Cientistas sequenciaram o DNA de mamute com mais de um milhão de anos

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Créditos: Zaiken / Centro de Paleogenética.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Em um feito no limite de nossas capacidades científicas, uma equipe internacional de geneticistas recuperou e sequenciou o DNA mais antigo até hoje.

Dos dentes de três mamutes antigos que vagaram pela Sibéria entre 700.000 e 1,2 milhão de anos atrás, os pesquisadores extraíram DNA extremamente degradado e os juntaram para revelar uma linhagem genética de mamute até então desconhecida.

Anteriormente, a amostra de DNA recuperada mais antiga era de um osso de cavalo encontrado no pergelissolo de Yukon, datando de 560.000 a 780.000 anos atrás.

“Este DNA é incrivelmente antigo”, disse o geneticista evolucionista Love Dalén, do Centro de Paleogenética da Suécia. “As amostras são mil vezes mais antigas do que os vestígios de Viking e até são anteriores à existência de humanos e Neandertais”.

Cerca de um milhão de anos atrás, mesmo os mamutes-lanudos (Mammuthus primigenius) ainda não existiam. As feras bastante conhecidas e amadas não começaram a emergir até cerca de 800.000 anos atrás, vivendo em climas congelados da Terra até que finalmente fossem extintas cerca de 4.000 anos atrás.

Por ser relativamente recente, no tempo geológico, e porque eles preferiam habitats frios (que preservam melhor os restos mortais), sabemos um pouco sobre essas criaturas antigas.

Mamutes-lanudos coexistiram com mamutes-columbianos (M. columbi), que habitaram a América do Norte e foram extintos há cerca de 11.500 anos.

Seus predecessores, os mamutes dos quais os mamutes-lanudos evoluíram, são menos conhecidos. Sabemos que os mamutes-lanudos descendem dos mamutes-da-estepe (M. trogontherii), que perambulavam pela maior parte da Eurásia até cerca de 200.000 anos atrás. Também pensamos que os mamutes-columbianos descendiam dos mamutes-da-estepe que haviam cruzado para a América do Norte há cerca de 1,5 milhão de anos.

Na tentativa de aprender mais sobre esse ancestral, os cientistas analisaram a genealogia gigantesca de cima para baixo.

Os três dentes de mamute dos quais extraíram o DNA foram escavados décadas atrás e foram cuidadosamente mantidos em uma coleção de museu. O mais novo, com 700.000 anos, pertencia a um mamute-lanudo – um dos primeiros conhecidos. Esperava-se que os dois mais velhos, com mais de 1 milhão de anos, pertencessem ao mamute-da-estepe.

Por meio de restauração meticulosa e esforços comparativos, os pesquisadores conseguiram juntar e sequenciar o DNA que havia sido preservado dentro do esmalte duro dos dentes dos animais. O segundo mais antigo dos três espécimes, encontrado em Adycha, confirmou isso: era muito próximo do mamute-da-estepe em morfologia e DNA.

O espécime mais antigo, encontrado em Krestovka e datado de cerca de 1,6 milhão de anos atrás, foi mais surpreendente. Ele acabou pertencendo a uma linhagem genética previamente desconhecida de mamute que divergiu de um ancestral comum há mais de 2 milhões de anos.

“Isso foi uma surpresa para nós”, disse o geneticista Tom van der Valk, da Universidade de Uppsala, na Suécia.

“Todos os estudos anteriores indicaram que havia apenas uma espécie de mamute na Sibéria naquela época, chamada de mamute-da-estepe. Mas nossas análises de DNA mostram agora que havia duas linhagens genéticas diferentes, que aqui chamamos de mamute de Adycha e o mamute de Krestovka. Não podemos dizer com certeza ainda, mas achamos que eles podem representar duas espécies diferentes”.

Fica ainda mais interessante. Ao comparar o DNA desses mamutes antigos com aqueles que vieram depois, os pesquisadores descobriram que poderia ter sido o mamute de Krestovka que cruzou a Ponte Terrestre de Bering para a América do Norte há 1,5 milhão de anos, não o mamute-da-estepe.

O DNA do mamute-columbiano tem uma mistura do DNA de Krestovka e do mamute-lanudo, sugerindo que os dois se reproduziram quando os mamutes-lanudos migraram para a América do Norte, produzindo um híbrido.

“Esta é uma descoberta importante”, disse a paleogeneticista Patrícia Pečnerová, da Universidade de Copenhague, na Dinamarca. “Parece que o mamute-columbiano, uma das espécies mais icônicas da era do gelo da América do Norte, evoluiu por meio de uma hibridização que ocorreu há aproximadamente 420 mil anos”.

O mamute de Adycha, embora mais em linha com as expectativas, também tinha alguns segredos a revelar. Comparando seu genoma ao de mamutes-lanudos de 700.000 a alguns milhares de anos atrás, a equipe procurou entender como o mamute-lanudo se adaptou a um ambiente ártico congelado.

Os traços associados a essa adaptação – genes associados à termorregulação, crescimento do pelo, ritmo circadiano e depósitos de gordura branca e marrom – já estavam presentes no genoma do mamute de Adycha, bem antes do surgimento do mamute-lanudo. Mas os animais também continuaram a evoluir; o gene envolvido na detecção de temperatura, por exemplo, tinha mais variantes em mamutes-lanudos posteriores.

As técnicas da equipe não funcionarão para todos os restos mortais. A temperatura fria do pergelissolo retarda a degradação do DNA, portanto, restos de idade semelhante de outros locais provavelmente estariam muito degradados; e, dentro do pergelissolo, há um limite para o quanto esse DNA pode ser recuperado.

“Uma das grandes questões agora é até onde podemos voltar no tempo. Ainda não atingimos o limite”, disse o arqueólogo molecular Anders Götherström, do Centro de Paleogenética.

“Um palpite seria que poderíamos recuperar DNA de 2 milhões de anos e possivelmente ir até 2,6 milhões. Antes disso, não havia pergelissolo onde o DNA antigo seria preservado”.

Muitas criaturas preservadas foram escavadas do pergelissolo da Terra. A pesquisa demonstra quais descobertas notáveis ​​podem estar escondidas em ossos antes considerados muito antigos para serem estudados.

A pesquisa foi publicada na Nature.