“FÓSSIL” VIRTUAL REVELA ÚLTIMO ANCESTRAL COMUM DE HUMANOS E NEANDERTAIS

Novas técnicas digitais têm permitido aos pesquisadores prever a evolução estrutural do crânio na linhagem do Homo sapiens e Neandertais, em um esforço para preencher lacunas no registro fóssil, e fornecer a primeira renderização em 3D de seu último ancestral comum. O estudo sugere populações que levaram à separação entre linhagens que eram mais velhas do que se pensava anteriormente.

O "fóssil virtual 'do último ancestral comum de humanos e neandertais. Crédito: Aurélien Mounier

O “fóssil virtual ‘do último ancestral comum de humanos e neandertais.
Crédito: Aurélien Mounier

Sabemos que compartilham um ancestral comum com os Neandertais, as espécies extintas que foram nossos parentes pré-históricos mais próximos. Mas com o que esta antiga população ancestral parecia permanece um mistério, já que os fósseis do período Pleistoceno Médio, durante o qual a separação entre as linhagens são extremamente escassas e fragmentadas.

Agora, os investigadores aplicaram “morfometrias” digitais e algoritmos estatísticos para fósseis do crânio de toda a história evolutiva das duas espécies, e recriando em 3D o crânio do último ancestral comum dos Neandertais e Homo sapiens pela primeira vez.

O “fóssil virtual” foi simulado por um conjunto de 797 “pontos de referência” dos crânios fossilizados que se estende por quase dois milhões de anos de história do gênero Homo – incluindo crânios um de 1,6 milhões de anos, fósseis do Homo erectus, Neanderthal encontrados em Europa e crânios do século 19 da coleção Duckworth em Cambridge.

Os pontos de referência sobre essas amostras forneceram um quadro evolutivo a partir do qual os investigadores poderiam prever um cronograma para a estrutura do crânio, ou “morfologia”, de nossos ancestrais. Eles, então, alimentaram um crânio moderno totalmente digitalizado para a linha do tempo, e com as deformações do crânio para ajustar os pontos de referência como eles mudaram ao longo da história.

Isso permitiu aos pesquisadores descobrir como a morfologia de ambas as espécies podem ter convergido no crânio do último ancestral comum durante o Pleistoceno Médio – uma era que data de cerca de 800.000 a 100.000 anos atrás.

A equipe gerou três possíveis formas crânio ancestrais que correspondiam a três diferentes tempos de divisão previstos entre as duas linhagens. Eles digital rendido crânios completos e, em seguida, comparou-os aos poucos fósseis originais e fragmentos de ossos do Pleistoceno.

Isto permitiu que os pesquisadores diminuir o crânio virtual ao melhor ajuste para o ancestral que partilhamos com os Neandertais, e qual a data mais provável para esse último ancestral comum ter existido.

Estimativas anteriores baseados em DNA antigo previram que o último ancestral comum viveu por volta de 400 mil anos atrás. No entanto, os resultados do “fóssil” virtual mostram a morfologia crânio ancestral mais próxima de fragmentos fósseis do Pleistoceno Médio e sugere uma separação entre linhagem em cerca de 700 mil anos atrás, e que – apesar de essa população ancestral também estava presente em toda a Eurásia – o último antepassado comum provavelmente se originou na África.

Os resultados do estudo estão publicados no Journal of Human Evolution.

“Sabemos que compartilham um ancestral comum com os Neandertais, mas com o que parece? E como sabemos se os fragmentos raros de fóssil que encontramos são verdadeiramente vindos a partir desta população ancestral passado? Muitas controvérsias na evolução humana surgem a partir destas incertezas”, disse o principal autor do estudo Dr. Aurélien Mounier, pesquisador do Centro Leverhulme da Universidade de Cambridge para Estudos Evolutivos Humanos (LCHES).

“Nós queríamos tentar uma solução inovadora para lidar com as imperfeições do registro fóssil: Uma combinação de métodos digitais em 3D e técnicas de estimação estatística Isso nos permitiu prever matematicamente e, em seguida, recriar virtualmente fósseis do crânio do último ancestral comum de humanos modernos e Neandertais, usando uma “árvore da vida” simples e consensual para o gênero Homo”, disse ele.

O crânio ancestral virtual em 3D carrega primeiras marcas de ambas as espécies. Por exemplo, ele mostra a brotação inicial do que em Neandertais se tornaria o ‘coque occipital’: o bojo proeminente na parte de trás do crânio que contribuiu para a forma alongada da cabeça de Neandertal.

No entanto, a face do ancestral virtual representa sugestões do forte recuo que os humanos modernos têm sob as maçãs do rosto, contribuindo para as nossas características faciais mais delicadas. Em Neandertais, essa área – a maxillia – é ‘pneumatizada’, o que significa que era osso mais espessa devido a bolsas de ar mais, de modo que o rosto de um Neandertal teria de se projetar.

Uma pesquisa da Universidade de Nova York mostrou que os depósitos de ossos continuou a construir nos rostos das crianças de Neandertal durante os primeiros anos de sua vida.

A testa pesada, atarracada do ancestral virtual é característica da linhagem hominídea, muito semelhante ao Homo precoce, bem como Neandertal, mas se perdeu em seres humanos modernos. Mounier diz o fóssil virtual é mais uma reminiscência de Neandertais globais, mas que isso não seja surpreendente como tomar a linha do tempo como um todo, é o Homo sapiens que se desvia da trajetória ancestral em termos de estrutura do crânio.

“A possibilidade de uma maior taxa de alteração morfológica na linhagem humana moderna sugerida pelos nossos resultados seriam consistentes com períodos de grande mudança demográfica e deriva genética, que faz parte da história de uma espécie que passou de uma pequena população na África a mais de sete bilhões de pessoas hoje em dia “, disse o co-autor Dr. Marta Mirazon Lahr, também do LCHES de Cambridge.

A população dos últimos ancestrais comuns era provavelmente parte do Homo heidelbergensis espécies em seu sentido mais amplo, diz Mounier. Esta foi uma espécie de Homo que viveu na África, Europa e Ásia ocidental entre 700 mil e 300 mil anos atrás.

Para seu próximo projeto, Mounier e seus colegas começaram a trabalhar em um modelo do último ancestral comum de Homo e chimpanzés. “Nossos modelos não são exatamente a verdade, mas na ausência de fósseis esses novos métodos podem ser utilizados para testar hipóteses para qualquer questão paleontológica, se se trata de cavalos ou dinossauros”, disse ele.

Fonte: Science Daily

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