domingo, 15 de setembro de 2019

Os Sima Hominins: um antigo caso arquivado humano.

Por Bridget Alex | 10 de setembro de 2019 às 16:19
crânio de sima de los huesos
Um crânio de Sima de los Huesos mostrando evidências de traumatismo forçado. (Crédito: Sala et al./PLOS One)
Do local, as autoridades recuperaram o DNA, uma pedra manual e mais de 7.000 ossos espalhados, incluindo um crânio humano esmagado. Foi um caso para as idades. Mas havia uma complicação: os eventos se desenrolaram 430.000 anos atrás.
 
As evidências foram descobertas por antropólogos a partir dos anos 80 em Sima de los Huesos - o “poço dos ossos” - nas montanhas espanholas de Atapuerca. A espetacular câmara da caverna, a quase 100 pés abaixo da superfície, produziu restos de pelo menos 28 indivíduos hominíneos. Análises antigas de DNA dos fósseis - o mais antigo código genético humano já sequenciado - indicam que essas pessoas eram ancestrais dos neandertais.
 
Após mais de três décadas de pesquisa, os restos revelaram muito sobre a evolução dos neandertais. Mas as circunstâncias que cercam a morte e o enterro do grupo permanecem controversas. Encontrados em uma confusão na base de uma calha de 45 pés, alguns dizem que os corpos foram deliberadamente jogados lá depois de se encontrarem fins violentos - um caso frio da Idade da Pedra.

Proto-neandertais

Desde que as escavações sistemáticas de Sima começaram em 1984, os pesquisadores descobriram milhares de fósseis de hominídeos por lá, mas apenas um artefato: uma escova manual em forma de lágrima de pedra vermelha e amarela, apelidada de Excalibur. Porém, há mais escavações a serem feitas: acredita-se que mais da metade do depósito de sedimentos e fósseis ainda não tenha sido escavado .
 
Os restos humanos incluem pelo menos 28 indivíduos de ambos os sexos e idades variadas. A espécie exata à qual pertencem os sima ainda é um tópico de debate, mas a rica coleção permitiu aos antropólogos descobrir detalhes íntimos sobre suas vidas, bem como sobre seu lugar na história mais ampla da evolução humana.
 
Comparados aos humanos modernos, os humanos Sima eram baixos, atarracados e de cérebro menor. Estima-se que os machos tenham cerca de 1,80m e 170 libras, enquanto as fêmeas medem cerca de 1,80m, pesando 125 kg. O volume médio do crânio foi de 1230 cm 3 , cerca de meia xícara a menos que os neandertais (1410 cm 3 ) ou humanos modernos (1350 cm 3 ).
 
Com base na aparência física, os antropólogos argumentammuito tempo que os hominins do Sima eram ancestrais dos neandertais . Os esqueletos possuem algumas características definitivas dos neandertais, que viveram cerca de 200.000 anos depois na Europa. Mas eles não têm outras características clássicas dos neandertais, que ainda estavam para evoluir.
 
A hipótese proto-neandertal ganhou forte apoio de um estudo da Nature de 2016 , que relatou DNA de um osso do fêmur e um dente datado de aproximadamente 430.000 anos atrás. Embora a sequência tenha representado apenas 0,1% de um genoma completo , é o DNA mais antigo de hominina já recuperado em quase 300.000 anos. Também foi o suficiente para colocar os humanos Sima com segurança no ramo evolutivo que leva aos neandertais, depois que ele se separou da linhagem que levava ao Homo sapiens .

Escondido por meio milhão de anos

Hoje, a câmara de Sima fica a 400 metros da luz do dia, dentro de uma rede de cavernas, que inclui outros locais fósseis entre 1000 e 1,2 milhões de anos . Pode ter havido rotas mais curtas há 430.000 anos - quando os ossos de Sima provavelmente se acumularam - mas os pesquisadores que estudam a arquitetura da caverna pensam que a única entrada para a câmara em si era a mesma de hoje: uma rampa vertical de 45 pés de um nível mais alto da caverna. caverna.
 
Os cientistas propuseram várias hipóteses para explicar como os fósseis chegaram lá. Os homininos podem ter sido arrastados por carnívoros, transportados pelas águas da enchente ou presos depois de se aventurarem muito longe. Enquanto isso, a equipe de escavação ofereceu uma explicação mais provocativa: os indivíduos já estavam mortos e intencionalmente depositados por outros seres humanos. Isso atrasaria substancialmente a origem das práticas mortuárias na evolução humana. Os primeiros enterros bem aceitos ocorrem somente depois de 130.000 anos atrás , entre os neandertais de pleno direito e o H. sapiens .
 
Ao longo dos anos, as análises tornaram algumas das alternativas menos prováveis e a hipótese do "descarte deliberado" mais convincente . Mas o assunto permanece incerto.
 
Pegue a explicação dos carnívoros: além dos proto-neandertais, os pesquisadores recuperaram fósseis de mais de 175 ursos e um número menor de outros carnívoros , incluindo leões e raposas na caverna. No entanto, não foram encontradas presas típicas, como cabras da montanha ou veados. Então Sima era uma toca para carnívoros com apetite por carne humana?
 
Provavelmente não. Nenhum carnívoro conhecido - vivo ou extinto - come exclusivamente humanos. Nem fazem covas tão profundas em cavernas. Além disso, em um estudo de 2014 da Quaternary Science Reviews , os pesquisadores examinaram 2401 espécimes humanos e 1200 carnívoros da Sima sob o microscópio, procurando marcas de dentes. Apenas cerca de 4% dos ossos humanos e carnívoros tiveram mordidas. Isso sugere que os catadores, em algum momento, morderam um pequeno número desses ossos, mas o local não era um covil de carnívoros.
 
Parece que nenhum dos humanos foi comido até a morte por carnívoros. Mas alguns podem ter sido espancados até a morte. De acordo com um documento do PLOS One de 2015 , um crânio teve duas fraturas, provavelmente causadas por um golpe de um implemento brusco durante o combate frente a frente. Embora não seja tão definitivo, outro estudo no ano seguinte identificou trauma em oito crânios Sima adicionais.
 
Parece ser um caso convincente de homicídio na Idade da Pedra. Mas isso ainda não explica como os cadáveres entraram na câmara. Os criminosos estavam escondendo suas vítimas? Ou os entes queridos entre os cadáveres, sugerindo proto-neandertais sustentavam crenças sobre a morte e a vida após a morte? Essa parte do mistério pode nunca ser resolvida.
 
De qualquer forma, Sima de los Huesos é um poço mortal de ossos.

sexta-feira, 13 de setembro de 2019

Two baby sea turtles leaving trails in the sand.
Just-hatched sea turtles scurry towards the safety of the waves, leaving trails similar to those seen in newly described fossils. Credit: Cyndi Monaghan/Getty
Palaeontology

Baby sea turtles’ treks are captured in fossils

Rocks preserve prehistoric tracks that resemble those made by two modern sea-turtle species.

The first known record of baby sea turtles making their run for the ocean has been revealed by fossilized tracks dating back about 100,000 years.

After emerging from eggs buried in sandy nests, sea-turtle hatchlings race towards the ocean, which offers refuge from land-based predators. The turtles don’t return to shore until decades later, when they are breeding adults. Martin Lockley at the University of Colorado Denver and his colleagues discovered the world’s first fossil evidence of the post-hatch dash on South Africa’s Cape south coast.
Fossilized turtle tracks in sandstone.
These imprints record three hatchling turtles’ march to the sea some 100,000 years ago.Credit: Jan de Vynck
Some of the imprints resemble those made by modern loggerhead sea turtles (Caretta caretta); other traces look like those made by modern leatherback turtles (Dermochelys coriacea). Today, both these species typically nest in warmer regions more than 1,200 kilometres to the northeast, and rarely appear along the Cape south coast, suggesting that climate and sand temperatures were higher there when the tracks were made.

The authors speculate that a layer of fine, dry sand blew across the prints when they were fresh, aiding their preservation.

Não é a primeira vez: identificando fósseis de hominina a partir de suas proteínas

Jerold Lowenstein foi pioneiro na detecção e identificação de proteínas por métodos imunológicos em fósseis de homininas ( Homo erectus de 0,5 milhão de anos e Australopithecus robustus de 1,9 milhão de anos) e outras espécies animais ( JM Lowenstein Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 292 , 143-149 (1981) ; ver também C. Borja et al., Am. J. Phys. Anthropol. 103 , 433-441; 1997 ).
 
Essas técnicas imunológicas se baseavam em informações de ligação às proteínas e, portanto, eram menos precisas do que a espectrometria de massa, que pode fornecer diretamente a sequência de aminoácidos de proteínas fósseis, como o colágeno da mandíbula de Denisovan. No entanto, eles foram um marco importante na história dos métodos moleculares usados ​​para identificar fósseis de homininas.
 
Natureza 573 , 196 (2019)
doi: 10.1038 / d41586-019-02692-4

Um artrópode cambriano médio com quelíceras e proto-guelras

Resumo

Os queliceratos são um grupo de animais onipresente e específico que tem um efeito ecológico considerável nos ecossistemas terrestres modernos - principalmente como predadores de insetos e também, por exemplo, como decompositores 1 .  

O registro fóssil mostra que os queliceratos se diversificaram no início dos ecossistemas marinhos da era paleozoica, pelo menos no período ordoviciano 2 .  

No entanto, o momento das origens do quelicerato e o tipo de plano corporal que caracterizou os primeiros membros desse grupo permaneceram controversos.  

Embora os megacheiranos 3 , 4 , 5 tenham sido anteriormente interpretados como queliceratos, e os habeliidanos 6 (incluindo Sanctacaris 7 , 8 ) tenham sido sugeridos como pertencentes à sua linhagem de caule imediata, evidência para os apêndices alimentares especializados (quelíceras) que são diagnósticos de faltam os quelicatos. Aqui usamos material fóssil excepcionalmente bem preservado e abundante do meio cambriano Burgess Shale (Marble Canyon, Colúmbia Britânica, Canadá) para mostrar que Mollisonia plenovenatrix sp. nov. possuíam quelículas robustas, mas curtas, que foram colocadas muito anteriormente entre os olhos. Isso sugere que as chelicerae desenvolveram uma função de alimentação especializada desde o início, possivelmente como uma modificação de antenas curtas.  

A cabeça também abrange um par de grandes olhos compostos, seguidos por três pares de longas pernas uniramous e três pares de apêndices mastigatórios robustos e gnobobásicos; esta configuração liga os habeliidans aos euceliceratos (queliceratos 'verdadeiros', excluindo as aranhas do mar).  

O tronco termina em um pigídio de quatro segmentos e possui onze pares de membros idênticos, cada um dos quais composto por três retalhos amplos de exópodes lamelados e os endópodes são reduzidos ou ausentes. Esses retalhos de exópodes sobrepostos se assemelham às brânquias de livros de euchelicerate, embora não possuam o opérculo diagnóstico 9 .  

Além disso, os olhos de M. plenovenatrix foram inervados por três neuropilos ópticos, o que reforça a visão de que um sistema visual complexo tipo malacostracan 10 , 11 pode ter sido plesiomórfico para todos os euartrópodes da coroa. Esses fósseis mostram, assim, que os queliceratos surgiram ao lado dos mandibulados 12 como micropredadores bentônicos, no centro da explosão cambriana.

quinta-feira, 12 de setembro de 2019

Proteoma inicial do esmalte pleistoceno de Dmanisi resolve a filogenia de Stephanorhinus

Resumo

O sequenciamento do DNA antigo permitiu a reconstrução de eventos de especiação, migração e mistura para táxons extintos 1 . No entanto, a degradação post-mortem irreversível 2 do DNA antigo até agora limitou sua recuperação - fora das áreas de permafrost - a espécimes com menos de 0,5 milhão de anos (Myr) 3 . Por outro lado, a espectrometria de massa em tandem permitiu o sequenciamento de colágeno tipo I4 de aproximadamente 1,5 Myr de idade, e sugeriu a presença de resíduos de proteínas em fósseis do período cretáceo 5 - embora com uso filogenético limitado 6 . Na ausência de evidências moleculares, a especiação de várias espécies extintas da época do Pleistoceno Precoce e Médio permanece controversa.  

Aqui, abordamos as relações filogenéticas dos rinocerotídeos da Eurásia do período Pleistoceno 7 , 8 , 9 , usando o proteoma do esmalte dental de um dente de Stephanorhinus com aproximadamente 1,77 Myr de idade, recuperado do sítio arqueológico de Dmanisi (sul do Cáucaso, Geórgia). 10 ) As análises filogenéticas moleculares colocam esse Stephanorhinus como um grupo irmão do clado formado pelo rinoceronte lanoso ( Coelodonta antiquitatis ) e pelo rinoceronte da Merck ( Stephanorhinus kirchbergensis ). Mostramos que Coelodonta evoluiu de uma linhagem primitiva de Stephanorhinus e que esse último gênero inclui pelo menos duas linhas evolutivas distintas.  

O gênero Stephanorhinus é, portanto, atualmente parafilético, sendo necessária sua revisão sistemática. Demonstramos que o sequenciamento do proteoma do esmalte dental do Pleistoceno Superior supera as limitações da inferência filogenética baseada no colágeno ou no DNA antigo. Nossa abordagem também fornece informações adicionais sobre o sexo e a atribuição taxonômica de outras amostras de Dmanisi.  

Nossas descobertas revelam que a investigação proteômica do esmalte dental antigo - que é o tecido mais duro dos vertebrados 11 e é altamente abundante no registro fóssil - pode levar a reconstrução da evolução molecular ainda mais à época do Pleistoceno Precoce, além dos limites atualmente conhecidos de preservação de DNA antigo.