DNA revela 300.000 anos de hominina e presença de animais na caverna Denisova

Conny Waters - AncientPages.com - Denisova Cave no sul da Sibéria é o tipo de localidade dos Denisovans, um grupo de hominídeos arcaico que era relacionado aos Neandertais. A dúzia de restos de hominíneos recuperados dos depósitos também incluem neandertais e o filho de um neandertal e um denisovano, o que sugere que a caverna de Denisova era uma zona de contato entre esses hominíneos arcaicos.

No maior estudo de DNA preservado em sedimentos até hoje, os pesquisadores do Max Planck analisaram o DNA de 728 amostras de sedimentos da caverna Denisova.

A entrada da caverna Denisova, o famoso local no sul da Sibéria, onde foram encontrados restos de neandertais e de seus parentes asiáticos, os denisovanos. Crédito: Richard G. Roberts

Ele fornece detalhes sem precedentes sobre a ocupação do local por humanos arcaicos e modernos ao longo de 300.000 anos.

Os pesquisadores detectaram o DNA de Neandertais e Denisovanos, as duas formas de hominídeos arcaicos que habitavam a caverna. Eles também foram os primeiros a detectar DNA de humanos modernos no local, que apareceu na época do surgimento de uma cultura arqueológica chamada Paleolítico Superior Inicial, cerca de 45.000 anos atrás. O estudo também documenta a história de muitos mamíferos, incluindo ursos e hienas que viveram na área durante os períodos de frio e calor.

Apenas oito fragmentos de ossos e dentes de Neandertais e Denisovanos foram recuperados até agora dos depósitos na Caverna de Denisova, que cobrem um período de tempo de mais de 300.000 anos. Esses são poucos fósseis para reconstruir a história ocupacional do local em detalhes ou para ligar os diferentes tipos de ferramentas de pedra e outros artefatos encontrados na Caverna de Denisova a grupos específicos de hominídeos.

Por exemplo, a descoberta de joias e pingentes típicos da chamada cultura Paleolítica Superior Inicial em camadas de aproximadamente 45.000 anos gerou debates sobre se denisovanos, neandertais ou humanos modernos foram os criadores desses artefatos.

Michael Shunkov, do ramo siberiano da Academia Russa de Ciências, que lidera as escavações na caverna Denisova, reuniu uma equipe interdisciplinar de arqueólogos, geneticistas, geocronólogos e outros cientistas para estudar este local único. A equipe já realizou a maior análise de DNA de sedimentos de um único local de escavação.

“A análise do DNA do sedimento oferece uma oportunidade maravilhosa de combinar as datas que determinamos anteriormente para os depósitos na caverna Denisova com evidências moleculares da presença de pessoas e fauna”, diz Richard ‘Bert’ Roberts, da Universidade de Wollongong, na Austrália.

A equipe de geocronologistas liderada por ele e Zenobia Jacobs coletou mais de 700 amostras de sedimentos em uma grade densa dos perfis de sedimentos expostos na caverna. “Só coletar as amostras de todas as três câmaras da caverna e documentar suas localizações precisas levou mais de uma semana”, diz Jacobs.

Os pesquisadores Zenobia Jacobs, Bo Li e Kieran O’Gorman coletando amostras de sedimentos na Câmara Sul. Crédito: Dr. Richard G. Roberts

Quando as amostras chegaram ao Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva em Leipzig, Elena Zavala, a principal autora do estudo, passou mais dois anos no laboratório para extrair e sequenciar pequenos traços de hominíneos antigos e DNA mitocondrial animal desta enorme coleção de amostras. “Esses esforços valeram a pena e detectamos o DNA de denisovanos, neandertais ou humanos modernos antigos em 175 das amostras”, diz Zavala.

Ao comparar os perfis de DNA com as idades das camadas, os pesquisadores descobriram que o DNA de hominíneo mais antigo pertencia aos denisovanos, indicando que eles produziram as ferramentas de pedra mais antigas no local entre 250.000 e 170.000 anos atrás. Os primeiros neandertais chegaram no final desse período, após o qual tanto denisovanos quanto neandertais passaram a frequentar o local – exceto entre 130.000 e 100.000 anos atrás, quando nenhum DNA denisovano foi detectado nos sedimentos.

Os denisovanos que voltaram depois dessa época carregavam um DNA mitocondrial diferente, sugerindo que uma população diferente havia chegado à região.

O DNA mitocondrial humano moderno aparece pela primeira vez nas camadas que contêm as ferramentas iniciais do Paleolítico Superior e outros objetos, que são muito mais diversos do que nas camadas mais antigas.

“Isso fornece não apenas a primeira evidência de humanos modernos antigos no local, mas também sugere que eles podem ter trazido novas tecnologias para a região”, diz Zavala.

Os cientistas estudaram o DNA animal e identificaram dois períodos de tempo em que ocorreram mudanças nas populações de animais e hominíneos. O primeiro, cerca de 190.000 anos atrás, coincidiu com uma mudança de condições relativamente quentes (interglaciais) para um clima relativamente frio (glacial), quando as populações de hienas e ursos mudaram e os neandertais apareceram pela primeira vez na caverna. A segunda grande mudança ocorreu entre 130.000 e 100.000 anos atrás, junto com uma mudança no clima de relativamente frio para relativamente quente. Durante este período, os denisovanos estavam ausentes e as populações de animais mudaram novamente.

“Acredito que nossos colegas russos que escavam este local incrível estabeleceram os padrões para muitas escavações arqueológicas futuras com sua coleta cuidadosa de muitas amostras de cada camada arqueológica para análise de DNA”, disse Svante Pääbo, que iniciou o estudo com a equipe russa. “Poder gerar dados genéticos tão densos a partir de um sítio arqueológico é como a realização de um sonho, e isso é apenas o começo”, diz Matthias Meyer, autor sênior do estudo. “Há tanta informação escondida nos sedimentos – isso vai manter a nós e a muitos outros geneticistas ocupados por toda a vida”.

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Escrito por Conny Waters - AncientPages.com redator da equipa