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Linhagem humana teve separação misteriosa há 1,5 milhão de anos

Por muito tempo, acreditou-se que a evolução da nossa espécie ocorreu de forma linear, partindo de um único grupo ancestral. No entanto, a complexidade da evolução humana sempre desafiou essa ideia. Agora, um estudo da Universidade de Cambridge revelou uma divisão inesperada na nossa história evolutiva, sugerindo que a população humana se separou há 1,5 milhão de anos e se unificou novamente apenas 300 mil anos atrás.

A pesquisa, baseada na análise do DNA humano moderno, indica que uma dessas populações isoladas deixou uma herança genética mais forte do que a outra. “A questão sobre nossas origens sempre intrigou a humanidade”, afirma o geneticista Trevor Cousins, primeiro autor do estudo publicado na revista Nature Genetics.

Análise do DNA humano moderno identificou isolamento genético em nossa linhagem (Imagem: Billion Photos/Shutterstock)

Um novo olhar sobre a evolução humana

  • A evolução é frequentemente representada por uma árvore genealógica, onde cada espécie compartilha um ancestral comum.
  • Mas essa representação pode ser simplista demais, pois as populações nem sempre evoluem de forma independente.
  • Em muitos casos, grupos que se separaram podem se misturar novamente, tornando o processo ainda mais complexo.
  • “A troca genética entre grupos provavelmente desempenhou um papel essencial na formação de novas espécies ao longo da história”, explica Cousins.
  • Junto com os geneticistas Aylwyn Scally e Richard Durbin, ele propôs que esse tipo de dinâmica pode ter influenciado fortemente a evolução de Homo sapiens.
  • Estudos anteriores já indicavam que humanos modernos tiveram contato com Neandertais e Denisovanos, resultando em traços genéticos compartilhados.
  • A nova pesquisa utiliza um modelo estatístico para estimar a probabilidade de certos genes terem se originado de um ancestral comum, sem interferência de seleção natural.
  • Os cientistas analisaram dados do 1000 Genomes Project e do Human Genome Diversity Project, revelando que nossa linhagem passou por um período de separação e reunião que alterou profundamente nossa composição genética.

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O impacto da divisão na genética humana

Logo após a divisão entre duas populações ancestrais, uma delas passou por um severo gargalo genético, com uma drástica redução no tamanho populacional. “Esse grupo encolheu para um número muito pequeno de indivíduos e levou um milhão de anos para se recuperar“, afirma Scally.

No entanto, esse mesmo grupo se tornou o principal contribuinte para o DNA dos humanos modernos, representando cerca de 80% da nossa herança genética. Além disso, parece ter sido dessa população que surgiram os ancestrais diretos dos Neandertais e Denisovanos. Por outro lado, a segunda população, que compõe cerca de 20% do DNA humano moderno, deixou traços específicos ligados ao desenvolvimento cerebral e processamento neural.

Cada população identificada no estudo deixou traços importantes nos humanos modernos (Imagem: frank60 / Shutterstock.com)

Isso sugere que a mistura genética ocorrida há 300 mil anos teve um impacto significativo na evolução da nossa espécie. “Embora essa população menor tenha deixado uma contribuição menor no genoma humano moderno, alguns de seus genes podem ter sido cruciais para a nossa evolução”, destaca Cousins.

Os cientistas agora defendem que a ideia de uma evolução linear e bem definida entre espécies é simplista demais. “O que estamos descobrindo é que a evolução humana foi muito mais interconectada do que imaginávamos”, conclui Cousins.

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Fragmentos faciais de mais de um milhão de anos reescrevem a história da evolução humana

Pesquisadores anunciaram uma descoberta surpreendente nas montanhas da Sierra de Atapuerca, no norte da Espanha. Fragmentos fossilizados da face de um hominídeo – apelidado de “Pink”, em referência à banda Pink Floyd – foram datados entre 1,1 e 1,4 milhão de anos, tornando-se os restos faciais mais antigos já encontrados na Europa Ocidental.

Os restos, que correspondem a porções da face esquerda de um adulto, foram descobertos em 2022 na caverna conhecida como Sima del Elefante (“Fosso do Elefante”), um dos sítios arqueológicos mais emblemáticos da região, que já revelou evidências de antigos crânios humanos e até de práticas de canibalismo. A pesquisa, divulgada na Nature, contou com o esforço de uma equipe multidisciplinar, que extraiu várias toneladas de sedimento do local para análise.

Costela de pequeno animal com marcas de corte recuperada no nível TE7 da Sima del Elefante (Serra de Atapuerca, Burgos, Espanha) (Imagem: Maria D. Guillen/Iphes-Cerca)

Fragmentos que antecedem o Homo antecessor

  • Segundo os estudos, os ossos de “Pink” são significativamente mais antigos do que os restos atribuídos ao Homo antecessor, espécie, até então, considerada a mais antiga presente no local;
  • Com traços primitivos semelhantes aos do Homo erectus – especialmente na estrutura nasal plana e subdesenvolvida –, o hominídeo foi classificado provisoriamente como Homo affinis erectus, indicando relação próxima com o já conhecido “homem ereto”;
  • Essa designação também abre a possibilidade de que “Pink” possa pertencer a uma espécie ainda não identificada.

A arqueóloga Rosa Huguet, uma das autoras do estudo, ressaltou que o achado “introduz um novo ator na história da evolução humana na Europa”. Já María Martinón-Torres, diretora do Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana, destacou, ao The Washington Post, que “os traços faciais de ‘Pink’ posicionam-no num espaço evolutivo entre os hominídeos mais antigos da África do Sul, com idades estimadas entre 3,4 e 3,7 milhões de anos, e o Homo antecessor, com cerca de 860 mil anos”.

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Implicações e conexões evolutivas

O achado traz importantes evidências de que hominídeos já exploravam a Europa Ocidental durante o início do Pleistoceno, período que se estende de aproximadamente 2,6 milhões a 781 mil anos atrás.

Especialistas, como o paleontólogo Eric Delson, do American Museum of Natural History e que não participou do estudo, enfatizam, à ABC News, que “é a primeira vez que encontramos restos significativos com mais de um milhão de anos na Europa Ocidental”, comprovando que os ancestrais humanos já faziam excursões para esse continente há muito tempo.

Ademais, as comparações entre os fósseis de Atapuerca e os encontrados em regiões tão distantes quanto Indonésia e África reforçam a ideia de que as populações de hominídeos estavam interligadas geograficamente.

Segundo Rick Potts, diretor do Smithsonian’s Human Origins Program, em entrevista à ABC News, esses primeiros visitantes da Europa podem ter chegado à região vindo do Leste, ainda que não haja evidências de que tenham se estabelecido permanentemente por lá.

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Dra. Rosa Huguet, pesquisadora do Iphes-Cerca e professora da Universidade Rovira i Virgili, primeira autora do artigo (Imagem: Maria D. Guillen/Iphes-Cerca)

Novas perspectivas e pesquisas futuras

A descoberta dos fragmentos faciais de “Pink” não só amplia o conhecimento sobre a diversidade dos hominídeos que habitaram a Europa, como também suscita novas questões sobre os caminhos migratórios e as interações entre as diversas populações ancestrais. As condições ambientais do passado, com florestas úmidas e cursos d’água próximos à caverna, provavelmente favoreceram a ocupação do território por nossos antepassados.

Os pesquisadores já planejam novas expedições para explorar níveis mais profundos da Sima del Elefante, na expectativa de encontrar outros vestígios que possam lançar luz sobre essa complexa e fascinante história da evolução humana.

Com cada nova descoberta, como a de “Pink”, nossa compreensão sobre os primórdios da humanidade se torna mais rica e detalhada, revelando que a trajetória de nossos ancestrais foi repleta de surpresas e conexões inesperadas entre diferentes regiões do mundo.

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Robôs, agora, pensam como humanos; entenda como

Robôs, agora, vão ter a capacidade de pensar como seres humanos. O método, desenvolvido pela Universidade de Columbia (EUA) e divulgado na Nature, permite que os autômatos desenvolvam raciocínio e adaptação em tempo real.

Os cientistas desenvolveram máquinas com autoconsciência que não dependem de pré-programação para tomar ações. Elas apenas precisam assistir aos próprios movimentos para entender a estrutura e replicá-los.

Robô desenvolvido pela Universidade de Colúmbia (Imagem: Reprodução/YouTube/Columbia Engeneering)

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Como funciona o robô autoconsciente

  • Esse novo estudo aumenta a capacidade de robôs funcionarem de forma independente, reduzindo a necessidade de intervenção humana;
  • Essas novas inteligências artificiais (IAs) utilizam de informação visual para construir um modelo interno de seu corpo e funcionamento;
  • A IA observa os movimentos realizados e os armazena por meio de uma câmera;
  • O método foi desenvolvido se baseando na habilidade humana de assistir aos próprios movimentos para melhorar em determinadas habilidades.

Os pesquisadores desenvolveram algorítimo que utiliza redes neurais para analisar a movimentação dos robôs. Além disso, permite as máquinas detectarem e corrigir falhas em seu funcionamento, tudo isso sem auxílio de humanos.

Essa nova tecnologia promete se tornar essencial para uma nova geração de robôs industriais que vão operar em fábricas e outros ambientes de trabalho. A autoconsciência vai ajudar os autômatos a operar, de maneira eficiente, sem a necessidade de intervenção humana.

Essas máquinas podem reparar os próprios erros e evoluir com base na própria experiência, assim como um ser humano. Até este momento os robôs industriais necessitavam de monitoramento. Agora, com a tecnologia desenvolvida pela Columbia, a interação com pessoas reais será reduzida a quase zero.

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Robôs autoconscientes estarão em fábricas em breve. (Imagem: Figure / Divulgação)

Futuro dessa tecnologia

Além da indústria, essa tecnologia pode impactar diversas áreas, como a medicina e a exploração espacial. Robôs cirúrgicos mais autônomos poderiam tornar procedimentos mais precisos, enquanto robôs enviados ao Espaço poderiam se adaptar a ambientes desconhecidos sem depender de controle humano constante.

No entanto, o avanço levanta questões sobre o futuro do trabalho e a segurança desses sistemas. Com máquinas cada vez mais independentes, especialistas debatem os desafios éticos e os limites dessa tecnologia para garantir que ela beneficie a sociedade sem riscos inesperados.

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Reverter o envelhecimento humano é possível? Descoberta revolucionária quer provar isso

Será possível reprogramar nossos genes para nos tornarmos jovens novamente? Uma descoberta revolucionária na pesquisa sobre longevidade pode estar prestes a ser testada em humanos.

Em 2016, um experimento realizado no Salk Institute, em San Diego (EUA), marcou ponto de virada para os cientistas que sonham em “curar” a morte.

O estudo envolveu camundongos geneticamente predispostos a viver intensamente e morrer precocemente – animais com uma forma de progeria, doença que acelera o envelhecimento.

Reversão da velhice a partir da reprogramação de nossos genes parece ser possível (Imagem: Billion Photos/Shutterstock)

Normalmente, esses roedores se tornam grisalhos, frágeis e falecem em cerca de sete meses, bem abaixo dos dois anos de vida dos camundongos de laboratório convencionais.

Os pesquisadores do Salk, então, adotaram estratégia ousada: injetaram, nos animais, um vírus portador de quatro genes capazes de “reprogramar” o DNA e, assim, rejuvenescer todas as células de seus corpos. O método permitia controlar externamente a ativação e a desativação desses genes, garantindo a segurança e o efeito desejado.

O resultado foi impressionante – os camundongos viveram 30% mais tempo, indicando melhoria significativa, embora ainda não tenha alcançado a expectativa de uma vida normal para a espécie.

Corrida pela reprogramação celular e reverter envelhecimento humano

  • Esse avanço impulsionou nova era na corrida pela longevidade;
  • Gigantes da tecnologia e investidores de risco passaram a direcionar bilhões de dólares para laboratórios que exploram a técnica, conhecida como reprogramação celular;
  • Experimentos semelhantes foram realizados não apenas com camundongos, mas, também, com vermes e macacos, despertando a esperança de que essa abordagem possa, um dia, transformar a saúde humana;
  • Defensores da reprogramação celular a veem como a estratégia mais promissora para ampliar a expectativa e a qualidade de vida;
  • Segundo Sharon Rosenzweig-Lipson, diretora científica da Life Biosciences, empresa de biotecnologia, já há planos para submeter à Food and Drug Administration (FDA) um pedido de aprovação para os primeiros testes em humanos de uma versão dessa técnica.

Apesar dos avanços, a técnica enfrenta sérios desafios. Durante diversos experimentos com animais, foram observados efeitos colaterais preocupantes, como o surgimento de tumores monstruosos e, até, mortes.

Esses tumores – conhecidos como teratomas – se formam quando células reprogramadas perdem sua identidade e se transformam em aglomerados desordenados, capazes de desenvolver estruturas incomuns, como dentes em regiões inesperadas.

Em entrevista ao The Washington Post, Paul Knoepfler, professor na Universidade da Califórnia (EUA), alerta que “teratomas fazem parte do processo e são indicativo que a reprogramação está ocorrendo”, evidenciando o dilema que os pesquisadores precisam superar para garantir a segurança em seres humanos.

Método alternativo (e mais seguro)

Buscando método mais seguro, cientistas de Harvard desenvolveram variante da técnica, direcionada especificamente para o nervo óptico. Em estudo inovador, camundongos com lesão semelhante a um AVC ocular foram tratados com um vírus contendo apenas três dos fatores de Yamanaka (responsáveis por reverter células envelhecidas a um estado jovem), omitindo o fator mais associado ao surgimento de câncer.

Esses genes foram programados para serem ativados apenas na presença do antibiótico doxiciclina, permitindo que a reprogramação ocorresse de forma parcial e controlada, mantendo a identidade celular e evitando o risco de teratomas.

Os resultados, publicados na Nature em dezembro de 2020, foram animadores: muitos dos camundongos apresentaram regeneração do nervo óptico danificado sem a formação de tumores. O renomado geneticista David Sinclair, envolvido no estudo, destacou a empolgação com os achados, que levaram Harvard a licenciar a tecnologia para a Life Biosciences.

Em abril de 2023, a empresa anunciou resultados positivos em macacos submetidos a essa técnica, com melhorias na visão e alterações epigenéticas que indicavam rejuvenescimento das células nervosas.

Rumo aos testes em humanos

Em dezembro de 2023, representantes da Life Biosciences se reuniram com o FDA para discutir a aplicação da reprogramação parcial em pacientes com AVC ocular – condição rara, mas devastadora, que afeta cerca de seis mil adultos por ano nos Estados Unidos e não possui tratamento eficaz.

Se aprovado, o protocolo consistirá em injetar, de forma controlada, os fatores Yamanaka nos olhos dos voluntários, utilizando o antibiótico para ligar ou desligar os genes conforme necessário. A expectativa é que esse método possa tornar as células do nervo óptico mais jovens ao nível epigenético, promovendo a recuperação da visão sem causar tumores.

Camundongo na mão de uma pessoa e colocando uma das patas no dedo da pessoa
Testes em camundongos de laboratório foram impressionantes (Imagem: Aleksandr Pobeda/Shutterstock)

Corrida pela longevidade e desafios éticos

Enquanto empresas e laboratórios disputam a liderança nessa nova fronteira da biotecnologia, a promessa de reverter o envelhecimento gera tanto entusiasmo quanto controvérsia.

Investimentos bilionários e a corrida pela imortalidade atraem tanto a atenção de grandes financiadores quanto críticas de especialistas, que apontam para os riscos e as inúmeras questões não resolvidas – como os efeitos a longo prazo, os custos dos tratamentos e quem realmente se beneficiaria dessas inovações.

Críticos, como o pesquisador Charles Brenner, alertam que “não creio que seja possível a reprogramação em humanos, mesmo que parcial, sem efeitos colaterais graves”, ressaltando o risco de induzir células a se transformarem em câncer.

Outros questionam por que algumas células respondem ao processo enquanto outras não e se a intervenção deveria ser aplicada em órgãos específicos ou de forma sistêmica.

Estudos recentes, como o conduzido pela Universidade de Stanford (EUA) em março de 2024, já demonstraram que a reprogramação parcial pode ter efeitos adversos, como inflamação cerebral, mesmo quando aplicada de forma localizada.

Tais descobertas reforçam a cautela entre os cientistas, que, apesar de enxergarem potencial na técnica, se preocupam com a rapidez com que os experimentos avançam rumo aos testes em humanos.

Apesar dos desafios, a corrida pela reprogramação celular continua, com a expectativa de que, em breve, os primeiros ensaios clínicos em humanos possam inaugurar era no combate ao envelhecimento e às doenças relacionadas.

Empresas, como a Life Biosciences, estão otimistas que, com protocolos mais seguros e direcionados, a ciência poderá, um dia, reverter os efeitos do tempo – ou, ao menos, desacelerar o processo de envelhecimento e melhorar a qualidade de vida.

Enquanto a promessa de um futuro com células rejuvenescidas permanece em aberto, a busca por respostas continua, despertando tanto a esperança quanto o ceticismo de cientistas e do público.

Em meio a essa corrida pelo “elixir da juventude”, a comunidade científica se vê diante de um dos maiores desafios da biotecnologia moderna: transformar um avanço extraordinário em um tratamento seguro e acessível para a humanidade.

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