Cientistas sequenciam DNA mais antigo do mundo, com mais de 1 milhão de anos

Pesquisadores juntaram pequenos fragmentos do código genético do mamute de Krestovka, animal anterior até à existência de humanos e neandertais

Katie Hunt , da CNN

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Um dente de mamute que vagou pela estepe siberiana há mais de um milhão de anos foi a fonte do sequenciamento de DNA mais antigo do mundo.

É a primeira vez que se recupera DNA de animais com mais de um milhão de anos. Anteriormente, a amostra mais antiga era a de um cavalo que viveu entre 560 mil e 780 mil anos atrás.

As informações recuperadas deste gigante da Era do Gelo revelam como os mamutes evoluíram e se adaptaram à vida em um clima frio, além mostrar uma espécie de mamute até então desconhecida. 

“É um DNA incrivelmente antigo. As amostras são mil vezes mais antigas do que os vestígios de Vikings e são anteriores até à existência de humanos e neandertais”, afirmou Love Dalen, que é professor de genética evolutiva do Centro de Paleogenética em Estocolmo.

Na verdade, a análise não é de um mamute apenas. A equipe internacional de pesquisadores foi capaz de isolar DNA de molares de três mamutes separados coletados do permafrost siberiano na década de 1970. Eles dataram os dentes usando dados geológicos e analisando o DNA. A pesquisa foi publicada na revista Nature na quarta-feira (17).

 

Ilustração dos mamutes da estepe que antecederam o mamute lanoso
Ilustração dos mamutes da estepe que antecederam o mamute lanoso, com base em novas descobertas genéticas
Foto: Beth Zaiken/Centre for Palaeogenetics

O dente de mamute mais antigo datava de 1,2 milhão a 1,65 milhão de anos atrás. O amplo espectro de datas se explica pelos métodos usados pelos cientistas. Para chegar na estimativa da data mais recente (1,2 milhão de anos), usou-se um método conhecido como bioestratigrafia, no qual cientistas avaliam a presença de pequenos roedores de espécies que só existiam durante determinadas eras, encontrados nas camadas de sedimentos.

Eles também mediram o paleomagnetismo de rocha e sedimentos no local. Usando a orientação do campo magnético da Terra, que muda ao longo do tempo e deixa vestígios de minerais magnéticos na rocha, o método determina as idades dos fósseis e rochas.

Já a estimativa mais antiga (1,65 milhão de anos) vem do genoma que os pesquisadores recuperaram. 

“Pode haver vários motivos pelos quais essas estimativas diferem. Por exemplo, talvez o espécime de Krestovka originalmente venha de uma camada mais antiga, mas em algum ponto o solo sofreu erosão e os restos foram reassentados em uma camada mais nova”, disse Dalen.

“Outra alternativa, e mais provável em nossa opinião, é que a nossa taxa de relógio molecular estimada está um pouco errada”, afirmou, sugerindo que fixar uma data não é uma ciência exata.

“De qualquer forma, esses dois tipos de análises de datação mostram uma idade de mais de 1 milhão de anos”.

Amostras dos dentes de mamute usados pelos cientistas para sequenciar o DNA
Amostras dos dentes de mamute usados pelos cientistas para sequenciar o DNA
Foto: Reprodução/Revista Nature

“Surpresa completa”

Batizado de mamute Krestovka por causa do lugar onde foi encontrado, esse tipo específico de mamute era diferente de outros mamutes siberianos há mais de 2 milhões de anos.

“Foi uma completa surpresa para nós. Todos os estudos anteriores indicaram que havia apenas uma espécie de mamute na Sibéria naquela época, chamada de mamute da estepe”, disse Tom van der Valk, coautor do estudo e pesquisador de pós-doutorado no Museu Sueco de História Natural.

Segundo van der Valk, a análise de DNA mostrou que existem duas linhagens genéticas diferentes, que podem representar espécies diferentes. Eles também acreditam que foram os mamutes pertencentes a esta linhagem até então desconhecida que colonizaram a América do Norte cerca de 1,5 milhão de anos atrás.

O segundo mamute mais velho do trio estudado teria vivido há 1,34 milhão de anos e pertenceu a uma população de ancestrais do mamute lanoso, o último mamute a ser extinto (o que aconteceu cerca de 5 mil anos atrás). Eles compararam seu genoma com o de um mamute lanoso que viveu há cerca de 700 mil anos e outros que viveram já mais perto da época da extinção.

A análise mostrou que características associadas à vida no Ártico – crescimento de pelos, depósitos de gordura e tolerância ao frio – já estavam presentes há mais de um milhão de anos e teriam evoluído lenta e gradualmente ao longo do tempo. 

O terceiro mamute cujo dente foi datado e sequenciado no estudo pertenceu a uma forma primitiva de mamute lanoso que viveu há mais de 680 mil anos.

 DNA ainda mais antigo

Embora o permafrost tenha ajudado a preservar o DNA dos mamutes, era muito difícil extraí-lo das amostras, já que o material genético se degradou em fragmentos muito pequenos – que os pesquisadores compararam a um quebra-cabeça com mais de um bilhão de peças. Para alimentar o processo, eles usaram um genoma detalhado de um elefante africano vivo, que funcionava um pouco como a tampa de um quebra-cabeça com o desenho inteiro.

“Geralmente ajuda ter a tampa de uma caixa para dar uma espiada e é assim que usamos o genoma de referência do elefante”, explicou Dalen.

Ser capaz de extrair e analisar DNA de um milhão de anos pode permitir aos cientistas rastrear as origens e a evolução de muitas espécies diferentes, incluindo potencialmente a nossa. Em tese, os pesquisadores afirmam que é possível extrair DNA de espécimes com 2,6 milhões de anos.

Essa é a idade do primeiro permafrost, o solo que permanece congelado o ano todo e ajuda a impedir a degradação do DNA. Segundo os cientistas, é improvável que o DNA antigo conseguisse ficar tão bem preservado fora das regiões de permafrost.

O permafrost é coberto por uma camada de solo que degela no verão, às vezes revelando mamutes bem preservados e outros vestígios antigos de criaturas da Era do Gelo, como ursos das cavernas e rinocerontes lanosos, alguns com tecidos moles intactos.

O professor Dalen conta que, nas últimas décadas, essa “estação de degelo” ficou mais longa como resultado da mudança climática, com o aquecimento da região duas vezes mais rápido do que outras partes do planeta. Isso levou a um aumento no número de achados antigos.

(Texto traduzido; leia o original em inglês)

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