Evolução humana acelerou nos últimos 10 mil anos, revela estudo de Harvard

Há cerca de 10 mil anos, os humanos inventaram a agricultura e abandonaram o estilo de vida caçador-coletor. Desde então, esse novo estilo de vida sedentário moldou o genoma da espécie num ritmo acelerado.

Uma nova e ampla análise de quase 16 mil genomas humanos antigos revelou que centenas de variantes genéticas foram selecionadas pela seleção natural nos últimos 10 mil anos, contrariando a ideia de que a evolução dos sapiens foi lenta.

A maioria dos genes em questão tem a ver com a saúde e a resistência a doenças, mas também há traços fenotípicos que foram selecionados pelo ambiente, como a pele branca e o cabelo ruivo.

O estudo foi liderado por pesquisadores de Harvard, nos EUA, e publicado no periódico científico Nature. 

“Com essas novas técnicas e a grande quantidade de dados genômicos antigos, agora podemos observar como a seleção moldou a biologia ao longo do tempo”, disse Ali Akbari, pesquisador de Harvard e primeiro autor do estudo. “Em vez de procurar as cicatrizes que a seleção natural deixou nos genomas atuais usando modelos e suposições, podemos deixar os dados falarem por si mesmos.”

Uma jornada nos genes

Os pesquisadores analisaram os genomas de fósseis de pessoas que habitaram a Eurásia Ocidental – basicamente, Europa e Oriente Médio – nos últimos 10 mil anos, período em que a agricultura e a pecuária se tornaram mais comuns, permitindo o surgimento de assentamentos fixos para grupos de humanos (e, mais tarde, as primeiras cidades propriamente ditas).

O foco da análise foi encontrar casos da chamada “evolução direcional”. Trata-se de cenários em que uma variante genética confere uma clara vantagem aos indivíduos, e, por isso, é favorecida pela seleção natural e sua frequência na população aumenta.

Talvez o exemplo mais notável de evolução direcional ao longo da história humana tenha sido o da tolerância à lactose. Bebês, via de regra, sempre foram bons em digerir o leite, porque os pequenos produzem uma enzima chamada lactase. Para a maioria dos humanos ao longo da História, porém, a produção dessa enzima cessava na vida adulta, tornando os indivíduos intolerantes à lactose.

Há cerca de 8 mil anos, porém, uma mutação genética que confere a produção da lactase na vida adulta começou a ficar mais frequente em populações pastoreiras da Europa. É uma clara vantagem evolutiva: o leite é nutritivo, e conseguir digeri-lo fornece mais uma opção de alimento num ambiente de escassez.

Dessa forma, a tolerância à lactose foi selecionada pelo ambiente ao longo dos milênios e, hoje, muitos que têm ascendência europeia possuem o superpoder de digerir o leite.

Acontece que poucos casos de evolução direcional como esse já foram identificados por cientistas. Uma hipótese era que a evolução dos humanos simplesmente caminhou a passos lentos desde que a espécie surgiu na África, há cerca de 300 mil anos – e, por isso, poucas variantes genéticas foram selecionadas desta forma.

O novo estudo, porém, contraria essa ideia. Com a maior análise de genomas humanos antigos já feita, os pesquisadores de Harvard mostram que pelo menos 479 variantes genéticas foram fortemente selecionadas nos últimos 10 mil anos. 

Os genes em questão estão relacionados a diversas características. Muitos têm a ver com doenças e patógenos: uma variante confere menor risco de ter artrite reumatoide, por exemplo. Outras estão ligadas à resistência ao vírus do HIV e à bactéria causadora de hanseníase (lepra) ou ao risco de desenvolver diabetes tipo 2 ou esquizofrenia. Uma variante que aumenta a suscetibilidade à tuberculose, por sua vez, passou a ser menos frequente nos humanos há cerca de 3 mil anos.

Mas há também traços típicos da aparência dos humanos. Variantes ligadas à pele clara em humanos aumentaram neste período (o que, segundo outros estudos, provavelmente tem a ver com a vitamina D). Enquanto isso, mutações ligadas à calvície masculina foram selecionadas negativamente, isto é, diminuíram sua frequência na população ao longo da História (pois é: calvos eram mais comuns). 

Apesar da mudança de frequência acontecer ao longo de toda a história, ela acelerou com a introdução da agricultura em novos povos e na Idade do Bronze, há cerca de 5 mil anos, quando as sociedades se complexificaram, com o aparecimento de cidades, governos, comércio organizado, escrita etc.

O estudo não analisou exatamente quais pressões foram responsáveis por selecionar os genes, apenas a variação da frequência deles ao longo da História.

Por exemplo: o estudo descobriu que uma mutação ligada a um maior risco de ter doença celíaca apareceu há “apenas” 4 mil anos – quando os antigos egípcios já haviam construído as pirâmides. Curiosamente, essa variante genética deve ter conferido alguma vantagem desconhecida aos seus portadores, porque sua frequência na população aumentou mesmo que ela aumente as chances de desenvolver uma condição autoimune.

Parece contraintuitivo, mas é bom lembrar que genes não estão ligados a apenas uma característica, e uma mutação que parece ser negativa aos nossos olhos modernos pode ter tido outras funções no Neolítico. 

Também é bom lembrar que a seleção natural não é a única pressão evolutiva que molda os genes das espécies. Há outros mecanismos, como o fluxo gênico (quando populações distintas misturam seus genes, aumentando a diversidade) e a deriva genética (quando a frequência de uma variante é alterada por razões aleatórias). 

Os pesquisadores do novo estudo construíram um modelo computacional potente para levar isso em conta, já que o interesse era descobrir justamente os casos de evolução direcional, causada pela seleção natural. Após esse filtro, eles notaram que, como esperado, esse fenômeno era responsável por apenas 2% da mudança de frequência gênica nos humanos. 

Parece pouco, mas é bem mais do que a ciência sabia até então: como dissemos, havia poucas dezenas de episódios de evolução direcional conhecidos antes, como o caso da persistência da lactase.

E não só: as 479 variações genéticas citadas no estudo são apenas as que têm fortes evidências de ter passado por evolução direcional. Ainda há outras 7,6 mil variantes que talvez tenham sido selecionadas da mesma maneira, segundo o estudo, embora novas análises ainda precisem ser feitas.

O artigo tem uma limitação: contar apenas com DNA de populações da Eurásia. Agora, os planos dos pesquisadores incluem tentar comparar esses genomas com o de populações que se separaram antes deste período e foram habitar outras partes do globo, como as Américas e o Leste Asiático. 

Outra limitação é que essa é a primeira vez que um modelo computacional consegue isolar os casos de seleção direcional de processos decorrentes de outras pressões seletivas, como a deriva genética ou as migrações. Alguns especialistas não envolvidos no estudo recomendam cautela: é preciso validar essa estratégia com outras bases de dados para garantir que os resultados são de fato certeiros.