DNA de mamute de 1,6 milhão de anos revela uma linhagem que nunca soubemos que existia
A pesquisa revolucionária revela uma linhagem inteiramente nova de mamutes, até então desconhecida para a ciência.
Quando Love Dalén começou a estudar DNA antigo como um Ph.D. estudante em 2002, um de seus colegas sugeriu trabalhar em lemingues, os pequenos roedores árticos e ícones de videogame dos anos 90. “Todo mundo está fazendo mamutes”, disse ela a Dalén, “é muito competitivo”. Os enormes e antigos proboscidianos capturaram a imaginação do público e dos cientistas por anos – e quando surgiu a oportunidade de Dalén estudar o famoso mamute peludo, ele não resistiu. Ele queria entender por que as criaturas foram extintas.
Mas na quarta-feira, Dalén e 21 outros cientistas olharam para o outro lado da linha do tempo do mamute: sua origem. Em um artigo que fez história, publicado na revista Nature, a equipe anuncia a recuperação de DNA de espécimes de mamutes com mais de um milhão de anos – demolindo o registro do DNA antigo mais antigo já sequenciado por quase 900.000 anos.
Quando Love Dalén começou a estudar DNA antigo como um Ph.D. estudante em 2002, um de seus colegas sugeriu trabalhar em lemingues, os pequenos roedores árticos e ícones de videogame dos anos 90. “Todo mundo está fazendo mamutes”, disse ela a Dalén, “é muito competitivo”. Os enormes e antigos proboscidianos capturaram a imaginação do público e dos cientistas por anos – e quando surgiu a oportunidade de Dalén estudar o famoso mamute peludo, ele não resistiu. Ele queria entender por que as criaturas foram extintas.
Mas na quarta-feira, Dalén e 21 outros cientistas olharam para o outro lado da linha do tempo do mamute: sua origem. Em um artigo que fez história, publicado na revista Nature, a equipe anuncia a recuperação de DNA de espécimes de mamutes com mais de um milhão de anos – demolindo o registro do DNA antigo mais antigo já sequenciado por quase 900.000 anos.
“É um artigo incrível”, disse Sally Wasef, uma antiga pesquisadora de DNA da Griffith University, na Austrália. Ela não é afiliada à pesquisa.
Os avanços são duplos. Primeiro, a equipe foi capaz de isolar fragmentos curtos e degradados de DNA de amostras de dentes e obter o código genético por meio de melhorias recentes nas técnicas de sequenciamento e análise de dados.
Para sequenciar o DNA antigo, a equipe examinou molares de mamutes de três mamutes diferentes descobertos no permafrost siberiano algumas décadas atrás. “Sabíamos que alguns desses dentes eram dos primeiros mamutes peludos”, diz Dalén. Ele diz que a equipe “pegou pequenos pedaços de raízes desses dentes”, que geralmente pesam alguns quilos, de seus colaboradores na Rússia para estudo. Por um megaano, os molares foram protegidos da degradação graças às temperaturas geladas presentes nas altas latitudes da Sibéria.
A degradação do DNA coloca um limite máximo para o quanto os cientistas podem olhar para trás. Com o tempo, o DNA se quebra em pequenos fragmentos que também são misturados com muitos outros DNAs do ambiente. “Começa a ficar difícil ver a diferença entre o DNA de mamute, DNA bacteriano, DNA humano e DNA vegetal”, diz Dalén. Depois de cerca de 1,5 milhão de anos, ele se torna muito degradado para que os cientistas as reconstituam.
Nessa nova pesquisa, a equipe estava operando no limite. Usando sequenciamento de alto rendimento e análises computacionais avançadas, a equipe juntou DNA de três espécimes, usando genomas de elefantes modernos como um projeto. Isso ajudou a envelhecer as feras também. Duas das amostras, apelidadas de Krestovka e Adycha, tinham 1,65 milhão e 1,34 milhão de anos, respectivamente. Um terceiro espécime mais jovem, Chukochya, tinha 870.000 anos.
A sequência de DNA também levou ao segundo avanço: a equipe foi capaz de avaliar a evolução e especiação dos mamutes há mais de um milhão de anos usando as três amostras. Os dados de Krestovka apontaram para uma linhagem inteiramente nova de mamutes, até então desconhecida para a ciência. Isso foi uma surpresa para a equipe.
“Pensamos que tudo no passado, por volta de um milhão de anos, seria ancestral do mamute peludo”, observa Dalén. “Acontece que havia dois tipos diferentes de mamutes” vagando pela Sibéria um milhão de anos atrás.
A equipe não foi capaz de obter dados suficientes para realmente dizer algo sobre como era a linhagem de Krestovka – não há DNA suficiente para dar uma boa olhada nos genes – mas eles puderam mostrar que Krestovka não contribuiu para a origem do lanoso mamute.
Em vez disso, provavelmente se separou do ancestral do mamute lanoso há cerca de 2 milhões de anos e deu origem ao mamute colombiano – uma espécie que existia na América do Norte, onde o clima era mais quente. O mamute colombiano chegou lá por volta de 1,5 milhão de anos atrás, então os cronogramas se encaixam perfeitamente.
Cerca de 1,4 milhão de anos depois, o mamute lanoso encontrou seu caminho para a América do Norte, e a linhagem Krestovka e o mamute lanoso podem ter cruzado para dar origem ao mamute colombiano. A equipe argumenta que ao longo do caminho esse cruzamento ocorreu, mas mais trabalho precisa ser feito para entender as origens do mamute colombiano.
Ambos os avanços irão contribuir para o avanço da paleogenômica, o estudo do DNA antigo de espécies extintas.
Wasef observa que as técnicas usadas para isolar e sequenciar o DNA do mamute também podem ser úteis na análise do DNA antigo de outras partes do mundo. O permafrost é provavelmente o único lugar onde seremos capazes de olhar um milhão de anos no passado. Climas mais quentes como os da Austrália, onde Wasef está sediada, não preservam o DNA tão bem – ainda assim, ela tem esperança de poder aplicar as técnicas em seu próprio trabalho.
O interesse de Dalén está em entender como as espécies surgiram no Pleistoceno Inferior e Médio, na mesma época dos mamutes. “No futuro, será realmente interessante investigar a evolução nesta escala de tempo em outras espécies também”, diz ele.
Estranhamente, isso poderia significar um círculo completo. Talvez até de volta aos lemingues. Mas não descarte o lanoso, ainda.
