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A evoluo humana nos ltimos
2 milhes de anos: genes
Transcrio da palestra de Alan Templeton29/03/08
Falarei sobre como o estudo da gentica tem mudado o modo de entender a evoluo
humana e sobre a evoluo humana no decorrer dos ltimos 2 milhes de anos, desde
quando os humanos se tornaram humanos de fato. uma parte muito importante da
evoluo humana. Tratarei de genes, fsseis e arqueologia, no somente de gentica. Como
sou um geneticista, enfatizarei o que os genes podem nos revelar sobre a evoluo humana.
Em seguida, tratarei da arqueologia, da paleontologia e de outras reas que se sobrepem ao
estudo da gentica.
O primeiro assunto do qual falarei sobre o uso de genes para o estudo da evoluo
humana no passado, como se os genes fossem tomados como fsseis. Como possvel que
os genes hoje falem-nos do passado? Isso ocorre porque o DNA uma molcula bastante
especial. Uma molcula de DNA possui uma dupla-hlice que pode desdobrar-se e se
replicar atravs de um processo chamado replicao de DNA. Isso significa que as cpias
das molculas que existem nesta gerao so cpias de molculas de DNA que existiram no
passado. De fato, ao se estudar o DNA hoje, possvel cavar informaes sobre como ele
era nas geraes anteriores. isso que fazemos, vemos a replicao de DNA em
retrospectiva, um processo que se chama coalescncia. A coalescncia nada mais do que a
observao da replicao do DNA a partir do presente em direo ao passado. Ao
voltarmos ao passado, possvel que duas molculas existentes no presente unam-se em
uma nica molcula no passado. H toda uma teoria sobre a coalescncia. Utilizamos essa
teoria da coalescncia para estudar a variao gentica presente hoje com o intuito de
inferirmos o que ocorreu no passado. Fazemos isso atravs de um conceito chamado
rvore de hapltipos. Um hapltipo um segmento do DNA de nosso genoma que
caracterizado levando-se em conta todos os seus locus e todas as suas variaes, de modo
que se tenha uma caracterizao completa desse segmento. O estado gentico exato de tal
segmento chamado de hapltipo. Ao se observar uma dada populao hoje, coletando-se
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amostras de DNA e seqenciando-as, obtm-se os hapltipos a partir dessas molculas.
Conforme observamos o que acoanteceu no passado, vemos que ocorre a coalescncia:
duas molculas de DNA diferentes atualmente so descendentes de uma mesma molcula
que existia no passado. Quanto mais longe voltarmos ao passado, sempre que houver um
evento de coalescncia, veremos a reduo do nmero de linhagens de DNA, at que,
finalmente, todos os DNAs que existem atualmente estaro fundidos em uma nica
molcula no passado. Isso ocorre com qualquer parte do genoma que for analisada. Se
voltarmos no tempo suficientemente, veremos que todas as cpias de DNA, de todos os
bilhes de pessoas que existem hoje, mais cedo ou mais tarde, estaro fundidas em uma
nica molcula que existiu no passado. Trata-se aqui apenas de uma simplificao, um
resumo.
Hoje, a replicao de DNA no totalmente confivel, houve erros. Esses erros so
chamados de mutaes. O que vocs podem ver neste slide que, sempre que houver
uma mutao, mudarei de cor. Isso indica que este hapltipo diferente daquele, podemos
distingui-los. Com o passar do tempo, no ocorre somente essa relao genealgica entre os
genes, pois novos hapltipos so criados a partir do processo de mutao. Quando se
observa o que ocorre atualmente aqui, em cores diferentes, alguns hapltipos so cpias
mltiplas, mas outros se diferenciam, h variaes nos genes que temos hoje. No podemos
estimar detalhadamente esta rvore de genes; podemos ver somente as partes dos galhos
que esto marcadas por mutaes, podemos observ-las como diferenas em relao s
molculas que vemos atualmente. O que vemos de fato esta verso em menor resoluo.
Eu separei tudo o que no sofreu mutaes, os nicos galhos que mantive nessa rvore
foram os que tiveram mutaes. Isso o que chamamos de rvore de hapltipos. Ela
basicamente indica o caminho evolutivo, mostra que as molculas que observamos hoje
foram criadas a partir de uma nica molcula ancestral que existiu no passado. Podemos
construir rvores de hapltipos para o DNA mitocondrial, o DNA nuclear e o DNA do
cromossomo Y. Alm disso, observem, h essa regio, indicada em cor negra, que
representa uma forma ancestral que no pode ser encontrada na populao presente.
Podemos supor o que deve ter ocorrido para obtermos uma rvore como esta. H muitos
clculos estatsticos envolvidos na elaborao dessas rvores, mas tambm no tratarei
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disso. Trabalharei mais com as suas implicaes. Essa ser nossa ferramenta bsica de
observao do passado, pois ela nos indica como a variedade gentica presente surgiu com
o passar do tempo, possibilitando-nos, inclusive, a reconstruo de formas de molculas de
DNA do passado que no existem hoje em dia na populao atual.
Alguns de vocs devem ter ouvido falar da Eva mitocondrial. Trata-se do incio dessa idia,
no final dos anos 1990. Construram uma rvore de hapltipos para o DNA mitocondrial,
um tipo de DNA que passado exclusivamente das mulheres para seus filhos, uma forma
maternal de DNA. As pessoas observaram a rvore mitocondrial e disseram que se parecia
com uma rvore de humanos, mas no ; esse foi um grande engano. Quando essa rea
comeou a se desenvolver, as pessoas simplesmente passaram a observar a rvore de
hapltipos simulando que ela era uma rvore de populaes humanas, mas a rvore dehapltipos no uma rvore de populaes humanas, somente a rvore da variao
gentica desse segmento de DNA. Segmentos diferentes de DNA de um genoma tero, na
verdade, histrias evolucionrias diferentes, mostrarei isso em seguida. Trata-se somente de
uma rvore da variao gentica nessa regio do DNA. Existem informaes sobre o
passado nessa rvore, mas no se pode simplesmente observ-la e contar uma histria.
necessrio coletar essas informaes com muita ateno e realizar diversas anlises
estatsticas. No lhes incomodarei com esses detalhes, mas muito j foi publicado para os
que querem estudar estatstica.
Minha inteno foi explicar que uma rvore de genes no uma rvore de populaes
humanas; ela nem sequer uma rvore de espcies. Este aqui foi um estudo recentemente
publicado. Foram observadas mais de 23 mil regies do genoma humano e foi construda
uma rvore de hapltipos. No foram observados somente humanos, mas tambm
chimpanzs, gorilas, orangotangos, macacos resos etc. Os pesquisadores se perguntaram
qual seria a histria evolucionria que estaria associada a cada um dos genes. Descobriu-se
que a histria mais comum, notada em mais de 80% dos casos, a que indica que os
humanos e os chimpanzs so os parentes evolucionrios mais prximos. Por diversas
razes, esta a rvore evolucionria da espcie que todos consideram verdadeira
atualmente, no h muitas discusses sobre isso.
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Outra forma de entender isso verificar que somente 80% de nosso genoma de fato reflete
o quo relacionados estamos aos chimpanzs, gorilas e orangotangos. O que dizer do
restante do genoma? Dez por cento do genoma indica que os chimpanzs e os gorilas so os
mais prximos. Os outros 10%, que os humanos e os gorilas so os mais prximos. Todas
essas informaes so significativas estatisticamente. Ento, partes diferentes do genoma
humano tm, na verdade, histrias evolutivas diferentes. Portanto, a histria evolutiva de
um certo conjunto de hapltipos a histria evolutiva somente desse conjunto de
hapltipos, nada alm disso. No se trata da histria de uma espcie, necessariamente.
Como isso se d? Vemos aqui, nestas linhas negras, a rvore da espcie. Ela indica que
homens e chimpanzs so os parentes evolutivos mais prximos. Ao voltarmos, vemos umancestral comum entre a linha dos humanos e a dos chimpanzs e a linha dos gorilas e,
ainda antes, temos um ancestral comum. Estas linhas negras e longas descrevem o que
acreditamos ser a verdadeira rvore da espcie humana, descrevem em que medida os
homens esto relacionados com chimpanzs e gorilas. Lembrem-se de que, no momento da
separao entre a linha dos gorilas e a dos humanos e chimpanzs, esse fato ocorreu em
populaes, no em um nico indivduo. Essas populaes tinham vrios genes e j
apresentavam variao no passado. Ento, essa variao tem uma histria evolucionria que
volta ainda mais longe no tempo. Estes genes iro apresentar coalescncia aqui, e estes
podem se fundir ainda mais atrs. A histria dos genes mais antiga do que a histria das
espcies e populaes. Aleatoriamente neste caso, as linhagens indicadas em verde, como
vocs podem ver, referentes a este gene, so vistas para os gorilas e os chimpanzs. Para
este grupo, entretanto, com o gene em vermelho, observam-se as mesmas linhas para
humanos e chimpanzs. O gene em vermelho revela a verdadeira rvore da espcie. dessa
forma que os genes nos do a rvore da espcie, e esta a rvore mais provvel para estes
hapltipos. Porm, devido ao carter aleatrio dessa movimentao de genes, h uma
grande probabilidade de chegar rvore verde, isto , de concluir erroneamente que ela a
rvore da espcie. No que ela seja a rvore errada, pois ela a rvore que corresponde
verdadeiramente histria evolutiva deste segmento do DNA, mesmo que ela no coincida
com a rvore da espcie. Ento, sabemos muito bem que, quando estudamos essas rvores,
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no podemos fazer como fazamos e afirmar que aqui est a rvore do DNA mitocondrial,
que coincide com a rvore dos humanos, pois isso no est correto. No temos sequer
correspondncia entre rvores genticas de espcies, o que de certo modo seria fcil.
Assim, quando lidamos com rvores de hapltipos dentro de uma espcie, no devemos
equipar-las devido a esse problema de existirem polimorfismos e variaes depois da
diviso dos genes, que ainda maior quando lidamos com populaes de uma s espcie.
Desse modo, uma rvore de hapltipos jamais deve ser vista como uma rvore de
populaes. Alm disso, em uma mesma espcie, como os indivduos dessa espcie podem
acasalar entre si, a rvore pode, na verdade, nem sequer corresponder a uma rvore de
populao. Uma rvore implica que houve separao, h linhagens que se separam umas
das outras e passam a no mais trocarem genes. O que ocorre em uma espcie na qual todasas suas populaes trocam genes? Nesse caso, no h mais uma rvore de populaes nessa
espcie. Ainda existem rvores de hapltipos no genoma, mas no h rvore de populao.
Esta a mensagem mais importante, pois isso o que mais causa confuses nessa rea: isto
, simplesmente comparar uma rvore de hapltipos a uma rvore de populaes humanas,
igualando-as e tratando-as da mesma forma. No se pode fazer isso. Ainda podemos obter
informaes, mas devemos colh-las de uma forma bem diferente.
Uma maneira de fazer isso utilizar uma tcnica que desenvolvi h muitos anos para o
trabalho que realizo referente a doenas arteriais coronrias, chamado Anlise de Clados
Aninhados [Nested Clade Analysis NCA, em ingls]. Clado significa ramo. rvores
tm ramos, e as rvores evolutivas tambm tm ramos. Assim, ao observarmos a rvore,
teremos ramos e mais ramos, sendo que um ramo pode pertencer a um outro ramo maior.
Isso o que queremos dizer com o termo aninhar. Dessa forma, essas sries de ramos
podero ser pensadas como aninhamentos naturais. Tomando-se qualquer rvore de
hapltipos, podemos convert-la em um esquema de aninhamentos, o que representa
propriedades estatsticas timas. A primeira coisa a fazer em uma NCA converter a rvore
de hapltipos em um esquema de bifurcaes e, ento, sobrepor outros dados no esquema.
Pode ser, por exemplo, um dado sobre nveis de colesterol.
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Agora utilizaremos a geografia, pois nos preocupamos com o modo como os genes se
espalham no espao e no tempo. Essas seriam as informaes que utilizaramos para
reconstruir a evoluo humana. Ento a rvore de hapltipos reflete o modo como os genes
se espalharam ao longo do tempo, o momento no qual surgiram. Ao sobrepormos dados
geogrficos poderemos fazer inferncias de como os genes se espalharam pelo espao. Para
fazermos essa anlise com o esquema de ninhos devemos realizar uma srie de testes
estatsticos etc., mas no tratarei disso. A questo que, ao quantificarmos dados, no
utilizamos uma rvore de hapltipos como se ela fosse uma rvore de populaes humanas,
simplesmente a utilizamos como uma rvore de variao gentica. Tentamos observar e
compreender como essa variao surgiu no tempo e, ento, como ela se espalhou pelo
espao. Essa a idia por trs da NCA.
Para obtermos significncia estatstica, temos de utilizar amostragens suficientemente
grandes. Um dos maiores problemas dessa rea que, algumas vezes, ao observarmos o
desenho de uma rvore, veremos que h poucos indivduos, e essa amostragem insuficiente
pode causar fortes impactos. Uma vez obtida a significncia estatstica, devemos interpretar
o resultado. Aqui utilizei critrios a priori explcitos. Creio que este seja um outro
problema dos humanos, pois, por sermos humanos, temos um vasto interesse em nossa
prpria histria. Desse modo, na tentativa de ser objetivo, estabeleci todos os critrios que
empregaria para fazer inferncias antes de efetuar qualquer anlise. Utilizei esse tipo de
anlise pela primeira vez em salamandras. Eu uso exatamente o mesmo critrio para
salamandras, elefantes, vrus HIV e humanos. Essa a nica forma de me proteger de
minha prpria subjetividade ao estudar como os humanos evoluram. Em seguida,
procuramos por padres. Um modelo comum o que chamamos de isolamento por
distncia, um modelo no qual os seres humanos tendem a copular com outros indivduos
que nasceram nas proximidades, no com os que nasceram exatamente no mesmo local.
Assim, com os indivduos agindo dessa maneira, os genes podem se espalhar um pouco em
uma gerao, mas no muito. Suponhamos que temos um grande nmero de populaes e
que todos esto trocando genes com seus vizinhos. O que os genes tm de interessante
que eles podem produzir cpias de si mesmos, no se limitando a apenas uma gerao.
Rapidamente, temos um gene que se espalhou por toda distribuio da espcie. Entretanto,
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leva-se tempo para que isso ocorra. Esse o modelo de isolamento por distncia, o gene
leva um longo tempo para se distribuir por grandes distncias, mas, uma vez que as
populaes esto interligadas atravs do acasalamento cruzado-cruzado, os genes se
distribuem amplamente pelo espao. Para que um hapltipo se espalhe, portanto, levam-se
geraes. Alm disso, espera-se que os hapltipos mais antigos tenham se distribudo por
reas mais extensas do que os hapltipos jovens. Sabemos quais so os mais velhos e os
mais novos por causa da rvore de hapltipos. Tambm se espera que os hapltipos mais
jovens apaream na mesma extenso dos mais velhos e permaneam nela a maior parte de
sua existncia. Ento, o aninhamento da rvore, de um ponto de vista gentico, parece
corresponder ao aninhamento de extenses geogrficas desses ramos. Considerando-se o
isolamento por distncia, h uma relao muito prxima entre a rvore e a geografia. Por
outro lado, podem existir outros padres. Por exemplo, sabemos que os humanos, issorelativamente recente, saram do Velho Mundo para o Novo Mundo. Sabemos que os
humanos saram do nordeste asitico e se espalharam pelas Amricas. Aqui temos uma
tentativa de mostrar uma parte da rvore de hapltipos do DNA mitocondrial, a raiz da
rvore est geograficamente localizada neste ponto, e o tempo est fluindo nesta direo.
Aqui temos, como vocs podem ver, o clado 26, um clado de genes mitocondriais que est
centralizado nesta regio da sia, porm se estende da Amrica do Norte Amrica
Central. A propsito, estou apenas tentando mostrar sua localizao, no se trata aqui de
uma distribuio geogrfica precisa. Minha inteno traar linhas gerais.
Aqui vemos uma mutao indicada por esta linha da ilustrao. Ento, como o fluxo de
tempo est representado nesta direo, o clado 27 mais novo, aqui est o clado mais
velho, e este foi encontrado nas Amricas do Norte, Central e do Sul. A distribuio
geogrfica deste clado , na verdade, maior do que a do seu grupo ancestral, exatamente o
oposto do isolamento por distncia. Essa uma assinatura que indica que houve uma rpida
expanso da distribuio. As mutaes sortudas, que ocorreram anteriormente nessa
expanso da distribuio, espalharam-se por uma rea bastante ampla, mesmo que sejam
jovens. Esta outra aqui pode ser encontrada somente nos ndios norte-americanos, do
sudoeste americano, ento ela possui uma distribuio geogrfica bem restrita. como o
isolamento por distncia. Na verdade, o centro geogrfico deste clado aqui, e o deste
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clado fica a milhares de quilmetros de distncia. Podemos mostrar que esse no um
resultado muito provvel como o uso do modelo do isolamento por distncia, mas um
resultado provvel quando h uma expanso da distribuio. Ento, procuramos por esses
padres diferentes e os quantificamos de diferentes maneiras e, dessa forma, extramos essa
informao das rvores de hapltipos. Tudo isso, isolamento por distncia, expanso da
distribuio, fragmentao, pode ocorrer na histria de uma nica espcie. Uma das
caractersticas mais interessantes que a NCA no procura somente por um padro, e sim
por mltiplos padres, e isso que faremos. Alm disso, estabelecemos a ordem temporal
desses eventos atravs da prpria esquematizao da rvore, sabemos quais eventos
ocorreram antes e quais ocorreram depois.
Para verificar se isso funcionou ou no, analisamos 150 casos para que descobrssemos qualera a resposta verdadeira e os analisamos atravs da NCA e funcionou muito bem. O erro
mais freqente era o de no se detectar um evento que havia ocorrido, e havia tambm o
que chamamos de falsospositivos. Eu queria, antes, eliminar esses erros, tanto os falsos
negativos como os falsos positivos, e o modo como podemos faz-lo atravs da
observao de vrios genes, no de apenas um. A maioria das vezes, notamos nas rvores
de hapltipos apenas os galhos que esto marcados por alguma mutao. Se houver uma
extenso da distribuio, mas nenhuma ocorrncia de mutao, no a veremos.
Dependemos de quais mutaes ocorreram ao longo da histria natural, no temos como
controlar isso. O erro mais comum, ento, no observarmos um dado evento por no
haverem mutaes que ocorreram no momento e local corretos. Podemos tambm
considerar a aleatoriedade desse processo de coalescncia que lhes mostrei anteriormente,
de como alguns genes indicam que os homens e os chimpanzs so os mais prximos, que
outros genes mostram que os chimpanzs e os gorilas so os mais prximos e, finalmente,
outros mostram que os humanos e os gorilas so os mais prximos. Essa aleatoriedade
chamada de estocacidade evolucionria, o que nunca podemos eliminar. uma parte
inerente a esse processo, que pode nos dar sinais falsos. A seleo natural tambm pode
distorcer o modo como os genes se distribuem no espao e nos dar um sinal falso. Uma
forma de minimizarmos ou eliminarmos esses erros observando vrios genes, e assim
veremos muito mais mutaes, de modo que h mais probabilidade de um evento ser
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observado. Tambm, ao observarmos vrios genes, podemos realizar um procedimento
estatstico chamado de validao cruzada, pois, quando h aleatoriedade, encontraremos
o que vimos anteriormente no exemplo dos humanos, gorilas e chimpanzs, encontraremos
padres diferentes, mas o padro verdadeiro ser aquele validado pela maior parte de
nossos genes. Ento podemos comparar o que cada gene nos diz e cruzar essa informao
com as dos demais, eliminando, assim, erros de falsos positivos.
Fiz a NCA em 25 regies do DNA, regies estas que foram analisadas com o uso de
diversas amostras coletadas mundialmente, de indivduos suficientes para garantir poder
estatstico. Essas regies no tinham recombinao, pois esta no bem-vinda nessas
anlises, uma vez que dificulta a elaborao da rvore de hapltipos. Dentre essas regies
havia regies de DNA materno, paterno do cromossomo Ye os herdados de ambos ospais. Checamos todas as rvores, estimamos o erro, eliminamos a recombinao e fizemos a
validao cruzada. O que quero dizer com validao cruzada? Primeiramente, inferimos
uma extenso de distribuio, queremos afirmar que houve uma expanso, dizemos que tais
genes podem representar uma extenso da distribuio. isso que quero dizer com
concordncia do tipo de inferncia. Tambm queremos que as regies do DNA estejam na
mesma localizao geogrfica. Por exemplo, essas 25 regies de DNA coletivamente
forneceram 15 inferncias de expanso da distribuio, o que a concordncia por tipo, que
foram especificamente encontradas fora da frica, j dentro da Eursia, o que indica
concordncia da posio geogrfica. Ento temos 15 expanses da distribuio fora da
frica. Em seguida temos de determinar se esses 15 genes sero interpretados como um
nico evento de expanso para fora da frica, ou como 15 eventos diferentes. A prxima
etapa testarmos a concordncia no tempo, a tarefa mais complexa. Com uso de muitos
clculos matemticos que permitem fazer estimativas de tempo, atravs de um
procedimento chamado relgiomolecular, uma forma de utilizar as mutaes acumuladas
ao longo do tempo e calibr-las com o uso de dados fsseis, o que gera um relgio bastante
impreciso, com muitos erros. Tambm utilizo teorias mais velhas para orientar a
distribuio da probabilidade dos tempos dados pelo relgio. Esse procedimento inclui o
erro do relgio, que se deve s mutaes, alm do erro referente ao processo de
coalescncia. Ambos so incorporados. Quando analisamos essas 15 inferncias da
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expanso fora da frica com o uso do relgio molecular, encontramos a distribuio da
probabilidade das 15 inferncias, determinando o quo provveis e extensas elas so, o que
nos d uma idia do erro. Muitas dessas distribuies so bastante largas. Um gene sozinho
no nos d informaes confiveis. Essa uma lio muito importante. Da construir uma
hiptese sobre a evoluo com base em somente um gene algo bastante perigoso. Aqui
podemos ver a distribuio de todas essas 15 inferncias. A primeira coisa que queremos
testar exclusivamente esta expanso para fora da frica. Se houver somente de uma
expanso, ento todas essas distribuies de probabilidade devem ter o mesmo tempo
mdio. O tempo est representado neste eixo aqui, como vocs podem ver. possvel
utilizar essas distribuies de probabilidade em uma grade estatstica chamada razes de
probabilidade, o que nos permite testes para esta hiptese. Quando a testamos (creio que
vocs no se surpreendero se essas distribuies no tiverem um mesmo tempo) ns arejeitamos se ela apresentar uma probabilidade muito pequena. isso que os cientistas
fazem, nunca provamos que algo verdadeiro, muito mais fcil provarmos que algo
falso. Creio que h uma probabilidade muito baixa de que exista somente um evento de
expanso fora da frica, por isso rejeito essa hiptese. isso que ns, cientistas, fazemos.
Rejeitamos hipteses, provamos o que falso, mas nunca podemos comprovar de fato o
que verdade, mesmo que algumas vezes afirmemos o contrrio.
Outra coisa que podemos fazer com a razo de probabilidade dividi-la em componentes
independentes. Fazendo a anlise das parties, encontramos evidncias de trs extenses
fora da frica. Aqui est um dos componentes, e isso provavelmente significa que estes so
bastante homogneos. Temos cinco regies genticas diferentes que indicam a ocorrncia
de um evento de extenso fora da frica nesse perodo de tempo e que validam umas s
outras. Ento, mltiplos genes indicam que ouve um evento fora da frica aqui, outro
grupo de genes, que tambm homogneo, indica um outro evento aqui e mais outro
conjunto de genes tambm indica um evento fora da frica. Temos evidncias para trs
eventos fora da frica validando-se. Isso uma hiptese, podemos falsificar uma hiptese
de que houve mais de trs eventos. Mais uma vez, no provamos o que verdadeiro, mas
sim o que falso. Este o limite do que podemos provar que falso, ento ocorreram ao
menos trs expanses para fora da frica, todas podendo ser validadas atravs da validao
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cruzada de mltiplos genes. Ento podemos agrupar os genes e isso mostrar a distribuio
de probabilidades desses trs eventos. Um dos eventos ocorreu h um pouco mais de 100
mil anos, outro h 650 mil e outro h aproximadamente 2 milhes de anos. Isso mostra que
ainda temos em nosso genoma um sinal de um evento que virtualmente ocorreu h 2
milhes de anos. Acho isso incrvel. Os outros tipos de inferncias que fizemos foram
atravs de isolamento por distncia. Aqui temos 90 casos nos quais inferimos isolamento
por distncia em africanos e eurasianos e aqui, nesta outra ilustrao, vemos a distribuio
de probabilidade dessas 90 inferncias. Uma coisa que vocs podem ver, apesar dos
eventos de extenso fora da frica, que eles se distribuem uniformemente ao longo do
tempo, o que demonstra que o fluxo de genes no um evento como a expanso da
distribuio, mas trata-se de algo que pode ocorrer a qualquer momento, e podemos ver isso
nessas distribuies de probabilidade. Quando publiquei meu artigo, um amigo percebeuque se cometeu um engano, pois havia sido includo um gene que no deveria ser includo,
mesmo que houvesse uma inferncia estatstica significante para ele, pois ele havia sido
excludo pelo meu procedimento de validao cruzada.
Tivemos uma demonstrao s avessas de que a validao cruzada pode, de fato, indicar
falsos positivos. Ignorando-se aquele gene, o fato de no haver agrupamentos aqui implica
que os humanos estavam trocando genes continuamente em toda a regio entre a frica e a
Eursia. Isso no significa que os humanos estavam caminhando da frica para a China. Os
genes so bastante pacientes, eles podem esperar por milhares de geraes e podem se
espalhar geograficamente desse modo. Tambm podemos usar estatstica para criarmos o
que chamamos de intervalo de confidncia de 90%. Desses 18 genes, excluindo-se este
aqui, como vem, podemos ter uma confiana de 95% de que humanos na Eursia e na
frica estavam trocando genes regularmente por cerca de 1,5 milho de anos. Outro modo
de considerar esse fato assumir a hiptese de que os habitantes da frica e da Eursia
eram fragmentos uns dos outros, isto , que eles no estavam trocando genes. Podemos
rejeitar essa hiptese voltando 1,5 milho de anos. Portanto sempre houve muitas trocas
entre as populaes humanas.
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Esta foi ento a anlise gentica. Agora quero comentar como associamos todas essas
inferncias e as integramos aos dados fsseis e arqueolgicos. Comeamos com nossa
inferncia mais velha, e agora estamos lidando com um fssil de 1,9 milho de anos, que
a inferncia de nosso evento de expanso para fora da frica. A linhagem humana existente
naquele momento era o Homo erectus. Este o evento mais velho que vemos a partir do
DNA. Ocorre que esse evento tambm comprovado por outros tipos de dados. Por
exemplo, antes de 1,9 milho de anos, os fsseis humanos so encontrados somente na
frica. Entretanto, aps 1,9 milho de anos os fsseis humanos so encontrados na Eursia.
De fato, os dados genticos de 1,9 milho correspondem exatamente aos dados
arqueolgicos e paleontolgicos que tambm indicam 1,9 milho de anos. Temos uma
ampla sobreposio dos dados fsseis e arqueolgicos sobre os dados genticos. Alm
disso, podemos observar a histria climtica e ver que, entre 1,9 e 1,7 milho de anos atrs,houve um grande evento climtico que influenciou a frica. Na verdade, antes disso, os
homens habitavam as savanas, vivamos nas savanas. Agora temos o deserto do Saara no
norte da frica e na pennsula Arbica e o consideramos uma imensa barreira. Durante esse
perodo, porm, havia um grande corredor de savanas aberto que cruzava o Saara e a
pennsula Arbica, de modo que os organismos da savana puderam se expandir para alm
da frica at as savanas da Eursia. Os registros fsseis indicam que no foram somente os
humanos que saram da frica, muitos outros organismos da savana tambm saram ao
mesmo tempo. E, mais uma vez, tambm se determinou a data de 1,9 milho de anos com
os dados paleontolgicos e climticos. Ento, esses dados tambm coincidem bastante com
os outros dados. Um de meus amigos, James Cheverud, junto de um de seus estudantes na
Universidade Washington, fez um estudo que revela que, ao analisarmos crnios, conforme
aumenta o tamanho de nosso crebro, nossa mandbula fica menor. Essa relao acontece
no somente com humanos, mas tambm com gorilas, chimpanzs e assim por diante.
Quando temos a seleo natural, ocorrem desvios dos padres de crescimento esperados,
ento eles fizeram sua anlise com chimpanzs, gorilas e humanos modernos e descobriram
que no fazia nenhuma diferena de qual eles utilizaram. Eles analisaram os dados fsseis e
se perguntaram: Onde podemos encontrar evidncias da seleo natural na face humana?,
isto , em nossa mandbula, dentes e rosto. Eles indicaram sua descoberta atravs da cor
destas setas, conforme vocs podem ver, que representam a intensidade com que ocorreu a
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seleo natural. Se voltarmos cerca de 3 milhes de anos, veremos uma diviso do que
chamamos de australopitecneos, temos o australopitecneo robustoe o grcil. O homem
surgiu da linhagem dos australopitecneo grcil.
Eles descobriram que, quando observamos o australopitecneo robusto, vemos que a
seleo natural se torna cada vez mais intensa com relao a seu rosto, dentes e mandbulas.
Ele estava se adaptando a seu ambiente atravs da modificao de seus dentes e mandbulas
pela seleo natural. Diferentemente, no australopitecneo grcil vemos que a seleo
menos intensa. Finalmente, eles concluram que, a partir de 1,9 milho de anos atrs, no se
encontrava mais nenhum indcio de seleo relativa aos dentes, mandbulas e face
humanos. Isso no o mesmo que afirmar que nossas mandbulas e dentes no tenham se
modificado mais, eles sofreram alteraes, mas se modificaram de uma maneiraabsolutamente previsvel e relacionada s alteraes do tamanho de nossos crebros. No
havia mais nenhuma evidncia de seleo. Assim, eles determinaram que, naquele
momento, os humanos estavam se adaptando ao seu ambiente culturalmente, no tnhamos
de desenvolver dentes e mandbulas grandes, no precisvamos morder nossas castanhas
para abri-las, podamos quebr-las. Eles concluram que houve uma reduo da seleo
relacionada face e s mandbulas exatamente no mesmo perodo, ou seja, h 1,9 milho de
anos. Isso revelou que passamos a depender mais das ferramentas e da cultura. Todos esses
eventos ocorreram ao mesmo tempo, 1,9 milho de anos atrs, um momento crtico para a
evoluo humana. Alm disso, aqui, vejam, temos um diagrama dos fsseis, basicamente
no houve nenhuma alterao do tamanho do crebro antes, e todos os fsseis estavam
somente na frica. H 1,9 milho de anos vemos que o crebro humano passa a aumentar
de tamanho. Por isso que esta , de fato, a origem dos humanos modernos. E isso comea a
decolar quando os humanos saram da frica e foram para a sia. Portanto, estamos saindo
de uma condio como esta para uma condio como aquela, como vocs podem ver. Tudo
isso estava ocorrendo h 1,9 milho de anos. Isso mostra que havia maior dependncia do
uso de ferramentas, das relaes culturais, que so favorecidas por crebros maiores.
A prxima inferncia para a NCA foi de que havia um fluxo de genes. Indiquei aqui, nas
populaes africanas, nas populaes do sul da Europa e da sia, atravs destas trelias,
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como vocs podem notar que elas estavam trocando genes. No h rvores de populaes
humanas aqui, porque a rvore implicaria que as populaes africanas e eurasiticas fossem
linhagens separadas, mas elas no so, elas so uma linhagem, so conectadas pelo fluxo de
genes, ento temos uma trelia, no uma rvore, isso que estou indicando aqui. Como j
afirmei, sabemos que essa estrutura em trelia ocorreu ao menos 1,5 milho de anos atrs.
Ento, quando os humanos saam da frica em direo Eursia, eles poderiam retornar,
no que houvesse um grande movimento de populaes, mas somente movimentos
individuais, conforme o modelo de isolamento por distncia. Isso tambm bastante
consistente com pesquisas mais recentes com a reconstruo das flutuaes paleontolgica
e climtica. Pensamos no Saara como uma grande barreira, mas hoje sabemos que h
milhares de anos havia uma grande flutuao. Caso houvesse um isolamento de mais de 10
mil de anos eu no o veria nessa anlise, ela muito imprecisa. Mas o Saara no foi umabarreira para os humanos durante muitos anos, e isso que os dados paleontolgicos e
climticos revelam. Ocorreram essas circulaes mais importantes quando o Saara estava
realmente aberto, mas, mesmo quando isso no estava acontecendo, tambm houve muitas
outras oportunidades para os seres humanos sarem e entrarem na frica. Eles tinham
habilidade para sarem e para entrarem. Esse fato algo que sempre considerei estranho
com o modelo para fora da frica [Out of Africa replacement hypotesis, em ingls], tudo
vai em uma nica direo. Como eles podem ter ido somente em uma direo? No havia
um policial l avisando que se tratava de uma via de mo nica. Assim, os humanos
entravam e saam da frica, no com movimentos por longas distncias, mas com
movimentos de curta distncia. A propsito, agora sabemos que a extenso [geogrfica] do
Homo erectus no atinge a pennsula Ibrica. Isso acabou de ser publicado na ltima edio
da revista Nature. Sabemos que o Homo erectus estava nessa regio ao sul da Eursia
naquele momento.
O prximo evento da NCA foi o segundo evento de expanso para fora da frica que eu
datei atravs do relgio molecular com a data de 650 mil anos atrs. Tambm houve
grandes coincidncias. Sucede que houve uma outra circulao que ocorreu exatamente
naquele perodo. Sabemos que foi um perodo no qual as savanas estavam bastante abertas.
Isso tambm foi evidenciado por uma mudana cultural, havia uma nova cultura baseada na
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produo de ferramentas de pedra que se chama perodo Acheulean, que surgiu
primeiramente na frica e ficou restrito frica por muitos anos, at que houve essa
circulao e essa cultura repentinamente se espalhou por toda a Eursia, ocorrendo no
mesmo perodo indicado pelos dados genticos moleculares. Ento, os dados arqueolgicos
da expanso dessa cultura correspondem exatamente aos dados genticos. Esse tambm foi
o perodo no qual temos a primeira evidncia confivel de que os humanos controlavam o
fogo. Isso foi uma revoluo cultural importante ocorrida h aproximadamente 700 mil ou
600 mil anos. Isso ocorreu primeiramente na frica e depois se espalhou, confirmando
exatamente as inferncias genticas que fiz a partir dos dados genticos. Alm disso,
estamos neste ponto, e um de meus amigos em Nova York fez uma anlise bastante
detalhada, no com estes fsseis, mas com fsseis adicionais que no esto mostrados aqui.
Eu havia dito que o primeiro crescimento no tamanho do crebro ocorreu h 1,9 milho deanos, dando-se ento uma mudana constante. Mas ento, h 650 mil anos, houve um
crescimento significativo, agora temos uma nova cultura e uma nova alterao nas relaes
entre o tamanho de nosso corpo e de nosso crebro, tudo isso ocorrendo na segunda
expanso. Assim, mais uma vez, os dados fsseis, paleontolgicos, climticos e
arqueolgicos, todos confirmam as inferncias genticas da NCA.
Uma das coisas que foram descobertas que esses homens mais recentes tinham estes
machados, j esses outros tinham estes cortadores. Quando esses humanos superiores
criadores de ferramentas do perodo Acheulean saram da frica eles exterminaram os que
utilizavam os cortadores? Eles os substituram? Aqui podemos usar uma outra caracterstica
da coalescncia. Lembram-se de que iniciamos com a variao gentica entre mim e voc, a
variao gentica encontrada entre os humanos? Uma das implicaes disso que ns
somente podemos fazer inferncias sobre populaes que contriburam para a gerao atual.
uma limitao, e eu deveria utilizar dados fsseis, mas no farei isso nesta anlise. De
certa forma, isso nos permite testar a hiptese da substituio, pois todas as populaes da
Eursia foram completamente erradicadas e no deram sua contribuio gentica para o
futuro, assim deveria inferir que no houve avano em relao ao DNA atual, que mais
velho do que o da expanso do perodo Acheulean, e essa uma hiptese que pode ser
testada. disso que trata a cincia, do teste de hipteses com seus dados, no somente
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observar os dados e contar uma histria. Vejam, aqui est a distribuio de probabilidade
referente expanso do perodo Acheulean, que me leva um pouco mais longe do que 1
milho de anos atrs. Perguntei-me se poderia testar a hiptese de que no seria possvel
detectar nenhum avano ocorrido na Eursia antes de 1 milho de anos atrs. Quando testei
essa hiptese, eu a rejeitei com um nvel de 5%. Isso indica que os homens Acheulean
saram da frica e acasalaram com a populao da Eursia, eles no a levaram extino.
Aps a expanso do perodo Acheulean, h 99,9% de confiana estatstica de que houve
isolamento por distncia entre os africanos e os eurasianos. Agora a evidncia de
interligaes genticas dominante. Africanos e eurasianos no eram populaes isoladas,
fragmentadas, elas eram geneticamente interligadas.
A prxima inferncia o terceiro evento de expanso para fora da frica, que ocorreu entre120 e 130 mil anos atrs. Esse evento tambm consistente com os dados fsseis: muitas
caractersticas humanas modernas surgiram na frica e se expandiram para fora dela nesse
perodo. Isso coincide bastante com os dados fsseis. Na verdade, a primeira evidncia
fssil de que esses humanos estavam fora da frica foi descoberta aqui, como podem ver,
na regio indicada em vermelho, na frica subsaariana, e aqui no Oriente Mdio. Agora h
ainda um pouco mais de dados, e a datao desses fsseis de 125 mil anos, exatamente
como havia estimado atravs dos dados genticos. Mais uma vez os dados fsseis e
genticos esto afirmando a mesma coisa: houve uma outra expanso para fora da frica
nesse momento. O mais importante foi esse terceiro evento de expanso para fora da
frica, ou evento de substituio. Muitos de vocs j ouviram falar da teoria da substituio
fora da frica, que a teoria mais aceita atualmente. Ela diz que os humanos modernos
saram da frica e dizimaram todos na Eursia, de forma to extensa que hoje no h genes
para essas populaes arcaicas da Eursia. Teria sido um genocdio global. uma viso
muito dramtica da evoluo humana. Mas, se observarmos as evidncias para tanto, no h
ao menos um teste estatstico que favorea essa hiptese. Alguns dizem que os testes a
favorecem, mas so insignificantes ao serem analisados em uma estrutura estatstica real.
Podemos testar isso da mesma forma que testamos a expanso do perodo Acheulean. Esse
terceiro evento de expanso fora da frica foi um evento de substituio? Podemos rejeitar
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essa hiptese estatisticamente. Ento, a teoria dominante da evoluo humana, a hiptese
da substituio fora da frica, pode ser definitivamente considerada falsa.
Quando esses humanos saram da frica, eles no exterminaram os eurasianos, eles se
acasalaram com eles. De fato, essa tese mais compatvel com os registros fsseis do que a
hiptese estrita da substituio fora da frica. Essa terceira expanso foi caracterizada pelo
acasalamento cruzado-cruzado, o que explica o padro dos fsseis que observamos no
conjunto de fsseis que Chris Stringer reuniu, um paleontlogo e antroplogo que
questionou esse assunto por muito tempo, mas que agora no discorda mais de mim.
Tivemos um encontro e todos esperavam uma grande discusso, entretanto no final
concordamos. Ele tinha uma lista completa de caractersticas anatmicas modernas, mas ao
observarmos detalhadamente o registro fssil percebemos que essas caractersticas seexpandiram para fora da frica em velocidades diferentes, algumas caractersticas se
expandiram mais rapidamente, algumas ainda esto em expanso. Todos os seres humanos
so anatomicamente modernos na lista feita por Chris Stringer. Como podemos ter
caractersticas diferentes que se expandiram em pocas diferentes se houver somente um
tipo de humano substituindo outro tipo de humano? Todas as caractersticas deveriam ser,
ento, provenientes da mesma poca. Se ocorrer o acasalamento cruzado-cruzado,
entretanto, os genes se recombinam. A gentica se resume ao fato de que caractersticas
diferentes podem se combinar com outras caractersticas de outro perodo evolucionrio,
misturando-se. Considerando-se o acasalamento cruzado-cruzado, fica fcil explicar por
que algumas caractersticas se expandiram mais do que outras e por que algumas no se
expandiram. A variao do modo como cada caracterstica se expandiu condiz com a
hiptese do acasalamento cruzado e no condiz com a da substituio. Farei um teste com
vocs. Esse tipo de p, que vocs vem aqui, foi encontrado na China depois dessa
expanso e tambm foi encontrado antes, porm no foi encontrado na frica. Ento como
pode a populao africana ter substitudo a populao chinesa? H a questo do tamanho
dos dentes, mas eles esto se acasalando, a hiptese comprovada pela gentica os autoriza a
faz-lo, mas a hiptese da substituio no. Aqui tambm temos dois crnios humanos.
Qual o crnio arcaico e qual o moderno? Faamos uma votao. uma questo difcil.
Ambos so crnios modernos. H variaes nessas caractersticas, ainda h variaes nas
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caractersticas que definimos como sendo as do homem moderno, o que consistente com a
hiptese do acasalamento cruzado.
Quando observamos as caractersticas individuais, vemos que as populaes esto
interligadas pelo acasalamento cruzado. Essas caractersticas individuais no
necessariamente refletem sua histria evolutiva, elas tambm podem refletir as condies
da seleo natural locais. Isso ocorre quando h acasalamento cruzado, os genes podem se
espalhar. Portanto, uma caracterstica individual no reflete o padro de movimento das
pessoas nem sua histria evolutiva. Mostrarei isso com um outro teste. Aqui nesta figura
temos diversos genes ao longo de todo o genoma e estabelecemos o que chamamos de
distncia gentica. Este eixo informa o quo diferentes so as duas populaes. Quanto
mais longo for o eixo, mais geneticamente diferentes elas sero. Algumas populaes sobastante prximas, outras bastante distantes. Aqui vemos como essa distncia gentica se
correlaciona com a distncia geogrfica. Vemos que o melhor instrumento para predizer o
quo distintas geneticamente so as populaes humanas sua distncia. Isso consistente
com o modelo de isolamento por distncia inferido pela NCA. Agora vejamos outra
caracterstica que muito levada em conta nos Estados Unidos: a cor da pele. Se
observarmos a distribuio da cor da pele, vemos que as pessoas de pele escura esto em
regies associadas a elevados ndices de raios ultravioleta (UV). Sabemos que uma
radiao UV elevada faz com que a seleo favorea a produo de melanina, que protege a
pele. Mas conforme os humanos se espalharam para latitudes mais ao norte, ou ao sul, a
seleo natural favoreceu a ocorrncia de pele mais clara, para facilitar a absoro de
vitamina D. Sabemos que essa caracterstica, a cor da pele, est relacionada seleo
natural. Agora vejamos duas outras populaes, de Fiji e da frica subsaariana. Elas so
bastante diferentes. Considerando-se sua distncia gentica molecular, esto em lados
opostos do mundo. Portanto estou observando duas pessoas de duas das mais distintas
populaes do ponto de vista gentico. Se olharmos pessoas da frica e da Europa, elas
esto aqui. Do ponto de vista molecular, um africano e um europeu so muito mais
semelhantes geneticamente do que algum da frica e de Fiji. Ento aqui temos o segundo
teste. Como vocs podem ver nesta imagem, h uma mulher aqui e outra aqui, uma de Fiji e
outra da frica subsaariana. Qual qual? Esta de Fiji e esta a africana. Assim as
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caractersticas que utilizamos para classificar as pessoas em categorias raciais no refletem
a histria evolutiva; elas nem sequer refletem as diferenas genticas entre as populaes.
Isso muito importante, as caractersticas individuais podem ter histrias genticas muito
diferentes quando h o acasalamento cruzado. Elas refletem as caractersticas locais da
seleo natural, e no uma histria global. Com a hiptese da substituio, temos de
admitir uma histria global. No tratarei do restante, h muitas inferncias que no
comentei. Houve outras expanses da distribuio para fora da sia de volta frica, para
o norte asitico, para as Amricas. Assim que os humanos se espalharam para todas as
regies, eles imediatamente restabeleceram padres de fluxo gentico. Ento no h rvores
de populaes humanas, e sim uma trelia de populaes humanas.
Agora podemos resumir as duas coisas dominantes. A princpio, vimos expanses para forada frica. Por algum motivo, as populaes existentes na frica dominaram a evoluo
humana recente durante os ltimos 2 milhes de anos. Alguns de nossos genes possuem
componentes da Eursia antiga, mas, devido a essas repetidas expanses para fora da frica
a maior parte de nossos genes tem origem africana. Tambm temos a troca gentica. Vemos
que tivemos trocas genticas recorrentes entre africanos e eurasianos pelo menos durante
1,5 milho de anos, talvez por mais tempo, e de fato existiram as expanses para fora da
frica, que resultaram em acasalamentos cruzados, no em substituio. Isso aumentou a
troca gentica entre populaes humanas. Esses dois eventos mais importantes tm algumas
implicaes. O primeiro que todos os humanos que esto vivos formam uma nica
linhagem evolutiva. No existe uma rvore de populaes humanas, as populaes
humanas no esto interligadas geneticamente por uma estrutura arbrea. A distncia
geogrfica que o fator dominante. Isso se d devido a 1,5 milho de anos ao menos de
fluxo gentico e dessas expanses populacionais que resultaram em acasalamento cruzado.
No h uma rvore. Isso tambm implica que, se utilizarmos a definio moderna de raa,
no existem de fato raas biolgicas humanas. Creio que vocs puderam perceber isso com
o exemplo das populaes de Fiji e da frica. As caractersticas que utilizamos para
classificar os humanos em raas no fazem nenhum sentido de um ponto de vista gentico.
Na verdade, no h raas humanas de um ponto de vista biolgico. No estou afirmando
que no existam raas nos campos poltico, cultural e econmico, mas, de um ponto de
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vista biolgico, os humanos tm somente uma linhagem, sem raas. Outra implicao
que, embora a populao humana atual mostre diferenas genticas, elas so muito
pequenas se as compararmos com as de outros organismos, e elas refletem distncias
geogrficas, elas no refletem cor da pele ou algo do gnero. Embora a maior parte dos
debates sobre evoluo humana estejam focalizados na hiptese da substituio, acredito
que sejam os eventos que ocorreram h 1,9 milho de anos que so muito mais importantes,
pois creio que esta seja a verdadeira origem da humanidade. Foi quando os humanos
mudaram sua distribuio geogrfica. primeira evidncia que temos de uma
desacelerao da seleo natural e um maior domnio de questes culturais e sociais. Esse
foi o primeiro momento no qual sucedeu um aumento do tamanho do crebro humano.
Queremos realmente descobrir o que fez com que os humanos se tornassem humanos e se
diferenciassem dos chimpanzs e dos gorilas. este perodo que temos de focalizar. Tudoisso ocorreu h 1,9 milho de anos. Se nos focalizarmos somente em algumas
caractersticas anatmicas modernas, veremos que elas so relativamente triviais se as
compararmos com o que estava ocorrendo naquele perodo. Queremos realmente entender o
que faz dos humanos humanos, no chimpanzs ou gorilas. Este o perodo que devemos
focalizar. Trata-se de perder um pouco da crista sagital e ganhar um queixo. Isso trivial,
comparado com o que aconteceu h 1,9 milho de anos. A onde realmente est nossa
origem. Obrigado.
Perguntas
Platia 1 O que significa afirmar que o DNA mitocondrial do homem de Neandertal
totalmente diferente do nosso?
Alan Templeton Tenho uma projeo para lhe mostrar isso. A pergunta foi: Por que os
estudos sobre o DNA fssil do homem de Neandertal mostram que eles so bastante
diferentes dos humanos de hoje e o que isso nos informa sobre a evoluo humana? Bem,
primeiramente temos de contextualizar. Aqui, vejam, temos outra rvore evolutiva do DNA
mitocondrial. Aqui, em vermelho, temos todos os ramos associados aos humanos vivos.
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Este ramo o ramo do homem de Neandertal. Sim, diferente, mas o quo diferente? Em
contraste, aqui temos os chimpanzs, todos se referem a uma espcie de chimpanz, mas
estas so subespcies ou raas de chimpanzs. As diferentes raas de chimpanzs so muito
mais diferentes umas das outras geneticamente do que o homem de Neandertal dos
humanos. Como somos muito antropocntricos, quando observamos que existem apenas
algumas diferenas entre o homem de Neandertal e os humanos que vivem hoje, pensamos
que isso significa algo. As pessoas afirmam que o homem de Neandertal deve pertencer a
outra espcie. Quando contextualizamos, entretanto, usando os mesmos critrios utilizados
para os chimpanzs e para os humanos, vocs considerariam que esta linhagem de uma
espcie diferente? Impossvel! As diferenas entre o homem de Neandertal e os humanos
que vivem hoje so triviais quando as comparamos com outras espcies de primatas. Os
chimpanzs apresentam muito mais diferenas entre si, geneticamente, do que o homem deNeandertal e os humanos modernos apresentam entre si. De fato, creio que os estudos
genticos mostram que os homem de Neandertal fora distinto de certa forma, mas essa
distino era, na verdade, pouco importante. Como na minha anlise estudo somente seres
humanos, no posso afirmar se o homem de Neandertal foi substitudo. Posso, atravs de
minha anlise, afirmar que a substituio total na Eursia foi completamente desmentida,
mas no posso eliminar a possibilidade de substituies locais. Talvez o homem de
Neandertal tenha sido substitudo, no sei, mas sei, a partir dos dados genticos, que ele no
era muito diferente de ns.
Platia 2 Considerando os genes que voc estudou, eles so especificamente humanos?
Voc identificou similaridades genticas em outras espcies tambm, alm dos primatas?
Em caso positivo, caso faamos os testes estatsticos que voc nos mostrou, poderemos ver
rvores evolutivas que indicam eventos fora da frica para essas outras espcies que,
como voc afirmou, se espalharam h 1,9 milho de anos, assim como os humanos?
possvel comprovar que, para algumas espcies que no saram da frica, no haver
evidncia estatstica dessa expanso, como no caso dos chimpanzs, que no saram da
frica?
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AT Primeiramente, os genes que estudei no so humanos especificamente Na verdade
no posso imaginar um gene que possa ser encontrado somente em humanos e que no seja
encontrado nos chimpanzs. O que nos faz humanos no o tipo de genes que temos, mas
como eles so regulados. Do ponto de vista molecular, h relativamente poucas diferenas,
mas essas diferenas podem provocar alteraes profundas em termos de caractersticas.
No temos um gene especificamente humano. Todos aqueles 23 mil genes que lhes mostrei
podem ser encontrados em humanos, chimpanzs, gorilas, orangotangos, macacos resos etc.
Nossos genes no so especificamente humanos, ento no h como fazermos uma anlise
de genes somente humanos. Com relao sua segunda questo, se observarmos espcies
que supostamente saram da frica e espcies que no saram, veremos as assinaturas
genticas? A resposta: sim. Verificamos outras espcies que supusemos que teriam um
padro fora da frica e elas o mostram quando fazemos esses tipos de anlise. Oschimpanzs no tm esse padro. Os chimpanzs evidenciam principalmente fragmentao
e isolamento por distncia nos fragmentos; eles no mostram nenhuma expanso da
distribuio. Outro assunto que no comentei que podemos observar os parasitas,
podemos observar os parasitas humanos, e eles deveriam ser levados conosco. E quando
fazemos a NCA para verificar se h concordncia entre as espcies, notamos, de fato, que
temos expanses para fora da frica de parasitas que so especificamente humanos.
Fizemos muitas anlises com elefantes e descobrimos algo bastante interessante. Dentro da
frica, os elefantes na verdade se dividiram em duas linhagens diferentes, que
correspondem morfologicamente aos elefantes da savana, que todos conhecem, e um outro
tipo de elefante, menor, que apresenta vrias diferenas morfolgicas. Dentro desses dois
grupos h um pouco de isolamento por distncia e um pouco de expanso da distribuio,
ambas limitadas frica, e tambm houve hibridismo entre os grupos quando eles se
aproximaram, ento eles ainda podem trocar genes, mas a maior parte deles so como os
chimpanzs, bastante distintos uns dos outros. Na verdade, conclumos que no h somente
uma espcie de elefante, mas sim duas. Mesmo que eles no sejam totalmente isolados
reprodutivamente. Ento podemos aplicar a NCA a qualquer organismo, tudo o que possuir
genes pode ser estudado dessa forma. Na verdade, a maior parte dos usos que fiz da NCA
foi para projetos de conservao, como no caso dos elefantes. Assim, a parte dos estudos
com humanos somente uma questo relacionada curiosidade que sentimos em nos
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compreender. Enfim, trata-se de um tipo universal de anlise, no especfica somente aos
humanos - algo que pode ser utilizado para estudar qualquer ser que tenha genes.
Platia 3 Voc tem alguma experincia com genes relacionados imunidade, como, por
exemplo, os genes relacionados aos receptores toll-like. Voc estudou a evoluo da
imunologia?
AT Sim. Um outro tipo de estudo que fiz foi observar genes envolvidos com questes
referentes imunidade e o que encontramos que sua distribuio foi bastante distorcida
pela seleo natural. A maior fonte de distoro se deu depois que os humanos expandiram-
se para fora da frica, pois ento eles depararam com um novo conjunto de doenas, e
quando se observa uma grande distoro pela seleo natural nesses genes. Esses genes
podem facilitar a ocorrncia de enganos com relao s anlises que comentei hoje, maseles confirmam que a expanso para fora da frica colocou os humanos em um ambiente
bastante diferente e eles tiveram de se adaptar. Um dos principais componentes da seleo
foram as doenas. Os humanos haviam permanecido na frica por muito tempo e j haviam
se adaptado maioria das doena infecciosas da melhor forma que puderam, mas quando
eles chegaram Eursia sofreram forte influncia da seleo. Ainda podemos ver as
assinaturas dessa seleo hoje.
Interveno possvel utilizar essa anlise dos parasitas para definirmos a evoluo
dos homens e de outros animais?
AT Bem, tenho tentado estudar o parasita da malria, particularmente, porque sabemos
que a malria teve uma grande influncia como fator para a seleo natural dos humanos. O
maior problema que tive com a malria o modo como as amostras so coletadas. Para que
essas anlises sejam feitas, temos de ter uma amostra condizente com toda a distribuio
geogrfica da espcie que estamos analisando. O que descobri com a malria foi que as
amostras para o estudo desse parasita tm sido coletadas extensivamente na frica e em um
ou dois lugares na sia, mas h grandes blocos no mundo nos quais, por diversas razes,
no foram coletadas amostras, mesmo que saibamos que a malria est nessas regies.
Ento, minha anlise da malria nunca foi conclusiva, no posso falsificar minha hiptese
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porque as amostras so insuficientes. Espero que exista mais interesse em relao malria
atualmente. Acredito que, se obtivermos mais informaes sobre a malria e outros
parasitas, poderei voltar atrs e realizar anlises com um grande poder estatstico. Ento, a
limitao que se coloca atualmente simplesmente a coleta de amostras geograficamente.
Mesmo com relao aos humanos, se considerarmos todos os estudos genticos que tm
sido feitos com humanos... Eu, por exemplo, trabalho bastante com doenas coronrias, e
todas as minhas amostras so coletadas nos Estados Unidos ou na Finlndia. No posso
utilizar meus prprios dados para meus estudos porque preciso de uma amostra geogrfica
de toda a humanidade. So limitaes de amostragem que esto impedindo nosso trabalho
atualmente com parasitas humanos, doenas coronrias humanas e doenas contagiosas.
Precisamos de melhores amostragens.
FIM