Figure 1. Esquerda: Tomografia computorizada (CT) de um fóssil Neandertal (La Ferrassie 1). Direita: TAC… varredura de um humano moderno; o crânio foi cortado virtualmente para revelar o interior da base do cérebro. Num estudo publicado em Current Biology Gunz, Tilot e colegas combinam paleoantropologia, genómica arcaica, neuroimagem, e expressão genética para estudar as bases biológicas da forma endocraniana humana moderna característica. Encontram alelos Neandertal introgressados que se associam à reduzida globularidade endocraniana e afectam a expressão de genes ligados à neurogénese e mielinização.
Compilado por Simon E. Fisher e Philipp Gunz
É muito fácil para nós detectar diferenças entre os nossos semelhantes humanos – cor da pele, cor e textura do cabelo, forma do corpo, características faciais, e assim por diante – mas menos fácil para nós ver prontamente os traços que nos unem em comparação com todos os outros grupos humanos e hominídeos no passado. Um desses traços é a forma invulgar do nosso crânio (caveiras). O crânio do homem moderno tem forma globular, em vez de alongada. Esta forma não apareceu imediatamente na nossa espécie; sabemos que os fósseis humanos modernos de 300.000 anos de idade provenientes de Marrocos têm crânio alongado, muito semelhante ao da espécie humana mais antiga. Levou algum tempo a obter a nossa forma de cabeça distinta, mas porquê?
Não sabemos. Provavelmente não se trata simplesmente de serem maiores do que outros hominins; os Neandertals têm, em média, capacidades cranianas um pouco maiores do que nós. É tentador especular que a nossa forma globular da cabeça tem alguma relação com as capacidades cognitivas exclusivamente humanas, mas isso seria especulação muito além daquilo que os dados actualmente suportam.
No entanto, podemos ser capazes de começar a abordar esta questão através de uma melhor compreensão dos factores genéticos subjacentes ao desenvolvimento do cérebro; mudanças na forma craniana podem reflectir mudanças na forma como o cérebro está organizado. Por exemplo, se certas regiões do cérebro ficassem maiores e outras menores, isto causaria uma mudança correspondente no desenvolvimento dos ossos cranianos.
Um artigo publicado na semana passada em Current Biology por Philipp Gunz e colegas, “Neandertal Introgression Sheds Light on Modern Human Endocranial Globularity”, tenta identificar variantes genéticas que possam estar na base da forma do nosso crânio. Para tal, tiraram partido do facto de que os humanos modernos e os Neandertalistas se entrecruzaram, e que algumas populações (como os europeus) ainda contêm muitas variantes genéticas derivadas do Neandertal. Os autores argumentaram que poderiam ser capazes de encontrar genes implicados na forma craniana através da caça a uma associação entre variantes genéticas derivadas do Neandertal e crânios ligeiramente alongados em europeus.
A equipa de investigação CT digitalizou tanto fósseis como crânio europeu contemporâneo, a fim de quantificar as diferenças de forma. Combinaram estas digitalizações com dados de ressonância magnética de um grande número de povos contemporâneos a partir de uma ampla amostragem geográfica. Estas comparações foram utilizadas para gerar um índice de “globularidade endocraniana” (por outras palavras, como eram os cérebros globulares). As suas quantificações da globularidade endocraniana em humanos modernos e Neandertals mostraram que os dois grupos são bastante distintos um do outro. Os investigadores encontraram alguns europeus modernos com crânios ligeiramente mais alongados do que a média da sua população, embora esta diferença seja incrivelmente pequena, como Philipp Gunz disse à Nature.
“É uma mudança realmente subtil na globularidade geral. Não creio que o vejam a olho nu. Estas não são pessoas que pareceriam Neandertal”
P>Pesquisadores então testados para associações entre os fenótipos alongados e diferentes alelos Neandertal. Identificaram 5 variantes genéticas (polimorfismos de nucleótidos únicos, ou SNPs) que estavam significativamente associados a um crânio de forma mais oblonga em europeus. Os dois SNPs mais fortemente associados estavam envolvidos na regulação dos genes envolvidos na geração de neurónios numa parte do cérebro (os putamen), e na produção de bainhas de mielina, os isoladores de células nervosas no cerebelo. A forma exacta como estas variantes podem estar envolvidas no desenvolvimento da forma craniana está ainda por determinar e exigiria muito mais trabalho. Mas os autores observam correctamente que estes candidatos são apenas duas do que devem ser muitas variantes envolvidas em influenciar a forma do crânio, cada uma com um efeito muito pequeno. Traços complexos como a forma do crânio têm subjacentes vias genéticas muito complicadas; não há nenhum gene “para” qualquer traço complexo. Num F.A.Q. os autores escreveram para acompanhar o estudo, notaram:
“Globularidade é um traço multifactorial, envolvendo influências combinadas de muitos loci diferentes, e os efeitos dos polimorfismos genéticos individuais na forma endocraniana global são pequenos. Além disso, a forma da braincase depende de uma complexa interacção entre o crescimento do osso craniano, o tamanho facial, e o ritmo e modo de desenvolvimento neurológico. É, portanto, provável que futuros estudos à escala do genoma em amostras suficientemente grandes e de alta potência (dezenas de milhares de pessoas) revelem genes adicionais relevantes e vias associadas”
Este estudo não é isento de algumas críticas. Uma discussão no Twitter entre vários geneticistas da população centrou-se em alguns detalhes nas análises da associação entre variantes derivadas do Neandertal e a forma craniana. A discussão é bastante técnica mas resume-se basicamente aos métodos estatísticos utilizados para identificar as variantes associadas à forma do crânio oblongo. Os geneticistas da população sugerem que a forma como os autores montaram a análise pode incluir um enviesamento no ecrã para alelos associados com o fenótipo. Um dos geneticistas, o Dr. Graham Coop, resumiu as suas preocupações por mim desta forma: “Alguns alelos Neandertal são obrigados a afectar alguns traços, afinal são apenas ADN, por isso não é a priori surpreendente encontrá-los a afectar um dado fenótipo. A questão é: são eles invulgares no seu efeito e o que nos diz isso sobre a biologia Neandertal e o seu papel na introgressão nos humanos modernos”
Finalmente, penso que é importante declarar o que este estudo não encontrou porque vi alguma confusão nas secções de comentários de artigos noticiosos que relatam este estudo. Este estudo não encontrou qualquer evidência relativa à cognição, fala ou comportamento causado por variantes Neandertal nas populações humanas modernas. Além disso, se a investigação implicou de forma precisa alguns genes envolvidos na evolução da forma craniana humana, há um longo caminho a percorrer para compreender o caminho de desenvolvimento, e ainda mais longo a percorrer para compreender porque é que as formas cranianas mudaram. Os autores enfatizam este ponto no seu F.A.Q.:
“O nosso foco na globularidade não é motivado por uma ideia de que a forma do cérebro nos pode dizer algo simples sobre o nosso comportamento. De facto, não há razão para esperar qualquer correlação directa entre a forma geral do cérebro e o comportamento, e é improvável que a própria forma do cérebro tenha sido directamente sujeita a selecção evolutiva”
Este estudo representa uma nova e excitante abordagem interdisciplinar das questões evolutivas. Espero que num futuro próximo vejamos surgir um trabalho mais interessante a partir da combinação da genética e da paleoantropologia.