A Asfixia Ancestral Precoce quase nos exterminou!

A formulação básica do nosso novo método de inferência é apresentada. A imagem mostra um painel de um penhasco, mostrando uma população humana ancestral unindo-se para sobreviver a um perigo desconhecido no escuro durante um antigo gargalo extremo. Crédito: Instituto de Nutrição e Saúde de Xangai, CAS

Uma nova forma de inferir o tamanho da população antiga revelou um grave gargalo na população humana que quase eliminou a possibilidade da humanidade como a conhecemos hoje.

A lacuna inexplicável no registo fóssil africano/eurasiático pode agora ser explicada graças à equipa Pesquisadores da China, Itália e Estados Unidos. Usando um novo método chamado FitCoal (coalescência rápida em microtempo), os pesquisadores foram capazes de determinar com precisão inferências demográficas usando sequências genômicas humanas modernas de 3.154 indivíduos. Estes resultados sugerem que os primeiros ancestrais hominídeos passaram por uma longa e severa fase de gargalo, na qual aproximadamente 1.280 indivíduos foram capazes de manter a população por aproximadamente 117.000 anos. Embora esta investigação tenha esclarecido alguns aspectos dos antepassados ​​do início ao médio do Pleistoceno, há muitas questões a serem respondidas desde que esta informação foi revelada.

Metodologia FitCoal

Uma grande quantidade de sequências genômicas foi analisada neste estudo. No entanto, “o fato de o FitCoal poder detectar um grave gargalo antigo, mesmo com um pequeno número de sequências, representa um grande avanço”, diz o autor principal Yun-Xin Fu, geneticista populacional teórico do Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Texas, em Houston.

Os pesquisadores publicarão seus resultados online em Ciências Em 31 de agosto de 2023 (horário do leste dos EUA). Os resultados determinados usando FitCoal para calcular a probabilidade das sequências genômicas atuais descobriram que os primeiros ancestrais humanos sofreram uma enorme perda de vidas e, portanto, uma perda de diversidade genética.

A lacuna fóssil dos hominídeos africanos e o período de tempo estimado para a fusão dos cromossomos são mostrados à direita. Crédito: Ciência

Interpretando a lacuna fóssil

“A lacuna nos registos fósseis africanos e euro-asiáticos pode ser explicada por este estrangulamento no início da Idade da Pedra, historicamente falando. Coincide com este período proposto de perda significativa de evidências fósseis”, diz o autor sénior Giorgio Manzi, antropólogo da Universidade Sapienza de Roma: A sugestão para este declínio nas populações de hominídeos é principalmente climática: os eventos de glaciação nesta época levaram a mudanças de temperatura, secas severas e perda de outros organismos. ClassificarProvavelmente foi usado como fonte de alimento para humanos ancestrais.

Diversidade genética e evolução humana

As ramificações desta asfixia são surpreendentes. Estima-se que 65,85% da diversidade genética actual pode ter sido perdida devido a este estrangulamento no início e meados do Pleistoceno, e um longo período de redução das populações reprodutivas ameaçou a humanidade tal como a conhecemos hoje. No entanto, este gargalo parece ter contribuído para um evento de especiação em que dois cromossomos ancestrais podem convergir para formar o que é atualmente conhecido como cromossomo 2 nos humanos modernos. Com esta informação, o último ancestral comum dos denisovanos, dos neandertais e dos humanos modernos provavelmente será descoberto (Homo sapiens).

Descubra novas perguntas

Todos sabemos que, uma vez respondida uma pergunta, surgem mais perguntas.

“A nova descoberta abre um novo campo na evolução humana porque levanta muitas questões, como onde estes indivíduos viveram, como superaram mudanças climáticas catastróficas e se a seleção natural durante um gargalo acelerou a evolução do cérebro humano”, diz o líder. autor: Yi Hsuan Pan, especialista em genômica evolutiva e funcional da East China Normal University (ECNU).

Agora que há razões para acreditar que o conflito ancestral ocorreu entre 930.000 e 813.000 anos atrás, os investigadores podem continuar a procurar respostas a estas questões e descobrir como esta pequena população persistiu em condições difíceis e perigosas. O controlo dos incêndios, combinado com uma mudança no clima para ser mais adequado à vida humana, pode ter contribuído para o rápido aumento populacional subsequente há cerca de 813.000 anos.

“Essas descobertas são apenas o começo. Os objetivos futuros com este conhecimento visam pintar um quadro mais completo da evolução humana durante este período de transição do Pleistoceno Inferior ao Pleistoceno Médio, que por sua vez continuará a desvendar o mistério que é a origem e evolução dos primeiros humanos.” Geneticista populacional teórico e cientista de Biologia Computacional no Instituto de Nutrição e Saúde de Xangai, Academia Chinesa de Ciências (SINH-CAS).

Referência: “Inferência genômica do grave gargalo humano durante a transição do início ao médio Pleistoceno” por Wangji Hu, Ziqian Hao, Pingyuan Du, Fabio Di Vincenzo, Giorgio Manzi, Jialong Cui, Yun-Xin Fu, Yi-Hsuan Pan e Haiping Li, 31 de agosto de 2023, Ciências.
doi: 10.1126/science.abq7487

Esta pesquisa foi co-liderada por Haipeng Li no SINH-CAS e Yi-Hsuan Pan na ECNU. Seus colaboradores, Fabio Di Vincenzo, da Universidade de Florença, Giorgio Manzi, da Universidade Sapienza, em Roma, e Yun-Xin Fu, do Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Texas, em Houston, deram contribuições importantes para os resultados. Os primeiros autores do artigo são Wangjie Hu e Ziqian Hao, que foram estudantes/estagiários no SINH-CAS e ECNU. Atualmente, eles são afiliados à Escola de Medicina Icahn do Monte Sinai, à Shandong First Medical University e à Shandong University. Academia de Ciências Médicas, respectivamente. Pengyuan Du do SINH-CAS e Jialong Cui da ECNU também contribuíram para esta pesquisa.