sua sorte se transformou em junho de 2015, quando um pedaço de osso longo de 2 centímetros testou positivo para o colágeno hominínico. "Foi um momento tão insano para descobrir que um deles era hominídeo", diz ela. No entanto, nada a prepararia para uma posterior descoberta por colegas na Alemanha, que sequenciaram o genoma completo do DNA no osso. No ano passado, uma equipe que incluiu Brown relatou que o osso pertencia a uma mulher que viveu há cerca de 100 mil anos , e cuja mãe era neandertal e pai, denisovana 2 . Eles deram um nome à jovem notável: Denny.

“Em primeiro lugar, foi um achado de um em um milhão - e depois para ser uma prole de primeira geração. É mágica, é incrível ”, diz Brown. "É um verdadeiro testemunho do que ainda podemos encontrar."

Brown e seus colegas descobriram outros fragmentos ósseos de hominina em Denisova Cave, e a equipe está embarcando em um projeto para analisar dezenas de milhares de fragmentos ósseos da caverna e outros locais na Ásia. O esforço é um dos vários que estão ampliando a busca por denisovanos em todo o continente, onde traços de seu DNA são encontrados em muitas populações humanas modernas. Os pesquisadores esperam determinar o alcance desse grupo enigmático - que pode ter se estendido da Sibéria à Oceania - e mapear seus encontros com outros hominídeos, incluindo o Homo sapiens e o Neanderthal. Muitos cientistas sonham em encontrar restos e artefatos mais completos de Denisovan, para que possam descobrir como era a aparência de Denisovans e começar a entender como eles poderiam ter se comportado.

Quase uma década depois de sua descoberta, os Denisovans estão finalmente entrando em foco. Os cientistas estão ganhando confiança de que em breve descobrirão mais restos desta população antiga de outros locais que não a caverna de Denisova - se ainda não o fizeram. Pesquisadores levantaram a possibilidade de que alguns fósseis incomuns na China sejam Denisovan.

"É realmente uma busca para encontrar Denisovans", diz Andrey Krivoshapkin, um arqueólogo do Instituto de Arqueologia e Etnografia do Siberian Branch da Academia Russa de Ciências em Novosibirsk, que está escavando cavernas perto de Denisova e sites na Ásia central em busca de pistas.

Caverna de um eremita

A Caverna Denisova fica no sopé das Montanhas Altai, perto das fronteiras da Rússia com a Mongólia, a China e o Cazaquistão. Localizado em um vale de rio verdejante que lembra alguns visitantes da Suíça, o site recebe o nome, segundo as lendas, de um pastor local ou um eremita do século XVIII que encontrou isolamento em suas câmaras de teto alto. A caverna continua sendo remota, mesmo para os pesquisadores que migram para lá durante a estação de escavação de seis meses que atravessa a primavera e o verão. "Você está completamente isolado do mundo", diz Katerina Douka, cientista arqueológica e supervisora ​​de Brown no Instituto Max Planck para a Ciência da História Humana em Jena, Alemanha, que visitou a caverna pela primeira vez em 2013. "Era um paraíso ," ela diz.

Arqueólogos soviéticos começaram a escavar a caverna nos anos 70 e início dos 80, descobrindo dezenas de milhares de ferramentas de pedra e fragmentos de ossos de animais, muitos roídos e digeridos por hienas ou outros carnívoros que viviam na caverna. Em 2009, Svante Pääbo, geneticista do Instituto Max Planck de Antropologia Evolucionária, em Leipzig, Alemanha, recebeu um osso do dedo de um hominídeo, pequeno e partido ao meio, que arqueólogos russos haviam retirado da caverna no ano anterior. Ele se perguntou se pertencia a um neandertal, porque sua equipe havia encontrado o DNA do grupo em restos fragmentados de uma caverna próxima. Mas as expectativas de Pääbo eram baixas porque o osso era tão pequeno e, portanto, era improvável que contivesse muito DNA. "Na verdade, ele estava mentindo por cerca de meio ano", diz ele, antes de sua equipe analisá-lo.

Denisova 3, como o osso é agora conhecido, levantou questões que os cientistas ainda estão enfrentando. Além de revelar a existência dos misteriosos novos hominídeos 1 , o DNA encontrado sugere que os denisovanos e neandertais são descendentes de uma população ancestral que, segundo pesquisas posteriores, divergiu da dos humanos modernos nos últimos 800.000 anos , e provavelmente viveu em toda a Ásia 3 . Humanos em todo o continente ainda carregam ancestrais Denisovan em proporções variadas.

A Caverna Denisova ainda é o único lugar onde Denisovans foram encontrados, e descobertas como Denny sugerem que o local já foi um nexo para vários grupos de humanos. Quando se trata de entender tais interações, Pääbo acrescenta: “É um dos locais mais importantes - se não os mais importantes do mundo.”

Nos anos que se seguiram à descoberta de Denisovans, os cientistas usaram o sequenciamento de DNA para atribuir alguns dentes molares da caverna ao mesmo grupo 4 . Eles também encontraram outros restos que abrigavam o DNA neandertal. A análise de Denny preenche alguns detalhes importantes sobre os dois grupos. Sabíamos que os denisovanos e os neandertais estavam lá. Nós apenas não achamos que eles interagiram intimamente ”, diz Pääbo. “Foi tão incrível encontrar provas diretas - para encontrar essas pessoas no ato, quase, de misturar.”

A descoberta de Denny também convenceu Pääbo e outros cientistas de que os restos mortais de indivíduos semelhantes, com ancestrais recentes de dois grupos de hominídeos , serão encontrados - talvez também na Caverna Denisova. Pesquisadores que analisaram o genoma de Denny encontraram sinais de que o conjunto de cromossomos que foi contribuído por seu pai, embora claramente Denisovan, abrigava alguns ancestrais neandertais, o que sugere encontros anteriores entre os grupos 2. "Devemos ser capazes de pegar esses indivíduos", diz Douka.

"Ainda é uma preocupação", acrescenta Tom Higham, cientista arqueológico da Universidade de Oxford, no Reino Unido, que trabalha com Douka e Brown. "Ou é uma incrível sorte, ou o cruzamento acontece com tanta frequência que poderíamos esperar encontrar esses tipos de ocorrência no registro arqueológico".

Encruzilhadas ocupadas

Embora alguns pesquisadores esperem tropeçar em outro Denny, outros estão tentando identificar períodos em que diferentes grupos de hominíneos se sobrepunham - e talvez se misturassem - na caverna. Os geocronólogos Zenobia Jacobs e Richard Roberts, da Universidade de Wollongong, na Austrália, lideraram uma equipe que datou o sedimento da caverna Denisova analisando centenas de milhares de grãos de quartzo e feldspato 5.

A julgar pelas ferramentas de pedra mais antigas encontradas ali, os primeiros moradores da caverna se mudaram há cerca de 300 mil anos e eram, presumivelmente, denisovanos ou neandertais. Os Denisovans ocuparam a caverna de pelo menos 200.000 anos atrás a cerca de 55.000 anos atrás - quando os sedimentos em que Denisova 3 foi encontrada foram depositados, Jacobs e Roberts relataram em 5 de janeiro . A equipe também datou os restos de Neandertal e sedimentos entre 100.000 e 190.000 anos atrás.

Isso poderia implicar que os dois grupos se sobrepõem por longos períodos, mas Jacobs adverte que a equipe ainda não pode identificar tais períodos, em parte, devido à escassez de restos de hominídeos. A equipe de Pääbo está vasculhando as centenas de amostras de sedimentos do estudo de Jacobs e Roberts para DNA de hominina, o que poderia ajudar a determinar quando os Denisovans e Neanderthals ocuparam a caverna e se eles se sobrepunham.

Há também indícios de que os humanos modernos habitaram a caverna e talvez tenham encontrado esses outros grupos. Nos depósitos mais jovens da caverna, arqueólogos descobriram ferramentas e jóias esculpidas nos ossos e dentes de cervos e outros animais que se assemelham a artefatos associados ao primeiro H. sapiens para chegar à Europa, durante um período conhecido como Paleolítico Superior Inicial, que começou aproximadamente 50.000 anos atrás. Em outro artigo publicado em 6 de janeiro , uma equipe liderada por Douka e Higham calculou que esses artefatos tinham 43.000 a 49.000 anos de idade. No entanto, um fragmento ósseo de hominina com 46.000 a 50.000 anos de idade não possuía o DNA necessário para fixá-lo a um grupo específico.

Os arqueólogos russos que lideraram a escavação da caverna propuseram que as ferramentas e jóias foram feitas por denisovanos e sugerem que o grupo tinha a capacidade de pensar simbolicamente. Mas os arqueólogos no Ocidente tendem a favorecer a ideia de que os artefatos foram feitos pelos primeiros humanos modernos, cujos restos mortais foram encontrados em outro sítio siberiano, Ust'-Ishim 7 , e datam do Paleolítico Superior Inicial.

Os pesquisadores estão agora pesquisando os sedimentos mais jovens da Caverna Denisova para obter mais restos de hominídeos e DNA que possa ajudar a descobrir quem fez os artefatos. Trabalhos similares em outros sítios arqueológicos na Sibéria, incluindo vários nas proximidades da caverna de Denisova, também podem produzir respostas, diz Higham. “Há muita coisa realmente emocionante acontecendo. As coisas estão se movendo muito rápido.

Pesquisar por bones

Pesquisadores foram retidos pela falta de evidências fósseis de Denisovans. Bence Viola estudou o lote, incluindo o Denisova 3 - que foi criado para análise de DNA - e vários molares anormalmente grandes que não se assemelham aos dos neandertais ou humanos modernos 8 . “Todo o material Denisovan se encaixa em uma caixa muito pequena”, diz Viola, paleoantropólogo da Universidade de Toronto, Canadá. “Passei muito tempo olhando para esses pequenos fragmentos e dentes. Eu sou provavelmente o único que viu tudo.

Mas mais material está surgindo lentamente. Arqueólogos que escavaram a Caverna Denisova em 2016 descobriram um pedaço recém-quebrado de osso parietal - parte do crânio - que contém DNA mitocondrial de um Denisovan. O osso é um pouco parecido com o do Homo erectus , uma espécie de hominina que a maioria dos pesquisadores considera ser um ancestral próximo dos humanos, dos neandertais e, presumivelmente, dos denisovanos (ver "Árvore emaranhada"). “Infelizmente, não é muito informativo. Eu esperava mais disso ”, diz Viola, que descreverá sua análise em março na reunião anual da Associação Americana de Antropólogos Físicos. Ele espera que os outros pedaços do osso parietal, ou até mesmo um crânio completo, possam ser encontrados em breve. "Seria bom ter um pouco mais", acrescenta ele.

Parece não haver escassez de restos fragmentários. No início deste mês, Higham twittou uma foto de um fragmento de ossos longos em um pequeno saco plástico. "Boa sorte, pequeno osso denisovano", escreveu ele, embora ainda não saiba a que grupo hominíneo pertence. Foi o quinto osso da caverna, incluindo os restos de Denny, a serem identificados como hominídeos pela equipe.. O pesquisador usou um método chamado zooarchaeology por espectrometria de massa (ZooMS), que foi desenvolvido para identificar rapidamente os ossos de animais que freqüentemente se acumulam em sítios arqueológicos. O ZooMS quebra o colágeno, a proteína mais abundante no osso, em peptídeos menores, e então usa um espectrômetro de massa para identificar diferenças entre as espécies animais. As homininas têm sequências peptídicas de colagénio idênticas, pelo que o ADN é necessário para fixar os restos a grupos específicos.

Atrás dos primeiros sucessos, Douka e seus colegas ganharam 2 milhões de euros (US $ 2,3 milhões) em financiamento do Conselho Europeu de Pesquisa em 2017 para expandir a busca por denisovanos em cerca de 20 locais na Europa e na Ásia, analisando outros 30.000 a 40.000 ossos . "Há dias que tenho muita esperança, e há dias em que você passa por mil ossos e encontra mil hienas", diz Douka. "Tenho a sensação de que a China é o lugar para procurar."

Outros cientistas compartilham o palpite de Douka, em grande parte devido à distribuição do DNA de Denisovan em humanos modernos - isso é comum em muitas populações chinesas. Alguns cientistas se perguntam se pode haver até mesmo um esqueleto de Denisovan que já está batendo em volta de uma coleção do museu na China. Em 2017, por exemplo, paleoantropólogos descreveram os invulgarmente grandes crânios de hominídeos que viveram 105.000 a 125.000 anos atrás, escavados de um local perto da cidade de Xuchang, na China central 9 . Com base em sua idade, localização e anatomia distinta, os restos mortais têm alguns pesquisadores, incluindo Chris Stringer, um paleoantropólogo do Museu de História Natural de Londres, perguntando se eles podem pertencer a Denisovans. "Quem são os Denisovans fora da caverna Denisova?", Diz Stringer. "Eles têm que estar lá na China."

Viola diz que os crânios de Xuchang não se parecem com o fragmento de osso parietal. Ele está mais interessado nos restos de cerca de 300 mil anos de um local no norte da China chamado Xujiayao, que contém molares parecidos com os da caverna de Denisova. "Eu ficaria muito surpreso se o material da China, especialmente Xujiayao, não fosse Denisovan", diz Viola.

Uma equipe liderada pelo geneticista Qiaomei Fu, que estabeleceu um antigo laboratório de DNA no Instituto de Paleontologia e Paleoantropologia da Academia Chinesa de Ciências em Pequim, analisou os crânios de Xuchang e os de outros Denisovans potenciais, mas diz que nenhum dos permanece, até agora, contém qualquer DNA de hominina.

As proteínas podem oferecer aos pesquisadores uma chance maior de encontrar um Denisovan na China ou em outro lugar na Ásia, porque eles tendem a persistir por mais tempo que o DNA. Douka acaba de recrutar uma estudante de PhD na China para vasculhar amostras lá, e também espera analisar os restos do sudeste da Ásia e da Papua Nova Guiné.

Como a forma de colágeno que o ZooMS examina não difere entre os denisovanos e outros hominídeos, os pesquisadores precisarão sequenciar proteínas ósseas que apresentem maior variação para encontrar um denisovano. Frido Welker, um antropólogo molecular do Museu de História Natural da Dinamarca em Copenhague, acaba de iniciar um projeto para verificar se o hominin permanece, incluindo os de Denisovans em potencial, da época do Pleistoceno inicial e médio - um período que durou de 2,6 milhões a 126.000 anos. atrás - abrigue proteínas que indicam relações evolutivas. "Esse é um período de tempo em que o DNA antigo não sobrevive necessariamente, mas onde as proteínas", diz Welker.

Muitos cientistas agora presumem que Denisova Cave era um posto avançado do norte que Denisovans e outros homininos chamavam de lar quando o clima permitia. No entanto, mesmo muito tempo depois que essas antigas populações desapareceram do local, ela continua sendo um ímã para grupos diferentes. Em julho de 2018, antropólogos, arqueólogos e geneticistas que se tornaram obcecados com a caverna se reuniram para compartilhar seus últimos achados. A conferência foi chamada "As Origens do Paleolítico Superior na Eurásia e a evolução do gênero Homo ", mas poderia muito bem ter sido chamada de Denisovastock.

Foi a primeira visita de Brown, e ela sabia que ficaria impressionada com a caverna que produziu tantas descobertas. Ela diz que a paisagem ao redor, exuberante e verde, deu a ela um vislumbre do que atraiu Denny e seus parentes. "Você pode imaginar pessoas querendo estar lá."