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DNA mais antigo do mundo revela como os mamutes evoluíram

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Mamute representado em montagem fotográfica. Foto: Reprodução

Uma equipe internacional liderada por pesquisadores do Centro de Paleogenética de Estocolmo sequenciou o DNA recuperado de restos de mamutes com até 1,2 milhão de anos. As análises mostram que o mamute colombiano que habitou a América do Norte durante a última era glacial era um híbrido entre o mamute lanudo e uma linhagem genética previamente desconhecida de mamute. Além disso, o estudo científico fornece novos insights sobre quando e com que rapidez os mamutes se adaptaram ao clima frio. Essas descobertas foram publicadas na última quarta-feira na “Nature”.

Há cerca de 1 milhão de anos, não existiam mamutes lanudos ou colombianos, pois ainda não haviam evoluído. Esta foi a época 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 (tipo de solo existente na região do Ártico) siberiano.

Esta é a primeira vez que o DNA foi sequenciado e autenticado de espécimes 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 é incrivelmente antigo. As amostras são mil vezes mais antigas do que os vestígios de Viking e até são anteriores à existência de humanos e neandertais”, comentou o autor sênior Love Dalén, professor de genética evolutiva do Centro de Paleogenética em Estocolmo.

A idade dos espécimes foi determinada usando dados geológicos e o relógio molecular. Ambos os tipos de análises mostraram que dois dos espécimes têm mais de um milhão 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 espécime mais antigo, que tinha aproximadamente 1,2 milhão de anos, pertencia a uma linhagem genética de mamute até então 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 há mais de dois milhões de anos.

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

Os pesquisadores também sugerem que foram os mamutes que pertenceram à linhagem Krestovka que colonizou a América do Norte há cerca de 1,5 milhão de anos. Além disso, as análises mostram que o mamute colombiano que habitou a América do Norte durante a última idade do gelo, era um híbrido. Aproximadamente metade de seu genoma veio da linhagem Krestovka e a outra metade do mamute lanoso.

“Esta é uma descoberta importante. Parece que o mamute colombiano, uma das espécies mais icônicas da Idade do Gelo da América do Norte, evoluiu por meio de uma hibridização que ocorreu há aproximadamente 420 mil anos”, disse a co-autora Patrícia Pečnerová.

Evolução e adaptação no mamute lanoso

O segundo genoma de um milhão 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 milhão de anos atrás, bem como com os genomas de mamutes que têm 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 evoluíram durante o processo de especiação.

Love Dalén e a co-autora do estudo Patrícia Pecnerová com uma presa de mamute.
Foto: Divilgação

As análises mostraram que variantes genéticas associadas à vida no Ártico, como crescimento de pelos, termorregulação, depósitos de gordura, tolerância ao frio e ritmos circadianos, já estavam presentes no mamute de um milhão 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 rastrear mudanças genéticas em um evento de especiação é único. Nossas análises mostram que a maioria das adaptações ao frio já estavam presentes no ancestral do mamute lanoso e não encontramos evidências de que a seleção natural foi mais rápida durante o processo de especiação”, explica o co-autor principal David Díez-del-Molino.

Pesquisa futura

Os novos resultados abrem a porta para uma ampla gama de estudos futuros em outras espécies. Cerca de um milhão de anos atrás, foi um período em que muitas espécies se expandiram pelo globo. Este também foi um período de grandes mudanças no clima e nos níveis do mar, bem como a última vez que os pólos magnéticos da Terra mudaram de lugar. Por isso, os pesquisadores acreditam que as análises genéticas nessa escala de tempo têm grande potencial para explorar uma ampla gama de questões científicas.

“Uma das grandes questões agora é quão longe podemos voltar no tempo. Ainda não atingimos o limite. Uma suposição bem fundamentada seria que poderíamos 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 “, conclui Anders Götherström, professor de arqueologia molecular e líder de pesquisa conjunta do Centro de Paleogenética.

Fonte: Universidade de Estocolmo