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sábado, 20 de outubro de 2018

DO NEOLÍTICO À IDADE DO BRONZE (Parte I)

                                  

“I am especially interested by one issue: It is possible, maybe even likely, that an important fraction of the genetic medical variation that we find in our species arose in the last 10,000 years. Such variation/adaptation may be the result of the intense cultural development that led to agropastoral economies, a lifestyle that introduced major differences in the lives of large sections of humanity in almost every part of the world.”

Cavalli-Sforza (1922-2018)


Penso que não podia haver citação mais apropriada para encabeçar o tema em estudo, que a de Cavalli-Sforza, que morreu a 31 de Agosto deste ano.
Com efeito, ele liderou um projecto internacional em que se tentava fazer a «história dos povos sem história». Tendo, por um lado, marcadores genéticos (de amostras sanguíneas de populações contemporâneas)  e por outro, as famílias linguísticas a que pertencem esses mesmos povos; suas afinidades, quer genéticas, quer linguísticas, permitiam fazer uma gigantesca árvore da família humana. 
Era notória a sobreposição das árvores construídas apenas com dados de genética, com as que utilizavam os dados da linguística. 
O conhecimento das migrações, por outro lado, era a dimensão geográfica indispensável, quer para compreender as afinidades e diferenças genéticas, quer as de língua e cultura. 

O processo de isolar, purificar e sequenciar ADN antigo, desenvolvido pelo Prof. Svante Pääbo no laboratório de Antropologia Evolutiva do Instituto Max Planck de Leipzig, permitiu um avanço espectacular na paleo-antropologia e trouxe-nos uma maior compreensão dos mecanismos de humanação: 
- quais foram os processos genéticos, populacionais, evolutivos, que levaram as espécies ancestrais - homininos - a se transformarem na nossa espécie? 
Pelas estimativas mais recentes, a espécie Homo sapiens existe há cerca de 300 mil anos, enquanto as várias espécies da linhagem «Homo» surgiram há milhões de anos. 
A grande surpresa decorrente dos trabalhos de Pääbo e colaboradores, sobre ADN de Homo neanderthalensis é a de que parte significativa do seu ADN (1 a 3%) está presente  nas populações europeias e asiáticas contemporâneas. Isto significa claramente que, num passado remoto, houve cruzamento dos humanos «modernos» com os neandertais. 
Além de neandertais, existem provas de que houve cruzamento com outras espécies... O nosso ADN é, afinal de contas, um «puzzle» de ADN originário de várias espécies ancestrais.

No entanto, o desenvolvimento da tecnologia com ADN antigo não se ficou pelas formas mais ancestrais da nossa espécie, ou das espécies extintas aparentadas. A inovação técnica permitiu recuperar e purificar ADN fortemente danificado e contaminado e isso permitiu estudar genomas de muitos restos humanos  fósseis, contendo ADN em más condições de conservação, o que antes seria impossível. 
Assim, ADNs de ossos fossilizados de muitos e diversos povos, com 12 mil a  4 mil anos em relação ao presente, correspondentes ao neolítico (idade da pedra polida), ao calcolítico (idade do cobre) e à idade do bronze, foram sequenciados e fizeram-se estudos estatísticos da disseminação de variantes de genes e de «loci» particulares, os SNPs (Single Nucleotide Polimorphisms). 
As partes mais interessantes do genoma, para este género de estudos de genética, correspondem a dois tipos particulares de material genético: 
- O ADN mitocondrial, de transmissão materna exclusivamente: somente recebemos mitocôndrias, com seus genes próprios, das nossas mães; dos espermatozóides, apenas recebemos o ADN dos 23 cromossomas nucleares.
- O ADN do cromossoma Y, que apenas é transmitido de pai para filho. 
Isto tem a ver com a possibilidade de isolar tais moléculas, relativamente pequenas, por isso, menos danificadas, mesmo quando o ADN cromossómico restante está demasiado danificado. Por outro lado, este ADN permite traçar linhagens em intervalos de tempo longos. Com efeito, não existe, nem no ADN do cromossoma Y, nem mitocondrial, possibilidade de recombinação.

David Reich e sua equipa trouxeram dados muito interessantes nesta investigação: compararam o ADN ancestral proveniente de sítios arqueológicos da região do Cáucaso, onde se crê que foi originada a grande migração «indo-europeia», com amostras de diversas populações contemporâneas, por toda a Europa, Médio-Oriente, Pérsia e Índia.

A propósito das migrações destes povos nómadas, já se possuíam dados sobre disseminação linguística, assim como artefactos e técnicas (cultura material), indicando que uma nova cultura «invadiu» o espaço europeu, num espaço de tempo breve. 
Mas não se podia discriminar, com as técnicas tradicionais da arqueologia, se tinha havido apenas uma propagação cultural ou, em alternativa, migrações propriamente ditas. 

                   Bronze Age warriors


- Como é que surgiram e se disseminaram as práticas agrícolas, como viviam as primeiras comunidades agro-pastoris?
- Como se transformaram estas, de forma que tenham surgido as primeiras cidade-Estado, das primeiras civilizações propriamente ditas, com poder centralizado, com religião formalizada em templos, com castas, etc.? 

... Sobre a  «revolução neolítica», estas e muitas outras questões se podem colocar...

sexta-feira, 14 de setembro de 2018

SOMOS TODOS HÍBRIDOS - FALSIDADE DO RACISMO

A propósito da recém-descoberta dum híbrido entre neandertal e denisovano na caverna de Denisova e comunicado em Agosto deste ano.



O género Homo evoluiu ao longo de muitos milhares de anos; se apenas considerarmos o referido género Homo, ele surge há mais de 2,5 milhões de anos, com Homo habilis (o primeiro da série).

                     Una de las propuestas de árbol evolutivo de los hominidos bipedos.

Quando passamos para o Homo sapiens antigo, com cerca de 300 mil anos (segundo reavaliação de fósseis descobertos em Marrocos), verifica-se que efectuou desde muito cedo migrações para fora de África, quer pela travessia do estreito que separa a África Oriental da Península da Arábia, quer pela ligação terrestre entre o Egipto e a Palestina, ou ainda pelo Norte de África, através do Estreito de Gibraltar, para a Península Ibérica.
Ora, em vários períodos, houve encontros, fecundos - no sentido literal - entre os vários representantes do género Homo, incluindo a nossa própria espécie.
Houve hibridação há 50 mil anos entre neandertais e denisovanos (estas duas espécies surgiram entre 500 e 400 mil anos relativamente ao presente): é bastante provável que tenha havido também cruzamentos de H. erectus com denisovanos. Os diversos representantes do género Homo cruzaram-se entre si e com humanos modernos, Homo sapiens, saídos do berço africano em várias migrações.

A construção da espécie humana é, portanto, o resultado de uma partilha de genes entre várias estirpes, raças e espécies que se cruzaram e produziram híbridos. Muitos deles eram portadores de variantes vantajosas de determinados genes, pelo que essas mesmas variantes foram conservadas e difundidas, pelo mecanismo  da selecção darwiniana
As variantes neandertais de certos genes presentes nas populações de origem europeia ou asiática, mas não nos africanos negróides, foram estudadas. O facto destas partes do genoma neandertal terem sido conservadas no nosso genoma, mas não outras, mostra que a sua conservação teve e tem um papel importante, em termos de selecção natural. 
As populações africanas subsarianas actuais não possuem genes de origem neandertal. Porém, sabe-se que nos seus ancestrais também houve hibridações com raças ou espécies hoje desaparecidas, cujos vestígios se podem retraçar em certos genes destas populações sub sarianas.
Um dos grupos actuais com maior percentagem de ADN denisovano é a população nativa da Papua-Nova-Guiné, o que mostra que não existe população, hoje em dia, que apesar de bastante isolada, não tenha tido uma contribuição de hibridação vinda de outras raças ou espécies.

Está, assim, validado um modelo polifilético de evolução  da humanidade: ou seja, em que os ancestrais provêm de vários filos ou origens genéticas. Isto não exclui, evidentemente, que tenha havido uma série de adaptações decorrentes da selecção natural. Mas, a «matéria-prima», os genes sobre os quais esta selecção se exerceu, teve várias origens.

O racismo é falso, completamente. Contudo, não foram precisos estudos com o ADN neandertal e denisovano, recentemente, para o demonstrar: já os estudos de genética «clássica» utilizando plantas ou animais, nos inícios do século passado tinham demonstrado que as raças ou linhagens ditas «puras» (obtidas experimentalmente) eram as mais deficientes ou frágeis, em termos de sobrevivência, enquanto os híbridos eram dotados de maior vigor e robustez. 

Infelizmente, uma versão ideológica da Teoria da Evolução que não era propriamente devida a Darwin, atribuía uma "escala de evolução" às diversas etnias humanas, designando-as de «grupos raciais». 
Esta visão totalmente falsa da biologia humana serviu como «justificação» para os maiores crimes contra a humanidade: o Colonialismo, o Apartheid, o Nazismo, etc.     

Em termos populacionais, a existência simultânea de várias versões de um mesmo gene é vantajosa, pois tal população terá maiores hipóteses de sobrevivência em circunstâncias de grande fragilidade para a maioria, para os portadores da versão mais comum do mesmo gene. Nomeadamente, se um determinado gene conferir resistência a um agente infeccioso, ele será conservado na população, mesmo que tenha ligeiras desvantagens para os portadores desse gene, quando o referido agente infeccioso não esteja presente. Mas, de tempos a tempos, pode haver uma epidemia e os portadores do gene ficarão em vantagem, relativamente aos restantes. 

As ciências biológicas, em particular a biologia evolutiva, devem ser ensinadas com rigor, mesmo que esse ensino se faça dum modo adaptado à idade dos alunos. É grotesco que sejam os professores de História, no nosso sistema de ensino, a ter a incumbência de ensinar aos adolescentes as primeiras etapas da evolução humana, um assunto de biologia humana, de paleo-antropologia, não de história ou pré-história. 
Os alunos portugueses, salvo excepções, saem do ensino secundário com um grau de conhecimentos em Biologia Evolutiva muito baixo, por comparação com outros temas de Biologia. 
Mas a Biologia, toda ela, só faz sentido hoje em dia à luz da Evolução: compreende-se que eu me tenha batido (e continue a bater-me) para que haja uma mudança de visão nos programas do ensino básico e do secundário. 
Acresce que poucos alunos vão ter uma «exposição» a um estudo mais aprofundado da Evolução, pois isso somente poderá acontecer nos 3 anos do secundário, para aqueles que escolheram áreas/ramos onde a Biologia é matéria obrigatória. Todos os outros não têm aulas de Biologia no secundário: Ficam estes com os conceitos que aprenderam até ao 9º ano; isto é muito pouco, de facto.

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Um esquema-resumo muito bem construído, no link abaixo: 
https://www.nytimes.com/2018/03/20/science/david-reich-human-migrations.html







DISPLACING THE NEANDERTHALS
As modern humans moved through Eurasia, they eventually displaced the Neanderthals, who were extinct by around 40,000 years ago.
EUROPE
European
hunter-
gatherers
NEANDERTHAL
RANGE
MIXING WITH NEANDERTHALS
Dr. Reich helped prove that a wave of modern humans leaving Africa interbred with Neanderthals, likely in the Near East 54,000 to 49,000 years ago. Living humans outside Africa still carry traces of Neanderthal DNA.
AFRICA
BANTU EXPANSION
A migration from West Africa beginning about 4,000 years ago spread agriculture to southern Africa. Bantu-speaking farmers displaced some hunter-gatherers and mixed with others, such as central African pygmies and the San in southern Africa.
DENISOVANS
A finger bone from a Siberian cave yielded the genome of a previously unknown lineage of humans called Denisovans, a diverse group who split from Neanderthals roughly 400,000 years ago.
Denisova
Cave
TO THE AMERICAS
Genetic evidence suggests there were at least four prehistoric migrations into North America, with the first at least 15,000 years ago and the last around 1,000 years ago.
CHINA
ASIA
East Asian
hunter-
gatherers
Ancient
shorelines
INTO AUSTRALASIA
Modern humans had arrived in Australia by at least 47,000 years ago.
Aboriginal
Australians
Dr. Reich helped show that this group interbred with a branch of Denisovans, probably somewhere in Southeast Asia, 49,000 to 45,000 years ago.
AUSTRALIA



sábado, 2 de junho de 2018

UM GENE ESPECÍFICO RESPONSÁVEL PELA EXPANSÃO CEREBRAL



IMAGE

Nos dias de hoje, saturados com notícias sensacionalistas, que supostamente dão uma informação sobre os progressos em biologia, é difícil de não se cair no cepticismo. Porém, algumas descobertas transportam a marca do que se pode designar - sem exagero - de pequenas revoluções no conhecimento da biologia evolutiva. 


É o caso de um gene, especificamente humano, que se designa por NOTCH2NL. Possui a propriedade de retardar a vinculação das células cerebrais, no caminho da diferenciação  em direcção ao estado de neurónio. Ou seja, graças à actividade deste gene uma linhagem celular vai ficar mais tempo no estado indiferenciado, na forma de células estaminais. Ora, as células estaminais vão continuar a dividir-se e dar origem a novas células. Temos assim um mecanismo de diferenciação que é atrasado, retardado, na espécie humana, por comparação com o que se passa nos tecidos equivalentes dos símios, os quais não são possuidores deste gene activo. Assim, certas zonas do cérebro humano - córtex frontal, nomeadamente - continuam mais tempo em divisão activa durante a gestação, comparativamente aos nossos primos símios. 

Esta diferença explica uma parte do aumento da massa cerebral, que se observa justamente a partir da bifurcação que deu origem ao género Homo. 
Outra parte, deve-se a um complexo de causas e consequências, um mecanismo de selecção, em que o surgimento de seres dotados de maiores cérebros, correspondia a comportamentos mais aptos à sobrevivência; o que, por sua vez, permitia a perpetuação desta característica nas gerações seguintes.

Os autores desta importante descoberta fazem notar que o surgimento deste gene poderia ter ocorrido (por reparação de genes similares) em qualquer momento da evolução dos primatas. Mas esse acontecimento terá ocorrido, segundo estudos da divergência de sequências de ADN, há cerca de 4 milhões de anos. Foi nessa altura, na origem deste gene, que se iniciou a divergência evolutiva entre os símios antropoides (chimpanzés, gorilas, etc) e a linhagem ancestral de todo o género Homo.

Outra curiosidade importante deste estudo, foi a relocalização do gene, noutro ponto do genoma humano. Estava mapeado noutro sítio do genoma humano, que não aquele onde ele efectivamente se encontra. 
Ora, a sua verdadeira localização é extremamente interessante, pois é a zona onde ocorrem  genes associados a macrocefalias e microcefalias, mas igualmente genes envolvidos nas doenças do desenvolvimento cognitivo, como o autismo e outras patologias. 
O gene NOTCH2NL pode ser sujeito a deleção ou duplicação, originando anomalias por si próprio ou pode sua alteração ser causadora de perturbação no seu entorno, na expressão doutros genes.