A mistura é um fenômeno recorrente em humanos e outras populações de grandes símios. Informações genéticas de hominídeos extintos nos permitem estudar interações históricas com humanos modernos e descobrir funções adaptativas do fluxo gênico.
Aqui, investigamos genomas inteiros de populações de bonobos e chimpanzés em busca de assinaturas de fluxo gênico de populações arcaicas desconhecidas, encontrando evidências de um antigo evento de mistura entre bonobos e uma linhagem divergente.
Este resultado revela uma complexa história populacional em nossos parentes vivos mais próximos, provavelmente várias centenas de milhares de anos atrás. Reconstruímos até 4,8% do genoma desse macaco 'fantasma', que representa dados genômicos de uma população extinta de grandes símios.
Genes contidos em fragmentos arcaicos podem conferir consequências funcionais para a imunidade, comportamento e fisiologia dos bonobos. Finalmente,
segunda-feira, 23 de agosto de 2021
Dentes de macaco contam a história da antiga migração
Os fósseis encontrados no Canal do Panamá são as evidências mais antigas de macacos na América do Norte.
Os macacos do Novo Mundo, como este prego-prego, chegaram à América do Sul há mais de 30 milhões de anos.
Crédito: Bethany Augliere
Dentes
fossilizados descobertos no Panamá sugerem que os macacos chegaram à
América do Norte milhões de anos antes do que os cientistas pensavam. A descoberta, publicada em 20 de abril na Nature 1 , revela novas informações sobre a disseminação de primatas pelas Américas.
Uma
equipe liderada por Jonathan Bloch, paleontólogo do Museu de História
Natural da Flórida em Gainesville, encontrou sete dentes de macaco na
Bacia do Canal do Panamá. Os cientistas identificaram os fósseis como pertencentes a uma espécie até então desconhecida, Panamacebus transitus , que viveu há quase 21 milhões de anos, durante o início do Mioceno.
“Nunca teríamos previsto que eles estariam aqui”, diz Bloch. Os dentes são a evidência mais antiga da dispersão de um mamífero da América do Sul para a América do Norte, diz ele. Nenhum outro mamífero é conhecido por ter cruzado o corpo de água que separou os dois continentes no início do Mioceno.
A teoria atual sugere que os primatas cruzaram o oceano Atlântico da África para a América do Sul há cerca de 37–34 milhões de anos fazendo rafting na vegetação. Esses macacos do 'Novo Mundo' - um grupo que inclui saguis e macacos-aranha e bugios - se espalharam e se diversificaram em regiões tropicais da América do Sul.
Os
cientistas pensaram que os macacos só chegaram à América Central depois
da formação do istmo do Panamá, há 3,5 milhões de anos. A faixa de terra liga as Américas do Sul e do Norte. Mas
a descoberta de Bloch sugere que os primatas cruzaram a barreira da
água e chegaram à América do Norte quase 18 milhões de anos antes.
“A
descoberta é absolutamente espantosa, e afirmações extraordinárias
exigem evidências extraordinárias”, diz Richard Kay, um antropólogo
biológico da Duke University em Durham, Carolina do Norte.
A rota pela qual os macacos do Novo Mundo se espalharam e se diversificaram é muito debatida. Bloch e seus colegas sugerem que macacos modernos emergiram dos trópicos. Outros contestam isso, argumentando que fósseis semelhantes em idade a P. transitus existem na Patagônia. Mas Bloch observa que P. transitus é pelo menos igual em idade ao fóssil mais antigo em disputa, senão um milhão de anos mais velho.
Este molar superior fossilizado veio da espécie de macaco recentemente identificada
P. transitus .
Crédito: Aldo Rincon
Dentes nos trópicos
Os
trópicos geralmente têm sido um lugar difícil para descobrir fósseis
devido à cobertura florestal, diz Bloch, que normalmente trabalha em
desertos secos cheios de rocha exposta. Mas a construção para expandir o canal do Panamá
, que começou em 2007, expôs rochas contendo fósseis do Mioceno. “Foi
uma oportunidade incrível, uma oportunidade única em um século de
observar as rochas nos trópicos”, diz ele.
Ele
e seus colegas encontraram molares superiores, um canino inferior, dois
incisivos e dois pré-molares enquanto cavavam através de terra e rocha
em uma pedreira perto das margens do canal. A equipe passou dois anos analisando imagens de alta resolução dos dentes para colocar a espécie na árvore evolutiva. Os molares se assemelham aos dos macacos da família Cebidae, que inclui macacos-prego ( Cebus capucinus ) e macacos-esquilo ( Saimiri sciureus ).
Não
existe evidência de que os primeiros macacos a chegar à América Central
sobreviveram o suficiente para estabelecer uma população duradoura. Os ancestrais dos macacos encontrados na região hoje chegaram lá muito mais tarde, diz Kay.
Bloch
sugere que os macacos do Novo Mundo eram limitados em sua distribuição
pela extensão ao norte de seu habitat preferido na floresta tropical. “É
por isso que você não encontra macacos no sul da Califórnia, mesmo até
hoje”, diz Daniel Gebo, um primatologista biológico da Northern Illinois
University em DeKalb.
Bloch irá ao Panamá novamente no próximo mês e procurará na mesma pedreira onde sua equipe encontrou P. transitus . “Eu realmente gostaria de encontrar um crânio ou partes do resto do esqueleto”, diz ele.
Outro dia, fui marcado em um tweet perguntando quando o Great American Biotic Interchange (também conhecido como GABI) começou. Em suma, não existe uma resposta simples; depende principalmente da sua definição.
Se
você não está familiarizado com o GABI, é o nome dado à troca em grande
escala de animais (principalmente mamíferos terrestres) que ocorreu
entre as Américas do Norte e do Sul no final do Cenozoico (a parte do
tempo geológico desde dinossauros gigantes foram extintos). Como essa
troca envolveu principalmente animais (em oposição a plantas), às vezes é
chamada de GAFI, que substitui “Faunal” (animais) por “Biótico” (toda a
vida). No entanto, GABI foi cunhado primeiro, e GAFI soa como um papel em um set de filme
, então GABI é a sigla usada com mais frequência. Às vezes, “Biótico” é
deixado de fora, tornando-se o Grande Intercâmbio Americano, mas quem
quer dizer GAI? Eu vou com GABI.
Uma ilustração maravilhosa de alguns dos mamíferos que
participaram do Great American Biotic Interchange, mais conhecido como
GABI. As setas indicam a direção em que os grupos migraram. Modificado
de
The Wonders of Life on Earth (Time Editors, 1960).
Na
região temperada da América do Norte, os efeitos do GABI foram mínimos,
pelo menos da perspectiva de hoje. Animais como o porco-espinho
norte-americano, a gambá da Virgínia e o tatu de nove bandas são todos
sulistas que vieram para o norte pelo atual Panamá, mas eles representam
apenas uma pequena proporção dos mamíferos que você pode encontrar na
América do Norte hoje. Um punhado de mamíferos de grande a gigante
também chegou à América do Norte, mas mais tarde foi extinto há cerca de
12.000 anos. Estes incluíam vários tipos de preguiças gigantes , um gliptodonte , uma capivara e até mesmo um notoungulado .
Os
imigrantes sul-americanos tiveram um impacto maior na América Central e
no que hoje é o sul do México; as comunidades de mamíferos modernos
nessas áreas incluem vários tipos de gambás, macacos, tamanduás,
preguiças e alguns roedores neotropicais conhecidos como cutias , ratos espinhosos e pacas
. Muitos desses animais atraem turistas a lugares como a Costa Rica
para observação da vida selvagem, mas eles próprios são relativamente
novos na área.
Diagrama ilustrando a maioria das famílias de mamíferos
sul-americanos que imigraram para a América Central e do Norte durante o
GABI. Todas as 20 famílias atualmente reconhecidas que participaram
estão listadas. Grupos com contorno tracejado foram posteriormente
extintos na América do Norte. Modificado de Pascual (2006: fig. 14).
Reutilização permitida sob
CC BY-NC-SA 2.0 .
Na
América do Sul, os imigrantes norte-americanos tiveram um apogeu e
agora são diversos e abundantes em áreas tropicais e temperadas. Isso inclui uma grande variedade de carnívoros (como onça, lobo-guará, cachorro-do-mato , quati , urso de óculos e tayra , só para citar alguns) e mamíferos com cascos (antas, camelos como guanacos e alpacas, e veados como os pudu e brocket veados), bem como o grupo mais bem sucedido, mas menos visível (a menos que você está realmente procurando): roedores sigmodontinae, que incluem centenas de espécies de pequenos ratos e camundongos sul-americanos. Os
humanos também imigraram para a América do Sul durante o GABI, assim
como elefantes, musaranhos, coelhos, esquilos, ratos-canguru e cavalos.
Diagrama ilustrando a maioria das famílias de mamíferos
norte-americanos que imigraram para a América do Sul durante o GABI.
Todas as 19 famílias atualmente reconhecidas que participaram estão
listadas. Grupos com contorno tracejado foram posteriormente extintos na
América do Sul. A extinta família Palaeomerycidae não foi incluída
devido a dúvidas em torno de seu único registro sul-americano.
Modificado de Pascual (2006: fig. 14). Reutilização permitida sob
CC BY-NC-SA 2.0 .
O
GABI foi facilitado pela formação do Istmo do Panamá, que é a conexão
terrestre que hoje une as Américas. Você pode se surpreender ao saber
que nem sempre existiu. Provavelmente existiu de alguma forma por volta
do final da Era Mesozóica (a época do Tiranossauro e do Tricerátopo
), mas isso foi muito antes de os mamíferos de que estamos falando
existirem; logo após o início da “Era dos Mamíferos”, a conexão entre as
Américas desapareceu. Assim, as Américas do Norte e do Sul foram
separadas pelo oceano por dezenas de milhões de anos, tornando as
travessias entre elas difíceis (embora não impossíveis) para a maioria
dos mamíferos não voadores por cerca de 60 milhões de anos.
Quando
a conexão terrestre entre as Américas se formou novamente? Isso é
difícil de saber. No entanto, temos algumas boas evidências indiretas.
Uma grande variedade de mamíferos norte-americanos apareceu na América
do Sul pela primeira vez há cerca de 2,6 milhões de anos, e o mesmo é
verdade para os mamíferos sul-americanos na América do Norte. Esse
padrão só faz sentido se esses mamíferos pudessem andar entre os dois
continentes. Assim, todos os cientistas concordam que uma conexão
terrestre sólida existia há cerca de 2,6 milhões de anos (fim do
Plioceno).
No
entanto, uma pequena minoria de mamíferos fez sua jornada
interamericana mais cedo, durante o Plioceno ou mesmo durante o final do
Mioceno. * Por exemplo, dois tipos de preguiça chegaram à América do
Norte há 9 milhões de anos e cerca de 5 milhões de anos atrás, uma
preguiça diferente, um pampate (um parente extinto de tatus) e um grande
pássaro terrorista (incapaz de voar) viviam ali. Glyptodonts e
capivaras vieram logo depois. Na América do Sul, um parente extinto dos
guaxinins norte-americanos chegou à Argentina há cerca de 7 milhões de
anos, roedores sigmodontinos semelhantes a camundongos chegaram lá por
volta de 5 milhões de anos atrás e os queixadas chegaram lá cerca de 3,5
milhões de anos atrás. **
Escala de tempo simplificada que ilustra as primeiras
ocorrências de grupos de imigrantes (GABI) na América do Sul e na
América do Norte / Central. O sombreado amarelo indica o intervalo de
tempo (desde ~ 2,6 milhões de anos atrás) quando a maioria dos grupos
são registrados pela primeira vez no outro lado do istmo do Panamá.
Abreviaturas: Pleist, Pleistocene; Plio, Plioceno; Q, quaternário. O
Holoceno está incluído no Pleistoceno por uma questão de simplicidade.
Ilustração de D. Croft. Reutilização permitida sob
CC BY-NC-SA 2.0 .
Esses
primeiros imigrantes indicam que uma conexão terrestre sólida entre as
Américas surgiu antes, durante o Plioceno ou mesmo no final do Mioceno?
Provavelmente não - embora alguns geólogos discordem (com base em outros dados ). Muitos desses mamíferos que se dispersam precocemente pertencem a grupos que, no passado, cruzaram outras barreiras oceânicas
. Portanto, argumentou-se que eles fizeram a mesma coisa entre as
Américas; em vez de atravessar um istmo seco, eles cruzaram
fortuitamente a barreira oceânica que separa as Américas, talvez
facilitada por uma série de pequenas ilhas. Esta parece ser uma
explicação muito razoável para preguiças e pequenos roedores e
provavelmente também um mamífero omnívoro e semiarbóreo como Cyonasua(o
parente do guaxinim). É um pouco mais difícil imaginar um pampa lá
fazendo a travessia, embora eu não achasse impossível. Não tenho tanta
certeza sobre um pássaro terrorista.
Se
você não acha que uma travessia oceânica com sorte soa como uma
explicação muito boa, então vale a pena pensar sobre o cenário
alternativo; quão
plausível é que uma conexão terrestre sólida existisse muito antes de
2,6 milhões de anos atrás e apenas esses poucos grupos decidissem fazer a
travessia? Eu diria que é
muito menos plausível do que a travessia de um pássaro terrorista antes
que uma conexão terrestre sólida existisse. A
ponte de terra sem dúvida agiu como um "filtro" até certo ponto -
muitos grupos de mamíferos norte-americanos bem-sucedidos nunca se
dispersaram na América do Sul - mas o fato de que a maioria dos grupos
de mamíferos fez a travessia começando por volta de 2,6 milhões de anos
atrás é impressionante (e bem- estabelecido) padrão no registro fóssil.
Voltando à nossa pergunta principal, quando o GABI começou?
Para alguns pesquisadores
, o Great American Biotic Interchange não começou até que muitos
mamíferos imigrantes fossem registrados na América do Sul e do Norte,
cerca de 2,6 milhões de anos atrás, por volta do final do Plioceno. Embora tenha havido intercâmbio antes dessa época, não foi "ótimo".
Para mim, intercâmbio é a palavra-chave, e a mistura natural dessas faunas em uma escala continental é o que o torna “ótimo”. Portanto, quando falo do GABI, digo que começou há cerca de 9 milhões de anos, no final do Mioceno. O
padrão do GABI é claramente um continuum de intercâmbio, variando de um
gotejamento no final do Mioceno a um dilúvio no Pleistoceno. Não
vejo nenhuma razão convincente para designar um ponto específico ao
longo deste continuum como o ponto em que se torna “grande”,
particularmente devido aos caprichos do registro fóssil.
Independentemente
da definição, não há dúvida de que o GABI está entre os maiores
“experimentos naturais” de mistura faunística que já ocorreram!
* Curiosamente, um macaco rafting fez o seu caminho da América do Sul para a América do Norte durante o início do Mioceno
, cerca de 20 milhões de anos atrás, mas aparentemente não teve sucesso
em estabelecer primatas como residentes de longa data da América
Central.
** Nos últimos anos, afirma-se que restos de um gomphothere (um parente extinto de elefantes) e queixadas do leste do Peru têm pelo menos 9 milhões de anos de idade, o que atrasaria as primeiras aparições desses grupos no final do Mioceno. Essas afirmações ainda não foram totalmente aceitas pela comunidade científica e os espécimes podem ter idade do Pleistoceno .
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Mais de
10 milhões de anos atrás, o mundo estava repleto de uma grande variedade de
macacos. Os cientistas que estudam os que ainda estão vivos hoje podem aprender
muito sobre a evolução humana - mas eles perdem muitas pistas que só podem ser encontradas nos macacos que foram extintos
. Assista para saber como os macacos fósseis fortaleceram as ideias sobre como
os humanos evoluíram e que passos podemos tomar para aprender ainda mais sobre
nossos ancestrais.
*
Correção, 12 de maio, 16h45: No vídeo acima às 13h10, afirmamos que alguns
macacos vivos hoje se adaptaram para sobreviver em novos ambientes abertos.
Isso é impreciso - linhagens sobreviventes de macacos provavelmente se
especializaram em viver nas florestas tropicais remanescentes, não em ambientes
abertos. Às 1:45Pierolapithecus catalaunicus está incorreto. Às 2:25, afirmamos que menos
macacos do Mioceno foram descobertos na África do que na Europa. Para
esclarecer, isso se refere ao Mioceno de meados ao final.
