Frontiers for Young Minds (Português)

introdução

quando se cruza um leão com um tigre, obtém-se um liger. Estes animais grandes são geralmente estéreis, o que significa que não podem ter filhos. Durante muito tempo, os cientistas pensaram que os descendentes de cruzamentos entre diferentes espécies—chamados híbridos—eram sempre estéreis. Mas pesquisas posteriores revelaram que alguns híbridos podem ter seus próprios filhos. Em 1943, por exemplo, um liger tinha filhotes com um leão no zoológico Alemão Hellabrunn., Quando híbridos cruzados com uma de suas espécies parentais, como o liger e o leão na Alemanha, O DNA pode fluir de uma espécie para a outra. Este processo é conhecido como introgressão .a Introgressão explica como os humanos obtiveram algum ADN Neandertal. Durante muito tempo, os humanos só viveram nas savanas africanas. Cerca de 45.000 anos atrás, eles deixaram a África e migraram para a Europa, onde entraram em contato com outra espécie humana-os neandertais (Homo neanderthalensis). Os neandertais não pareciam muito diferentes dos humanos., Eles eram um pouco mais robustos, tinham braços mais longos, e tinham uma saliência sobre seus olhos (figura 1A). Alguns humanos tinham filhos com estes neandertais. Quando aqueles miúdos cresceram, tinham filhos. E assim por diante. A mistura destas duas espécies humanas resultou na introgressão, a troca de ADN. Porque os humanos e os neandertais só tinham filhos fora de África, não vão encontrar ADN Neandertal nos actuais africanos. No entanto, no resto do mundo, as pessoas têm cerca de 3% de DNA Neandertal.,

misturar tintas

mas porque é que a maioria das pessoas só tem cerca de 3% de ADN Neandertal? O ADN dos primeiros híbridos humanos-neandertais era 50% humano e 50% Neandertal. Se estes híbridos tivessem filhos com um humano, a percentagem de ADN Neandertal cairia para cerca de 25%. Na próxima geração, a porcentagem seria reduzida para metade novamente. Em algum momento, os neandertais foram extintos. Ainda não sabemos exactamente porquê. A consequência deste evento de extinção foi que os humanos só podiam ter filhos com outros humanos., Nenhum novo DNA Neandertal poderia ser adicionado ao genoma humano, e a porcentagem de DNA Neandertal diminuiu para os 3% que vemos hoje.

Você pode comparar este cenário com a mistura de tinta de duas cores. Digamos que você põe amarelo (Neandertal) e vermelho (humano) tinta em um balde grande. O resultado é uma mistura laranja, que representa o primeiro híbrido humano-Neandertal. Quando você adicionar mais tinta vermelha, a mistura se tornará cada vez mais vermelha ao longo do tempo. Em outras palavras, o DNA se torna cada vez mais humano ao longo do tempo, como os humanos têm crianças com outros humanos.,se fizermos as contas, podemos ver que alcançamos 3% de ADN Neandertal em cerca de cinco gerações de humanos a procriar com outros humanos. Em cada geração, a percentagem de ADN Neandertal é reduzida para metade e diminui da seguinte forma: 50-25-12.5-6.25-3.125 (figura 1B). Suponhamos que uma geração equivale a 25 anos, a idade em que as pessoas podem ter filhos. Então, os seres humanos deveriam ter atingido 3% de DNA Neandertal em cerca de 125 anos (5 × 25). Mas os humanos e os neandertais acasalaram há mais de 40 mil anos! É uma grande diferença. A percentagem de DNA Neandertal deve ser muito, muito menor., Para entender por que não perdemos todo o DNA Neandertal, precisamos aprender sobre outro conceito: a introgressão adaptativa.

lobos negros

para entender a introgressão adaptativa, viajaremos para a América do Norte, onde matilhas de Lobos vagueiam pelas florestas. Se você assistir documentários da natureza, você pode ter notado que esses lobos têm principalmente peles cinzentas. Mas cientistas perceptivos observaram que havia alguns lobos com pele mais escura. De onde veio esse pêlo escuro? Os cientistas estudaram o DNA desses lobos e descobriram que a pele escura foi causada por uma variante particular de um gene., Surpreendentemente, os lobos normalmente não têm esta variante do gene. Mas os cães sim! Outras análises revelaram que, no passado, cães e lobos tinham filhotes juntos. A mistura destas duas espécies levou à troca de DNA, incluindo o gene variante que deu aos lobos pele mais escura . Por causa desta sombra mais escura, estes lobos eram melhores camuflados na floresta, tornando-os melhores caçadores. A troca de ADN—ou introgressão-ajudou os lobos a adaptarem-se ao seu ambiente. É por isso que este processo é chamado de introgressão adaptativa., Indivíduos com pele mais escura sobreviveram melhor do que seus amigos cinza e tiveram mais filhotes. Estes filhotes pareciam seus pais e também tinham pele mais escura. Ao longo do tempo, a variante genética para peles mais escuras tornou-se comum na população (Figura 2). Os biólogos evolucionistas dizem que a pele escura estava sujeita à seleção natural. Se voltarmos à analogia de misturar duas cores de tinta, você pode comparar uma variante genética benéfica como a pele escura com uma bolha dura de tinta amarela. Não importa a quantidade de tinta vermelha que você adicionar, a bolha amarela não vai se misturar, ele continua flutuando em torno da mistura vermelha.,

genes neandertais benéficos

a mesma introgressão adaptativa aconteceu com o ADN Neandertal., Alguns genes se revelaram úteis para os seres humanos e não desapareceram do DNA humano. O DNA Neandertal de 3% pode ser comparado com várias bolhas amarelas que flutuam em torno da tinta humana vermelha. Que adaptações nos deram estes genes neandertais? Os cientistas estão a fazer um catálogo de todos os genes benéficos que recebemos dos neandertais . Vejamos alguns desses genes. O gene microcefalia (MCPH1), por exemplo, garante que o desenvolvimento do cérebro vai de acordo com o plano., Talvez este gene Neandertal tenha tornado os humanos mais inteligentes e capazes de sobreviver em territórios inexplorados. Outros genes neandertais, como o receptor olfativo 12D3 (OR12D3), são importantes para a digestão de alimentos. Os humanos que chegaram à Europa foram confrontados com todos os tipos de novos alimentos. Os genes dos neandertais ajudaram-nos a adaptar-se rapidamente a uma nova dieta. Alguns genes podem até ter mudado a forma dos nossos dentes!vários genes que os seres humanos receberam de neandertais também parecem desempenhar um papel no sistema imunológico, protegendo – nos contra certas doenças., Estes genes fazem proteínas que procuram no corpo humano bactérias e vírus prejudiciais. Quando encontram um, capturam-no e certificam-se de que não causa mais danos ao corpo. Isto é semelhante a um agente da polícia que patrulha as ruas à procura de criminosos e os coloca na prisão. Quando os seres humanos chegaram à Europa, eles encontraram muitas doenças novas que não ocorrem na África. Seus corpos não estavam familiarizados com essas doenças e adoeceram rapidamente., Os neandertais, no entanto, tinham lidado com estas doenças durante milhares de anos e o seu ADN tinha os genes certos para combater os vírus e bactérias que causaram estas doenças europeias. Quando os humanos receberam DNA Neandertal, eles também receberam os genes para combater os novos vírus e bactérias. Pode dizer-se que os humanos têm uma equipa de polícias familiarizados com os criminosos na área. Isso tornou mais fácil capturar os criminosos e prendê-los. Como você pode ver a partir destes exemplos, os genes neandertais em nosso DNA têm sido muito úteis.,

conclusão

assim, se não for Africano, o seu ADN contém uma pitada de genes neandertais. Estes genes ficaram por aí porque provavelmente eram benéficos para os humanos, ajudando a nossa espécie a sobreviver até aos dias de hoje. Olhando para trás, pode ter sido bom que os nossos ancestrais distantes tenham tido filhos com neandertais. E, se você pensar nisso, os neandertais nunca foram extintos-eles vivem no DNA dos humanos modernos.

glossário

híbrido: um cruzamento entre duas espécies diferentes.Introgressão: a troca de ADN entre espécies por meio de hibridação.,seleção Natural: o processo evolutivo pelo qual organismos com características favoráveis são mais propensos a se reproduzir. Ao fazê-lo, eles passam essas características para a próxima geração. Ao longo do tempo, este processo permite que os organismos se adaptem ao seu ambiente.adaptação: um traço que aumenta a sobrevivência e reprodução de um indivíduo em comparação com outros indivíduos na população.,

Declaração de conflito de interesses

o autor declara que a investigação foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que possam ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.

Arnold, M. L. 2006. Evolução Através Da Troca Genética. New York, NY: Oxford University Press.