O primeiro esboço do genoma neandertal foi publicado em 2010. Desde então, pesquisadores do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva sequenciaram mais 18 genomas de 14 sítios arqueológicos diferentes em toda a Eurásia. Embora esses genomas tenham fornecido informações sobre os traços mais amplos da história neandertal, ainda sabemos pouco sobre as comunidades neandertais individuais.

Para explorar a estrutura social dos neandertais, os pesquisadores voltaram sua atenção para o sul da Sibéria, uma região que já foi muito frutífera para pesquisas de DNA antigo – incluindo a descoberta de restos de hominídeos denisovanos na famosa caverna de Denisova. A partir do trabalho feito naquele local, sabemos que os neandertais e os denisovanos estiveram presentes nesta região por centenas de milhares de anos, e que os neandertais e os denisovanos interagiram uns com os outros – como a descoberta de uma criança com pai denisovano e mãe neandertal mostrou.

Em seu novo estudo publicado na Nature , os pesquisadores se concentraram nos restos de Neanderthal nas cavernas Chagyrskaya e Okladnikov, que ficam a 100 quilômetros da caverna Denisova. Os neandertais ocuparam brevemente esses locais cerca de 54.000 anos atrás, e vários restos neandertais potencialmente contemporâneos foram recuperados de seus depósitos. Os pesquisadores recuperaram com sucesso o DNA de 17 restos de neandertais – o maior número de restos de neandertais já sequenciados em um único estudo.

A caverna Chagyrskaya foi escavada nos últimos 14 anos por pesquisadores do Instituto de Arqueologia e Etnografia da Academia Russa de Ciências. Além de várias centenas de milhares de ferramentas de pedra e ossos de animais , eles também recuperaram mais de 80 fragmentos de ossos e dentes de neandertais, um dos maiores conjuntos desses humanos fósseis não apenas na região, mas também no mundo.

Os neandertais em Chagyrskaya e Okladnikov caçavam íbex, cavalos, bisões e outros animais que migravam pelos vales dos rios que as cavernas dominam. Eles coletaram matérias-primas para suas ferramentas de pedra a dezenas de quilômetros de distância, e a ocorrência da mesma matéria-prima nas cavernas Chagyrskaya e Okladnikov também corrobora os dados genéticos de que os grupos que habitam essas localidades estavam intimamente ligados.

Estudos anteriores de um dedo fóssil da caverna Denisova mostraram que os neandertais habitavam as montanhas de Altai consideravelmente antes, cerca de 120.000 anos atrás. Dados genéticos mostram, porém, que os neandertais das cavernas Chagyrskaya e Okladnikov não são descendentes desses grupos anteriores, mas estão mais próximos dos neandertais europeus. Isso também é apoiado pelo material arqueológico : as ferramentas de pedra da caverna Chagyrskaya são mais semelhantes à chamada cultura micoquiana conhecida na Alemanha e na Europa Oriental.

Os 17 restos vieram de 13 indivíduos neandertais – 7 homens e 6 mulheres, dos quais 8 eram adultos e 5 eram crianças e adolescentes. Em seu DNA mitocondrial, os pesquisadores encontraram várias chamadas heteroplasmias que foram compartilhadas entre os indivíduos. As heteroplasmias são um tipo especial de variante genética que persiste apenas por um pequeno número de gerações.

Entre esses restos estavam os de um pai neandertal e sua filha adolescente. Os pesquisadores também encontraram um par de parentes de segundo grau: um menino e uma mulher adulta, talvez um primo, tia ou avó. A combinação de heteroplasmias e indivíduos relacionados sugere fortemente que os neandertais na caverna Chagyrskaya devem ter vivido – e morrido – na mesma época.

"O fato de estarem vivendo ao mesmo tempo é muito empolgante. Isso significa que eles provavelmente vieram da mesma comunidade social. Então, pela primeira vez, podemos usar a genética para estudar a organização social de uma comunidade neandertal", diz Laurits Skov, que é o primeiro autor deste estudo.

Outra descoberta impressionante é a diversidade genética extremamente baixa dentro dessa comunidade neandertal, consistente com um tamanho de grupo de 10 a 20 indivíduos. Isso é muito menor do que os registrados para qualquer comunidade humana antiga ou atual, e é mais semelhante ao tamanho dos grupos de espécies ameaçadas à beira da extinção.

No entanto, os neandertais não viviam em comunidades completamente isoladas. Ao comparar a diversidade genética no cromossomo Y, que é herdado de pai para filho, com a diversidade do DNA mitocondrial, que é herdado das mães, os pesquisadores puderam responder à pergunta: foram os homens ou as mulheres que se mudaram entre as comunidades? ?

Eles descobriram que a diversidade genética mitocondrial era muito maior do que a diversidade do cromossomo Y, o que sugere que essas comunidades neandertais estavam ligadas principalmente pela migração feminina. Apesar da proximidade com a Caverna Denisova, essas migrações não parecem ter envolvido denisovanos – os pesquisadores não encontraram evidências de fluxo gênico denisovano nos neandertais Chagyrskaya nos últimos 20.000 anos antes desses indivíduos viverem.

"Nosso estudo fornece uma imagem concreta de como uma comunidade neandertal pode ter sido", diz Benjamin Peter, o último autor do estudo. "Isso faz os neandertais parecerem muito mais humanos para mim."