Neandertais cuidaram uns dos outros e sobreviveram até a velhice - nova pesquisa

Neandertais cuidaram uns dos outros e sobreviveram até a velhice - nova pesquisa

James Ohman e Asier Gomez-Olivencia / The Conversation

Quando pensamos nos Neandertais, muitas vezes imaginamos que esses nossos ancestrais distantes eram bastante brutos, morrendo em tenra idade e, por fim, se extinguindo. Mas novas descobertas mostram que pelo menos alguns desses antigos Neandertais sobreviveram até a velhice - apesar de sofrerem de doenças ou enfermidades.

Neandertais eram caçadores-coletores, vivendo em ambientes hostis, principalmente mais frios do que hoje. E, claro, eles tiveram que enfrentar perigos diferentes para os humanos modernos - não apenas durante a caça, mas também porque compartilhavam ecossistemas com grandes carnívoros, como leões, leopardos e hienas.

Mas, apesar dessa vida dura de caçador-coletor, nossa pesquisa indica que alguns neandertais viveram bastante e até tinham alguns dos sinais de doenças relacionadas à idade - como lesões degenerativas na coluna vertebral, consistentes com osteoartrite. Nossa pesquisa também descobriu que um homem adulto Neandertal sobreviveu a fraturas ósseas. E quando ele morreu, ele foi enterrado por membros de seu grupo.

  • Reconstruindo como os neandertais cresceram, com base em uma criança de El Sidrón
  • Neandertais cuidaram de camaradas surdos e deficientes até a velhice
  • Novos estudos conflitam com análises anteriores sobre a vida e o destino dos neandertais

Homem de Neandertal no Museu de História Natural de Londres. ( CC BY NC ND 2.0 )

Apresentando os Neandertais

O primeiro fóssil remanescente de um Neandertal foi encontrado em 1829 na Bélgica. Mas foi só em 1856 que a espécie recebeu esse nome após a descoberta de um esqueleto parcial na Alemanha. O site (chamado Feldhofer) estava localizado no vale do Neander. No antigo alemão "vale" é escrito "thal" e, portanto, o nome científico Homo neanderthalensis , que significa “os humanos do vale do Neander”, nasceu.

No início do século 20, os fósseis de vários Neandertais foram encontrados na França - compreendendo os esqueletos mais completos encontrados até aquela data. A região, que fica às margens dos rios Dordonha e Vezère, é um ponto de interesse arqueológico com vários sítios famosos, como a fortaleza de Cro-Magnon, Lascaux e La Chapelle-aux-Saints.

Foto da descoberta de La Ferrassie 1 em 1909. Coleções M.N.P. Les Eyzies. (Autor fornecido)

Esses locais foram vitais para ajudar os arqueólogos a compreender a evolução humana na Europa durante o Pleistoceno Superior. Isso foi há 126.000 anos, no final do último período glacial, que foi há aproximadamente 12.000 anos. Um desses locais, chamado La Ferrassie, que fica em Dordonha, França, mostrou os esqueletos completos de dois adultos e os esqueletos incompletos de cinco jovens de Neandertal - bem como alguns restos dentários isolados.

A maioria desses esqueletos foi encontrada no início do século 20, mas durante escavações anteriores nos locais (entre as décadas de 1960 e 1970), os arqueólogos descobriram um esqueleto infantil, chamado La Ferrassie 8. E pudemos completar ainda mais esse esqueleto quando reavaliamos o osso permanece mais recentemente.

O grande abrigo rochoso de La Ferrassie, Savignac-de-Miremont, Dordonha, França. Este local foi ocupado por Neandertais, cerca de 35.000 anos AP. (Sémhur / CC BY SA 4.0 )

Novos dados de uma antiga sepultura

La Ferrassie 1 (LF1) foi o primeiro esqueleto a ser encontrado no abrigo de rocha La Ferrassie em 1909 e ainda é um dos esqueletos de Neandertal mais completos já encontrados. LF1 é um esqueleto masculino de Neandertal, encontrado em Dordonha e com idade estimada entre 70.000 e 50.000 anos. Ele morreu quando tinha entre 40 e 55 anos - uma idade relativamente avançada nesta espécie. Ele era um Neandertal bastante alto (172 centímetros ou cinco pés e oito polegadas) e pesava cerca de 85 kg (187,39 libras).

Como parte de nossa pesquisa, usamos novas tecnologias não invasivas para completar nossas observações diretas do esqueleto de LF1. Observamos várias anomalias na coluna e no formato da clavícula. Uma tomografia computadorizada revelou que isso provavelmente se devia a uma fratura da clavícula esquerda, que ocorreu antes de o indivíduo se tornar adulto.

Comparação entre a clavícula esquerda (em cima), que é patológica com a imagem em espelho da clavícula direita (em baixo). Asier Gómez-Olivencia. (Autor fornecido)

Esta não foi a única fratura que este indivíduo sofreu. Estudos anteriores também mostraram que este Neandertal também quebrou parte de seu fêmur. Também encontramos lesões degenerativas na coluna, consistentes com osteoartrite. E pesquisas anteriores também mostraram que ele sofria de uma doença pulmonar - que pode ter sido a causa da morte.

Envelhecendo graciosamente

O que tudo isso mostra é que muitos Neandertais podem ter vivido até uma idade mais avançada do que o estimado anteriormente - muito parecido com os humanos de hoje. E também acredita-se que, assim como nós, alguns grupos de Neandertais enterraram seus mortos.

Reconstrução de um cemitério de Neandertal. (Eras historicas de la Humanidad por FMPM )

Locais franceses como La Chapelle-aux-Saints e La Ferrassie forneceram evidências para apoiar isso. Em La Ferrassie, pelo menos cinco dos esqueletos mostram uma orientação Leste-Oeste e os dois adultos mostram a mesma orientação, mas estão voltados para direções opostas.

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Denis Peyrony, o diretor da escavação quando La Ferrassie 1 foi encontrada, indicou que esse indivíduo estava deitado em uma “cova funerária”, um buraco intencionalmente cavado onde o cadáver foi colocado. E nossas observações olhando para a superfície do osso e a maneira como os ossos são quebrados são consistentes com o cadáver sendo enterrado logo após a morte. O cadáver também não sofreu nenhum dano de carnívoros - o que teria acontecido se o cadáver tivesse sido deixado para trás pelo grupo.

Análises científicas detalhadas mostram que os Neandertais não eram tão brutos. Não apenas enterraram seus mortos, mas restos de comida e flores em seus túmulos indicam que, por volta de 70.000 anos atrás, eles possivelmente acreditavam em uma vida após a morte. ( CC BY NC SA 2.0 )

Muito parecido com os humanos de hoje, então, parece que os neandertais, se feridos, receberam ajuda de outros membros do grupo, o que os ajudou a sobreviver - com alguns deles atingindo idades avançadas. Então, talvez seja a hora de mudarmos nosso estereótipo dos neandertais brutais e brutais e, em vez disso, começarmos a vê-los com o respeito e a admiração que eles realmente merecem.


A Idade Pré-histórica: como os humanos viviam antes dos registros escritos

O início da Terra & # x2019 pode ser rastreado há 4,5 bilhões de anos, mas a evolução humana conta apenas para uma pequena partícula de sua história. O Período Pré-histórico & # x2014 ou quando havia vida humana antes que os registros documentassem a atividade humana & # x2014 data aproximadamente de 2,5 milhões de anos atrás até 1.200 a.C. Geralmente é classificado em três períodos arqueológicos: a Idade da Pedra, Idade do Bronze e Idade do Ferro.

Da invenção de ferramentas feitas para a caça aos avanços na produção de alimentos e agricultura aos primeiros exemplos de arte e religião, este enorme período de tempo & # x2014 que se estendeu por aproximadamente 3.200 anos atrás (as datas variam de acordo com a região) & # x2014 foi um período de grande transformação. Aqui & # x2019s uma olhada mais de perto:


O diário odontológico

Os dentes crescem em um padrão consistente, algo como anéis em uma árvore. “Essas camadas são adicionadas uma após a outra”, explica Smith, principal autor do novo estudo que também publicou recentemente um livro intitulado Os contos que os dentes contam. Mas, ao contrário dos anéis de árvores anuais, os dentes se formam em camadas muito mais finas e permitem que os cientistas estudem cada dia de crescimento nos primeiros anos de uma criança.

Para o último estudo, Smith e uma equipe internacional de pesquisadores examinaram dois dentes de duas crianças Neandertais diferentes. Eles também compararam os resultados com um humano moderno do mesmo local que viveu ali dezenas de milhares de anos depois dos Neandertais, cerca de 5.000 anos atrás. (Aprenda sobre o descoberta de uma menina antiga cujos pais eram de diferentes espécies humanas.)

Cortando uma fatia fina de cada um dos dentes, os pesquisadores obtiveram acesso às informações que espreitam em suas várias camadas. A equipe usou uma ampliação de alta potência para contar essas adições diárias e obter estimativas incrivelmente precisas para a idade de cada criança no momento em que cada camada se formou.

Ambos os molares levaram cerca de três anos para atingir a maturidade. Um molar de Neandertal capturou o intervalo de tempo logo antes do nascimento do indivíduo até quase três anos de idade, diz Smith. Mas o desgaste limitado do molar inicial sugere que o proprietário não chegou à idade adulta.

O outro era um segundo molar, que começa a crescer mais tarde no desenvolvimento da criança. Esse dente provavelmente começou a se formar quando o Neandertal tinha cerca de três anos de idade e continuou a se desenvolver até os seis anos. Desse ponto em diante, o dente não estava mais desenvolvendo novas camadas, mas acumulando padrões reveladores de desgaste.


2b. Alimentos, roupas e abrigo

Você poderia sobreviver na selva? Programas de TV como "Gilligan's Island" e "Survivor" e livros e filmes como "Lord of the Flies" fazem essa pergunta. Pequenos grupos de pessoas são colocados em uma ilha deserta e deixados à própria sorte. Eles não têm nenhuma das coisas que consideramos garantidas, como acesso fácil a comida, abrigo, roupas ou videogames. Não há cidades, estradas, ferramentas, médicos, computadores & mdash e nem shoppings.

Em parte, esses programas são tão atraentes porque é interessante refletir sobre como cada um de nós se sairia em tal cenário. Você poderia criar ferramentas, fazer regras, coletar alimentos ou trabalhar com madeira? Você poderia tecer roupas, proteger os dedos dos pés, lutar contra uma fera ou saber que direção é o leste?

Agora volte 20.000 anos. Para o Homem de Neandertal, cada dia era um desafio. Como era a vida para os neandertais? Como os primeiros humanos encontraram comida, fizeram roupas e buscaram abrigo?

Neandertal ou Neandertal?

O primeiro fóssil desse tipo foi encontrado em 1856 perto do Neander Thal, na Alemanha. Naquela época, "thal" era a palavra para "vale" em alemão. A descoberta ficou conhecida como Homem de Neanderthal & mdash em homenagem ao lugar onde foi encontrada.

No início dos anos 1900, os alemães começaram a regularizar a grafia de muitas palavras. Eles mudaram a grafia das palavras para refletir sua pronúncia. "Thal" é pronunciado "t & # 228l" em alemão, então o "h" foi omitido na grafia da palavra. Hoje, a maioria dos cientistas continua a usar o "Neandertal"ortografia, enquanto outros se adaptaram a" Neandertal. "Em ambos os casos, a palavra é pronunciada:" nee-an-der-t & # 228l. "

Apropriadamente, a palavra "Neander" se traduz em "novo homem" em grego.

Hominídeos, história e pré-história


Os animais de fazenda modernos eram muito diferentes dos animais selvagens originais. Descubra de onde vieram o cavalo e a galinha.

Antes de responder a essas perguntas, será útil entender como sabemos o que sabemos sobre os primeiros hominídeos. Os hominídeos são da família homidiana e referem-se a mamíferos primatas que podiam ficar sobre duas pernas. Somos hominídeos assim como nossos ancestrais, incluindo o Homem de Java, o Homem de Neandertal, o Homem de Pequim e Lucy.

Ao estudar humanos, os historiadores confiam fortemente em registros escritos para reunir informações sobre o passado. Diz-se que a história, no que diz respeito à humanidade, começou com a invenção da escrita, há cerca de 5.000 anos.

Mas os humanos viveram muito antes da invenção da escrita. A pré-história se refere a esse longo período antes da invenção da escrita. Como sabemos como era a vida se não houvesse registros escritos da pré-história? Antropólogos e arqueólogos trabalham junto com outros cientistas para responder a essa pergunta. Eles usam artefatos e fósseis e pistas mdash dos tempos antigos. Depois de testá-los e analisá-los, são feitas conclusões fundamentadas sobre a vida nos tempos pré-históricos. Algumas das conclusões estão erradas, algumas um tanto corretas e outras podem estar totalmente corretas. Algumas teorias mudarão à medida que as próximas gerações de cientistas e historiadores colhem mais informações.

Imagine-se vasculhando o lixo de um estranho. Você pode tirar algumas conclusões sobre a vida dele com base no que descobrir. Embora os arqueólogos não escavem exatamente no lixo, eles vasculham restos fósseis e artefatos e tentam explicar as coisas.

Para todas as idades


Essa roupa de barbante de linho era moda típica na região em torno da Dinamarca de 600.000 a 50 a.C.

A pré-história é dividida em diferentes períodos de tempo. O uso de ferramentas de pedra pelos primeiros povos levou os historiadores a aplicar o nome Idade da Pedra ao período anterior ao estabelecimento da escrita.

O Paleolítico, ou Idade da Pedra Antiga, começou há cerca de 4,5 milhões de anos e durou até cerca de 8.000 a.C. Muitos antropólogos acreditam que criaturas vagamente semelhantes ao Homo sapiens (que somos nós hoje) podem ter vivido no início da Idade da Pedra.

O Neolítico, ou Nova Idade da Pedra, durou desde 8.000 a.C. até aproximadamente 3000 a.C. No final desta era, aldeias e fazendas começaram a existir.

Os cientistas acreditam que os primeiros hominídeos podem ter usado cavernas como abrigos. Eles provavelmente comiam vegetais e juntavam sementes, frutas, nozes e outras plantas comestíveis. Mais tarde, especulam os cientistas, a carne foi adicionada à dieta enquanto pequenos animais eram caçados. Eventualmente, os humanos caçaram animais de grande porte.

Para caçar com sucesso, os primeiros homens tiveram que trabalhar juntos. À medida que os humanos se tornaram caçadores bem-sucedidos, eles migraram por grandes distâncias em busca de alimento. Por quase um milhão de anos, entretanto, os períodos de clima extremamente frio durante a Idade do Gelo limitaram as áreas para as quais os primeiros povos poderiam migrar. Os povos pré-históricos aprenderam a usar o fogo e a fazer roupas quentes em resposta a esse clima frio.

Neandertais e Cro-Magnons


Ossos de mamute foram usados ​​para construir cabanas na Sibéria durante os tempos pré-históricos. Estruturas como esta, reconstruída na França, foram cobertas com peles e atapetadas com pele de mamute.

Em 1856, restos humanos foram encontrados no Vale do Neander, na Alemanha. Este é o lugar onde o povo de Neandertal viveu cerca de 60.000 anos atrás. Eles tinham constituição robusta, mandíbulas pesadas, sobrancelhas grossas e narizes grandes. Ao contrário dos hominídeos que vieram antes deles, eles fabricavam ferramentas eficientes e usavam roupas pesadas feitas de peles de animais.

A maioria dos Neandertais vivia em grupos de 50 pessoas. Alguns podem ter morado em acampamentos ao ar livre ao longo das margens de lagos e rios. Eles cuidavam de seus enfermos e idosos e podem ter sido os primeiros a praticar uma forma primitiva de medicina.

Os Cro-Magnons foram um dos primeiros Homo sapiens. Eles viveram na Europa e viveram depois dos Neandertais. Eles moravam dentro de entradas de cavernas enquanto outros construíam cabanas em áreas florestadas. Casas compridas feitas de blocos de pedra também foram usadas para comunidades de 30 a 100 pessoas. Armas de caça que permitiam uma distância segura, como a lança e o arco, eram usadas para caçar o mamute peludo e o bisão.

Como os primeiros Homo Sapiens, como os Cro-Magnons, se comparam aos humanos de hoje? Em essência, somos mais inteligentes e eles são mais musculosos. Mas as semelhanças, apesar da passagem de milhares de anos, são impressionantes.


7 suas casas tinham água quente

Um neandertal tomando uma bebida pré-histórica enquanto relaxa em sua banheira de hidromassagem provavelmente não é a primeira suposição de quais luxos existiam para os habitantes das cavernas. Embora ninguém possa dizer com certeza o que bebeu e se eles descansaram, o que é certo é que algumas cavernas de Neandertal provavelmente tinham fontes de água aquecidas artificialmente. Uma caverna de 60.000 anos em Barcelona, ​​Espanha, já havia produzido uma riqueza de informações sobre a vida doméstica desses hominídeos interessantes, mas o que roubou a cena foi um buraco encontrado perto das lareiras em 2015. Os arqueólogos acreditam que o recurso foi uma ajuda para dar água quente à comunidade.

Este grupo específico de Neandertais era bem organizado. Eles tinham áreas separadas para dormir, disposição de lixo e criação de ferramentas e até tinham um matadouro. Alguns dos restos de animais incluíam veados, cabras e cavalos. Longe de viver em um ambiente desorganizado, os neandertais de Barcelona organizaram suas casas, organizaram espaços específicos para tarefas, comiam bem e ferviam água para tornar suas vidas mais confortáveis.


Apresentando os Neandertais

O primeiro fóssil remanescente de um Neandertal foi encontrado em 1829 na Bélgica. Mas foi só em 1856 que a espécie recebeu esse nome após a descoberta de um esqueleto parcial na Alemanha. O local (denominado Feldhofer) estava localizado no vale do Neander. No antigo alemão "vale" é escrito "thal" e, portanto, o nome científico Homo neanderthalensis, que significa “os humanos do vale do Neander”, nasceu.

No início do século 20, os fósseis de vários Neandertais foram encontrados na França - compreendendo os esqueletos mais completos encontrados até aquela data. A região, que fica às margens dos rios Dordonha e Vezère, é um ponto de interesse arqueológico com vários sítios famosos, como a fortaleza de Cro-Magnon, Lascaux e La Chapelle-aux-Saints.

Foto da descoberta de La Ferrassie 1 em 1909. Coleções M.N.P. Les Eyzies, autor fornecido

Esses locais foram vitais para ajudar os arqueólogos a compreender a evolução humana na Europa durante o Pleistoceno Superior. Isso foi há 126.000 anos, no final do último período glacial, que foi há aproximadamente 12.000 anos. Um desses locais, chamado La Ferrassie, que fica em Dordonha, França, mostrou os esqueletos completos de dois adultos e os esqueletos incompletos de cinco jovens de Neandertal - bem como alguns restos dentários isolados.

A maioria desses esqueletos foi encontrada no início do século 20, mas durante escavações anteriores nos locais (entre os anos 1960 e 1970), os arqueólogos descobriram um esqueleto infantil, chamado La Ferrassie 8. E pudemos completar ainda mais esse esqueleto quando reavaliamos o osso permanece mais recentemente.


Ok, então os Neandertais cuidavam uns dos outros ...

Neanderthal / Photaro

Mas não é a grande história por que tantas pessoas pensaram que seria diferente? Dos paleontólogos humanos James Ohman e Asier Gomez-Olivencia em The Conversation:

Mas, apesar dessa vida dura de caçador-coletor, nossa pesquisa indica que alguns neandertais viveram bastante e até tinham alguns dos sinais de doenças relacionadas à idade - como lesões degenerativas na coluna vertebral, consistentes com osteoartrite. Nossa pesquisa também descobriu que um homem adulto Neandertal sobreviveu a fraturas ósseas. E quando ele morreu, ele foi enterrado por membros de seu grupo.

Denis Peyrony, o diretor da escavação quando La Ferrassie 1 foi encontrada, indicou que esse indivíduo estava deitado em uma “cova funerária”, um buraco intencionalmente cavado onde o cadáver foi colocado. E nossas observações olhando para a superfície do osso e a maneira como os ossos são quebrados são consistentes com o cadáver sendo enterrado logo após a morte. O cadáver também não sofreu nenhum dano de carnívoros - o que teria acontecido se o cadáver tivesse sido deixado para trás pelo grupo. Mais.

E se nunca houvesse um ponto em que seres humanos identificáveis ​​fossem estúpidos?

Veja também: Homem de Neandertal: O parente há muito perdido aparece novamente, desta vez com documentos


Material e métodos

Embora o tamanho da população de Neandertal não seja conhecido com precisão, começamos com um tamanho populacional inicial otimista de 35.000 mulheres correspondendo ao tamanho populacional estimado [46] dividido por dois, assumindo, portanto, uma proporção sexual uniforme no nível da população.

Em seguida, usamos a matriz de Leslie para analisar em detalhes (por idade) o papel dos parâmetros demográficos (fertilidade, sobrevivência e migração) ao longo do tempo em três regiões geográficas.

Usamos a recorrência Eq [1] para simular a variação espaço-temporal no tamanho da população ao longo de um período de 10.000 anos (t = <1,…, 10000>) com uma matriz de Leslie pós-reprodução. [1] onde N é o vetor da população e eu é a matriz de transição. Em cada etapa de tempo t, todas as taxas demográficas de eut foram sorteados aleatoriamente em função de probabilidade de densidade específica de idade e subpopulação (Tabela 1) usando distribuições beta para sobrevivência (Ф) e dispersão (ψ) taxas, e uma distribuição de Poisson para o número de crias fêmeas por fêmeas fecundas (f) [64]. O intervalo de tempo da simulação correspondeu ao tempo decorrido entre as estimativas do tamanho máximo da população e o tempo estimado atual da última ocorrência no sítio de Neandertal [65]. Este intervalo de tempo é inferior a 10.000 anos [65].

Para tornar nosso modelo mais provável, os parâmetros demográficos usados ​​não são estáveis ​​por um longo tempo, mas mudam estocasticamente a cada ano.

Em relação aos fluxos de migração entre três subpopulações de Neandertais na Europa, primeiro assumimos uma densidade populacional muito baixa para Neandertais do Leste Europeu (subpopulação C), o que é confirmado pela taxa extremamente alta de endogamia de Neandertais relatada na Europa Oriental [44,45]. Os jovens da subpopulação C têm maior probabilidade de encontrar um parceiro migrando para o oeste e o sul. Embora muito baixa (definida para uma taxa de 0,005), esta taxa de dispersão levou a uma rápida erosão do tamanho da subpopulação C (ver Fig. 2A, 2B, 2C e 2D). Em nosso modelo, os indivíduos com idade entre 15 e 18 anos da subpopulação B do norte poderiam migrar para o sul e contribuir para o aumento da subpopulação A. do sul. Conforme atestado pelos dados arqueológicos, este último grupo foi a última subpopulação a desaparecer [65,66 ] Alguns autores até consideraram o sul da Europa como uma zona de refúgio de Neandertal [35,67], mas esta hipótese foi recentemente questionada [68,69].

As linhas coloridas correspondem às três subpopulações de Neandertais na Europa (ver Fig 1: subpopulação A em verde, B em amarelo e C em roxo) e em preto para a população total. A linha vermelha pontilhada mostra o MVP (população mínima viável). O histograma do painel superior exibe a distribuição do tempo de extinção de toda a população de Neandertal. O painel direito fornece a proporção de trajetórias simuladas que atingiram o limite de tamanho da população de 5.000, abaixo do qual a população foi considerada extinta, por exemplo, a probabilidade de quase extinção. Apresentamos os resultados da mediana das 10.000 simulações para cenários onde a população geral de Neandertal nunca se extingue (Fig 2A Os parâmetros usados ​​na simulação são mostrados na Tabela 1 "Sobrevivência"), desaparece em 10.000 anos (Fig 2B Os parâmetros usados ​​na simulação são mostrados na Tabela 1 "Falecimento em 10.000 anos"), 6.000 anos (Fig 2C Os parâmetros usados ​​na simulação são mostrados na Tabela 1 "Falecimento em 6.000 anos") e 4.000 anos (Fig 2D Os parâmetros usados ​​na simulação são mostrados na Tabela 1 “Demise in 4.000 anos”).

A dimensão da matriz de transição eut era de 105 linhas por 105 colunas (ou seja, 35 classes de idade, de 1 a 34 e uma classe para & gt 35, para cada uma das 3 subpopulações). Para cada execução concluída, calculamos o tempo de extinção e a probabilidade de quase extinção em 10.000 simulações. Consideramos uma subpopulação ou toda a população extinta quando seu tamanho parecia abaixo de 5.000 indivíduos. De acordo com estudos ecológicos [70,71], o tamanho crítico ou “população mínima viável” (MVP) é o ponto sem retorno além do qual a extinção certamente ocorrerá. Dado que os parâmetros demográficos, como, por exemplo, sobrevivência, taxas de fertilidade e estrutura populacional, não eram precisamente conhecidos para as populações de Neandertais devido à falta de dados da tabela de vida, primeiro definimos a distribuição dos parâmetros do modelo (média e dispersão) com base nas taxas demográficas medianas observadas em populações de humanos modernos com estilo de vida de caçadores-coletores e em populações de grandes macacos extraídas da literatura [72-76]. Note-se que o modelo é tal que os parâmetros demográficos iniciais (a distribuição etária da população, o número de indivíduos) não afetaram o resultado, uma vez que após algumas gerações a estrutura é determinada pelas taxas de fecundidade, sobrevivência e migração. . Monitoramos a abundância específica do tempo para as três subpopulações (A, B e C), bem como para toda a população. A seguir, relatamos a mediana e os percentis 0,025 e 0,975 para cada saída do modelo. Todas as simulações e cálculos foram realizados usando o software R [77].

Com base nos parâmetros demográficos que recuperamos da literatura, a população de Neandertal foi considerada estável (taxa de crescimento populacional λ = 1). Em segundo lugar, mantendo tudo o mais constante, reduzimos a fertilidade das primíparas a partir de um valor de 0,1415. Em espécies de vida longa como os hominídeos, a taxa de crescimento da população é muito menos sensível à variação nos parâmetros de recrutamento, como a sobrevivência juvenil, do que à variação na sobrevivência dos adultos [78]. Consequentemente, a seleção natural moldou as histórias de vida de espécies de vida longa com uma sobrevivência adulta alta e constante, mas um recrutamento altamente variável, um fenômeno conhecido como canalização ambiental [79]. Tal sequência na variação relativa das taxas demográficas no espaço e no tempo foi relatada repetidamente em outras grandes populações de mamíferos [48,49], incluindo populações humanas [80,81], em resposta a adversidades ambientais como aumento da densidade populacional ou diminuição de alimentos Recursos. Assumindo um funcionamento semelhante da dinâmica populacional de neandertais, diminuímos as taxas de fertilidade da idade nobre até que o tempo simulado de extinção caísse dentro dos limites de confiança do tempo observado de extinção de neandertais. Como a sobrevivência da mulher adulta é o parâmetro demográfico mais resistente à perturbação ambiental, nós o mantivemos inalterado. Para cada cenário explorado, “Sobrevivência”, “Falecimento em 10.000 anos”, “Falecimento em 6.000 anos” e “Falecimento em 4.000 anos”, replicamos as simulações das trajetórias populacionais de neandertais 10.000 vezes. Em uma segunda etapa mantivemos todos os parâmetros constantes e reduzimos a sobrevivência do filho mais novo até a extinção de toda a população e finalmente reduzimos as taxas de sobrevivência de indivíduos adultos para estudar dois cenários catastróficos: a situação de uma epidemia e um cenário de guerra .


Resumo

A pedreira de Forbes e a crania parcial da Torre do Diabo de Gibraltar estão entre os primeiros restos de Neandertal já encontrados. Aqui, mostramos que pequenas quantidades de DNA antigo são preservadas nos ossos petrosos dos 2 indivíduos, apesar das condições climáticas desfavoráveis. No entanto, o DNA endógeno de Neandertal está presente em meio a um excesso esmagador de DNA humano recente. Usando métodos aprimorados de construção de biblioteca de DNA que enriquecem para fragmentos de DNA contendo resíduos de citosina desaminados, fomos capazes de sequenciar 70 e 0,4 pares de megabase (Mbp) de DNA nuclear dos espécimes Forbes 'Quarry e Devil's Tower, respectivamente, bem como grandes partes do genoma mitocondrial do indivíduo Quarry da Forbes. Confirmamos que o indivíduo da Pedreira da Forbes era uma mulher e o indivíduo da Torre do Diabo um homem. Também mostramos que o indivíduo da Pedreira da Forbes é geneticamente mais semelhante aos neandertais de ∼120.000 anos da caverna Scladina na Bélgica (Scladina I-4A) e da caverna Hohlenstein-Stadel na Alemanha, bem como a ∼60.000 anos Neandertal de 70.000 anos da Rússia (Mezmaiskaya 1), do que para um Neandertal de ∼49.000 anos de El Sidrón (El Sidrón 1253) no norte da Espanha e outros Neandertais mais jovens da Europa e da Ásia Ocidental. Isso sugere que o fóssil da Pedreira da Forbes é anterior aos últimos Neandertais. A preservação do DNA humano arcaico no clima costeiro quente de Gibraltar, perto das costas da África, aumenta as esperanças para a recuperação futura do DNA humano arcaico de regiões nas quais as condições climáticas são menos do que ideais para a preservação do DNA.

A recuperação de sequências completas (1, 2) e parciais (3, 4) do genoma nuclear dos neandertais começou a fornecer informações sobre a história de sua população. Além dos indivíduos Sima de los Huesos de ∼430 mil anos (ka), dos quais apenas muito pouco DNA foi sequenciado (5), a linhagem de Neandertal geneticamente mais divergente conhecida até o momento é representada pelos ∼130-ka -antigo Neandertal Altai (Denisova 5) da Caverna Denisova nas Montanhas Altai na Rússia, que rendeu uma sequência de genoma de alta qualidade (1) e é um dos espécimes de Neandertal mais orientais encontrados. Todos os outros indivíduos de Neandertal dos quais partes substanciais do genoma nuclear foram sequenciadas (1, 3, 4, 6) estão mais intimamente relacionados a um indivíduo de & gt44-ka-old da Caverna de Vindija, Croácia (Vindija 33.19), o outro indivíduo de quem uma sequência de genoma de alta qualidade foi publicada (2). Estes incluem o espécime Hohlenstein-Stadel do sul da Alemanha (4, 7, 8), bem como Scladina I-4A da Bélgica (4, 9), ambos os quais são semelhantes em idade ou ligeiramente mais jovens do que o Neandertal de Altai (1, 4, 8) um ​​espécime de ∼60 a 70 ka da Caverna de Mezmaiskaya, Rússia (Mezmaiskaya 1) (1, 10) e um espécime de ∼80 ka de idade (Chagyrskaya 8 da Caverna de Chagyrskaya, Rússia) (6, 11), que também foi recentemente sequenciado para alta cobertura (6). Os genomas de 4 Neandertais tardios, que foram datados entre 47 e 39 ka [Goyet Q56-1 (12) e Spy 94a (13), ambos da Bélgica Les Cottés Z4-1514 (14) da França e Mezmaiskaya 2 da Rússia ( 15)] (3) são ainda mais semelhantes a Vindija 33.19 do que aqueles dos indivíduos acima mencionados (Hohlenstein-Stadel, Chagyrskaya 8, Mezmaiskaya 1, Scladina I-4A) (1, 3, 4, 16), apesar de abranger uma faixa geográfica da Europa Ocidental à Ásia Ocidental (para uma visão geral de todos os espécimes, consulte Apêndice SI, Tabela S1). Assim, não há atualmente nenhuma evidência da existência de subestrutura genética substancial na população de Neandertal depois de ∼90 ka atrás (4), época em que os neandertais "semelhantes a Altai" em Altai presumivelmente foram substituídos por mais "Vindija 33,19 -como ”Neandertais (17).

Os fósseis de Neandertal de Gibraltar estão entre os achados mais proeminentes na história da paleoantropologia. Em 1848, um crânio parcial ("Gibraltar 1") foi encontrado na pedreira de Forbes. Não é novidade que, no contexto histórico de sua descoberta, não foi imediatamente reconhecido como pertencente a um tipo distinto de hominídeo (18) (Fig. 1). Alguns anos depois, a descoberta do espécime do tipo Neandertal Feldhofer despertou o interesse e as investigações do crânio da Pedreira da Forbes, que se presume ter pertencido a uma mulher de Neandertal (19, 20). Uma forma de supercrescimento ósseo benigno no interior do crânio (hiperostose endocraniana) (19) sugere que o indivíduo morreu em idade relativamente avançada. Em 1926, uma escavação de um abrigo rochoso Mousteriano nas proximidades rendeu as partes de um segundo crânio de Neandertal parcial e uma mandíbula associada ("Gibraltar 2"), que pertence a uma criança (18) com uma idade estimada de 3 a 5 anos no momento da morte (21, 22). Embora a criança da Torre do Diabo tenha sido escavada de forma mais sistemática, o contexto arqueológico exato do espécime da Pedreira da Forbes não foi registrado. In the absence of direct chronological data for both fossils, no consensus has been reached on the age of the specimens, which have been suggested to date to anywhere between marine isotope stage 3 and 5 (∼30 to ∼130 ka ago) (23). It has been proposed that Neanderthals inhabited Gibraltar until as late as 24,000 uncalibrated radiocarbon years ago (24, 25), based on dates of charcoal from layers containing Mousterian artifacts. However, the accuracy of these dates has been questioned (26 ⇓ ⇓ –29).

(UMA) Geographic locations of Gibraltar and other sites that are discussed in this study. (B) The Forbes’ Quarry cranium (Principal) and the cranium and mandible of an infant found at Devil’s Tower (Fundo) on Gibraltar. Reprinted with permission from ref. 18

The Iberian Peninsula, and Gibraltar in particular, are located on one of the extremes of the Neanderthal distribution and are thought to have served as a refuge for Neanderthals during glaciations (25, 30). In addition, it has been suggested that Neanderthals may have persisted in Gibraltar thousands of years after they were replaced by modern humans in other parts of Eurasia (24, 25). Genetic analysis of the Forbes’ Quarry and Devil’s Tower specimens would help to determine their relatedness to other Neanderthals in western and central Eurasia. However, the warm Mediterranean climate in Gibraltar is unfavorable for DNA preservation (31). Fortunately, advances in sample preparation techniques (32 ⇓ ⇓ –35) are continuously improving the ability to retrieve highly degraded DNA. This, and the fact that both Gibraltar specimens preserve petrous bones, in which ancient DNA is particularly likely to be preserved (36, 37), warrant an attempt to investigate DNA preservation in the Gibraltar Neanderthals.


Referências

  1. R.E. Green et al., “A draft sequence of the Neandertal genome,” Ciência, 328:710–22, 2010.
  2. B. Vernot, J. Akey, “Resurrecting surviving Neandertal lineages from modern human genomes,” Ciência, 343:1017–21, 2014.
  3. S. Sankararaman et al., “The genomic landscape of Neanderthal ancestry in present-day humans,” Natureza, 507:354–57, 2014.
  4. C.N. Simonti et al., “The phenotypic legacy of admixture between modern humans and Neandertals,” Ciência, 351:737–41, 2016.
  5. M. Dannemann, J. Kelso, “The contribution of Neanderthals to phenotypic variation in modern humans,” Am J Hum Genet, 101:P578–89, 2017.
  6. L. Abi-Rached et al., “The shaping of modern human immune systems by multiregional admixture with archaic humans,” Ciência, 334:89–94, 2011.
  7. H. Quach et al., “Genetic adaptation and Neandertal admixture shaped the immune system of human populations,” Cell, 167:643–56.e17, 2016.
  8. M. Dannemann et al., “Introgression of Neandertal- and Denisovan-like haplotypes contributes to adaptive variation in human toll-like receptors,” Am J Hum Genet, 98:P22–33, 2016.
  9. D. Enard and D.A. Petrov, “Evidence that RNA viruses drove adaptive introgression between Neanderthals and modern humans,” Cell, 175:P360–71.E13, 2018.
  10. D.C. Rinker et al., “Neanderthal introgression reintroduced functional alleles lost in the human out of Africa bottleneck,” bioRxiv, doi:10.1101/533257, 2019.

Jef Akst is the managing editor of The Scientist. Email her at [email protected].

Clarification (September 26): This story has been updated to change mentions of “non-African” descent or ancestry to “Eurasian” to avoid confusion. All modern humans have ancestry in Africa.The Scientist regrets any confusion.


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