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O DNA mais antigo do mundo revela como os mamutes evolua­ram
Ha¡ cerca de 1 milha£o de anos, não existiam mamutes lanudos ou colombianos, pois ainda não haviam evolua­do. Esta foi a anãpoca de seu predecessor, o antigo mamute da estepe.
Por Universidade de Estocolmo - 17/02/2021


A ilustração representa uma reconstrução dos mamutes da estepe que antecederam o mamute lanoso, com base no conhecimento genanãtico que agora temos do mamute Adycha. Crédito: Beth Zaiken / CPG

Uma equipe internacional liderada por pesquisadores do Centro de Paleogenanãtica de Estocolmo sequenciou o DNA recuperado de restos de mamutes com até1,2 milha£o de anos. As análises mostram que o mamute colombiano que habitou a Amanãrica do Norte durante a última era glacial era um ha­brido entre o mamute lanudo e uma linhagem genanãtica previamente desconhecida de mamute. Além disso, o estudo fornece novos insights sobre quando e com que rapidez os mamutes se adaptaram ao clima frio. Essas descobertas foram publicadas hoje na Nature .

Ha¡ cerca de 1 milha£o de anos, não existiam mamutes lanudos ou colombianos, pois ainda não haviam evolua­do. Esta foi a anãpoca de seu predecessor, o antigo mamute da estepe. Os pesquisadores agora conseguiram analisar os genomas de três mamutes antigos, usando DNA recuperado de dentes de mamute que foram enterrados por 0,7-1,2 milhões de anos no permafrost siberiano.

Esta éa primeira vez que o DNA foi sequenciado e autenticado de espanãcimes de milhões de anos de idade, e extrair o DNA das amostras foi um desafio. Os cientistas descobriram que apenas pequenas quantidades de DNA permaneceram nas amostras e que o DNA foi degradado em fragmentos muito pequenos.

"Este DNA éincrivelmente antigo. As amostras são mil vezes mais antigas do que os vesta­gios de Viking e atésão anteriores a  existaªncia de humanos e neandertais", disse o autor saªnior Love Dalanãn, professor de genanãtica evolutiva do Centro de Paleogenanãtica em Estocolmo.

A idade dos espanãcimes foi determinada usando dados geola³gicos e o rela³gio molecular. Ambos os tipos de análises mostraram que dois dos espanãcimes tem mais de um milha£o de anos, enquanto o terceiro tem cerca de 700 mil anos e representa um dos primeiros mamutes lanudos conhecidos.

Uma origem inesperada do mamute colombiano

As análises dos genomas mostraram que o espanãcime mais antigo, que tinha aproximadamente 1,2 milha£o de anos, pertencia a uma linhagem genanãtica de mamute atéentão desconhecida. Os pesquisadores se referem a ele como mamute Krestovka, com base na localidade onde foi encontrado. Os resultados mostram que o mamute Krestovka divergiu de outros mamutes siberianos hámais de dois milhões de anos.

"Isso foi uma completa surpresa para nós. Todos os estudos anteriores indicaram que havia apenas uma espanãcie de mamute na Sibanãria naquela anãpoca, chamado de mamute da estepe. Mas nossas análises de DNA agora mostram que havia duas linhagens genanãticas diferentes, ao qual nos referimos aqui como mamute Adycha e mamute Krestovka. Nãopodemos dizer com certeza ainda, mas achamos que eles podem representar duas espanãcies diferentes ", disse o autor principal do estudo, Tom van der Valk.

Os pesquisadores também sugerem que foram os mamutes que pertenceram a  linhagem Krestovka que colonizou a Amanãrica do Norte hácerca de 1,5 milha£o de anos. Além disso, as análises mostram que o mamute colombiano que habitou a Amanãrica do Norte durante a última idade do gelo, era um ha­brido. Aproximadamente metade de seu genoma veio da linhagem Krestovka e a outra metade do mamute lanoso.
 
"Esta éuma descoberta importante. Parece que o mamute colombiano, uma das espanãcies mais ica´nicas da Idade do Gelo da Amanãrica do Norte, evoluiu por meio de uma hibridização que ocorreu háproximadamente 420 mil anos", disse a coautora Patra­cia Pečnerova¡.

Evolução e adaptação no mamute lanoso

O segundo genoma de um milha£o de anos, do mamute Adycha, parece ter sido ancestral do mamute lanoso. Os pesquisadores puderam, portanto, comparar seu genoma com o genoma de um dos primeiros mamutes lanosos conhecidos que viveu 0,7 milha£o de anos atrás, bem como com os genomas de mamutes que tem apenas alguns milhares de anos. Isso possibilitou investigar como os mamutes se adaptaram a uma vida em ambientes frios e em que medida essas adaptações evolua­ram durante o processo de especiação.

As análises mostraram que variantes genanãticas associadas a  vida no artico, como crescimento de pelos, termorregulação, depa³sitos de gordura, tolera¢ncia ao frio e ritmos circadianos, já estavam presentes no mamute de um milha£o de anos, muito antes da origem do mamute lanoso. Esses resultados indicam que a maioria das adaptações na linhagem do mamute ocorreu lenta e gradualmente ao longo do tempo.

"Ser capaz de rastrearmudanças genanãticas em um evento de especiação éaºnico. Nossas análises mostram que a maioria das adaptações ao frio já estavam presentes no ancestral do mamute lanoso e não encontramos evidaªncias de que a seleção natural foi mais rápida durante o processo de especiação", diz coautor principal David Da­ez-del-Molino.

Love Dalanãn e a co-autora Patra­cia Pečnerova¡ com uma presa de mamute na Ilha
Wrangel. Crédito: Gleb Danilov

Pesquisa futura

Os novos resultados abrem a porta para uma ampla gama de estudos futuros em outras espanãcies. Cerca de um milha£o de anos atrás, foi um período em que muitas espanãcies se expandiram pelo globo. Este também foi um período de grandesmudanças no clima e nos na­veis do mar, bem como a última vez que os pa³los magnanãticos da Terra mudaram de lugar. Por isso, os pesquisadores acreditam que as análises genanãticas nessa escala de tempo tem grande potencial para explorar uma ampla gama de questões cienta­ficas.

"Uma das grandes questões agora équanto longe podemos voltar no tempo. Ainda não atingimos o limite. Uma suposição bem fundamentada seria que podera­amos recuperar o DNA de dois milhões de anos e possivelmente ir tão longe como 2,6 milhões. Antes disso, não havia permafrost onde o DNA antigo pudesse ser preservado ", diz Anders Ga¶therstra¶m, professor de arqueologia molecular e lider de pesquisa conjunta do Centro de Paleogenanãtica.

 

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