Cientistas apresentam inédito estudo genômico de povos andinos antigos

Resultados mostram diferenças genéticas grandes entre populações de áreas próximas e cosmopolitismo nas regiões das capitais das culturas inca e tiwanaku

Porta do Sol, em Tiwanaku: antigas culturas andinas foram objeto de um pioneiro estudo genético. Crédito: Mhwater/Wikimedia

Cientistas internacionais conduziram o primeiro estudo aprofundado e em larga escala da história genômica de civilizações antigas nas montanhas e na costa central dos Andes antes do contato europeu. As descobertas, publicadas na revista “Cell”, revelam distinções genéticas precoces entre grupos em regiões próximas, mistura de população dentro e fora dos Andes, surpreendente continuidade genética em meio à agitação cultural e ao cosmopolitismo ancestral entre algumas das civilizações antigas mais conhecidas da região.

Liderada por pesquisadores da Harvard Medical School (HMS) e da Universidade da Califórnia em Santa Cruz (EUA), a equipe analisou dados em todo o genoma de 89 indivíduos que viveram entre 500 e 9 mil anos atrás. Desses, 64 genomas, com idades entre 500 e 4.500 anos, foram sequenciados recentemente – mais do que duplicando o número de indivíduos antigos com dados genômicos da América do Sul.

A análise incluiu representantes de civilizações icônicas nos Andes, das quais nenhum dado genômico havia sido relatado antes, incluindo moches (mochicas), nascas (nazcas), waris, tiwanakus e incas.

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Estudo detalhado

“Este foi um projeto fascinante e único”, disse Nathan Nakatsuka, primeiro autor do artigo e aluno de doutorado no laboratório de David Reich no Instituto Blavatnik, na HMS.

“Ele representa o primeiro estudo detalhado da história da população andina informado por genomas pré-coloniais com ampla cobertura temporal e geográfica”, disse Lars Fehren-Schmitz, professor associado da UC Santa Cruz e coautor sênior do artigo com Reich.

“Este estudo também dá um passo importante no sentido de corrigir o desequilíbrio global nos dados antigos do DNA”, disse Reich, professor de genética da HMS e membro associado do Broad Institute do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e de Harvard.

“A grande maioria dos estudos antigos publicados sobre DNA até o momento se concentrou na Eurásia ocidental”, disse ele. “Este estudo na América do Sul nos permite começar a discernir em alta resolução a história detalhada dos movimentos humanos nesta parte extraordinariamente importante do mundo.”

Atenção nos Andes

A região central dos Andes, ao redor do atual Peru, é um dos poucos lugares no mundo em que a agricultura foi inventada, em vez de adotada de outros lugares, e onde a presença mais antiga de civilizações complexas na América do Sul foi documentada até agora. Embora a região tenha sido o foco principal da pesquisa arqueológica, não havia caracterização sistemática do DNA antigo em todo o genoma até agora, disseram os autores.

Templo do Sol construído pela cultura moche ao sul da atual cidade de Trujillo (Peru). Crédito: Martin St. Amant/Wikimedia

Os geneticistas, incluindo vários dos atuais membros da equipe, estudaram anteriormente a história genética da América do Sul como um todo, incluindo análises de vários indivíduos do planalto andino de muitos milhares de anos atrás. Também houve análises de residentes atuais dos Andes e um número limitado de análises de DNA mitocondrial ou do cromossomo Y de locais individuais andinos antigos.

O novo estudo, no entanto, expande essas descobertas para fornecer um retrato muito mais abrangente. Agora, disse Nakatsuka, os pesquisadores “finalmente conseguem ver como a estrutura genética dos Andes evoluiu ao longo do tempo”.

Ao focar no que costuma ser chamado de história pré-colombiana, o estudo demonstra como grandes estudos antigos de DNA podem revelar mais sobre culturas antigas do que estudar sozinhos os grupos atuais, disse Reich.

“Nos Andes, a reconstrução da história da população com base na análise de DNA das pessoas atuais tem sido desafiadora, porque houve muitas mudanças demográficas desde o contato com os europeus”, explicou Reich. “Com os dados antigos do DNA, podemos realizar uma reconstrução detalhada dos movimentos das pessoas e como elas se relacionam com as mudanças conhecidas nos registros arqueológicos”.

Estrutura populacional antiga extraordinária

As análises revelaram que, há 9 mil anos, os grupos que viviam nas terras altas dos Andes tornaram-se geneticamente distintos daqueles que acabaram vivendo na costa do Pacífico. Os efeitos dessa diferenciação precoce ainda são vistos hoje.

As impressões digitais genéticas que distinguem as pessoas que vivem nas terras altas e as das regiões próximas são “notavelmente antigas”, disse Nakatsuka.

“É extraordinário, dada a pequena distância geográfica”, acrescentou Reich.

Por volta de 5.800 anos atrás, a população do norte também desenvolveu assinaturas genéticas distintas de populações que se tornaram predominantes no sul, segundo a equipe. Novamente, essas diferenças podem ser observadas hoje.

Após esse período, o fluxo gênico ocorreu entre todas as regiões dos Andes, embora tenha diminuído drasticamente há 2 mil anos, segundo a equipe.

“É emocionante termos conseguido determinar uma estrutura populacional relativamente refinada nos Andes, permitindo-nos diferenciar grupos costeiros, do norte, do sul e das montanhas, bem como indivíduos que vivem na Bacia do Titicaca”, disse Fehren-Schmitz.

Embarcação de junco típica do Lago Titicaca. Crédito: Thomas Quine/Wikimedia

“Isso é significativo para a arqueologia dos Andes e agora nos permitirá fazer perguntas mais específicas em relação às demografias e redes culturais locais”, disse Jose Capriles, da Universidade Estadual da Pensilvânia, coautor do estudo.

Mistura genética

A equipe descobriu trocas genéticas nos Andes e entre populações andinas e não andinas.

Os povos antigos se deslocavam entre o sul do Peru e as planícies argentinas e entre a costa norte do Peru e a Amazônia, ignorando amplamente as terras altas, descobriram os pesquisadores.

Fehren-Schmitz estava especialmente interessado em descobrir sinais de mobilidade de longo alcance no período inca. Especificamente, ele ficou surpreso ao detectar ancestrais da costa norte não apenas em torno de Cusco, no Peru, mas também em um sacrifício de crianças do sul dos Andes, na Argentina.

“Isso pode ser visto como evidência genética para a realocação de indivíduos sob o domínio inca, uma prática que conhecemos de fontes etno-históricas, históricas e arqueológicas”, disse ele.

Embora as descobertas de misturas genéticas nos Andes estejam correlacionadas com conexões arqueológicas conhecidas, elas provavelmente exigirão pesquisas arqueológicas adicionais para entender os contextos culturais subjacentes às migrações, disse Nakatsuka.

“Agora temos mais evidências demonstrando migrações importantes e algumas restrições sobre quando elas ocorreram, mas é necessário trabalhar mais para saber por que exatamente essas migrações ocorreram”, disse ele.

Continuidade a longo prazo

As análises revelaram que várias regiões mantiveram a continuidade genética nos últimos 2 mil anos, apesar das claras transformações culturais.

A descoberta contrasta com muitas outras regiões do mundo, onde estudos de DNA antigo costumam documentar substancial movimentação genética durante esse período, disse Reich.

Cusco, a antiga capital inca: pessoas de diversas origens genéticas. Crédito: Martin St. Amant/Wikimedia

As estruturas populacionais que surgiram desde o início persistiram através de grandes mudanças sociais e entraram nas sociedades modernas, disseram os autores. As descobertas oferecem novas evidências que podem ser incorporadas ao lado de registros arqueológicos e outros para basear teorias sobre a história antiga de diferentes grupos da região.

“Para nossa surpresa, observamos forte continuidade genética durante a ascensão e queda de muitas das culturas andinas de grande escala, como moche, wari e nasca”, disse Nakatsuka. “Nossos resultados sugerem que a queda dessas culturas não se deveu à migração maciça para a região, por exemplo, de uma força militar invasora, um cenário que foi documentado em algumas outras regiões do mundo.”

Duas exceções à tendência de continuidade foram os vastos centros urbanos que as culturas tiwanaku e inca chamavam de lar. Em vez de serem bastante homogêneas geneticamente, as regiões das capitais dessas civilizações eram cosmopolitas, hospedando pessoas de muitas origens genéticas, segundo a equipe.

“Foi interessante começar a ver esses vislumbres da heterogeneidade ancestral”, disse Nakatsuka. “Essas regiões têm alguma semelhança com o que vemos agora em lugares como a cidade de Nova York e outras grandes cidades onde pessoas de ascendências muito diferentes vivem lado a lado.”

Autoria cooperativa

O estudo incluiu autores de várias disciplinas e de vários países, incluindo Argentina, Austrália, Bolívia, Chile, Alemanha, Peru, Reino Unido e Estados Unidos.

“Esta é uma colaboração interdisciplinar impressionante, mas, igualmente importante, internacional”, disse o coautor do estudo Bastien Llamas, da Universidade de Adelaide (Austrália). “Todos trabalharam muito próximos para redigir este manuscrito sob a liderança de Fehren-Schmitz e Reich.”

Era importante fazer parceria com cientistas locais que pertencem a comunidades que descendem dos indivíduos analisados ​​no estudo, disse Fehren-Schmitz, e obter permissão e se envolver continuamente com grupos indígenas e outros grupos locais, bem como com governos locais.

A análise do DNA de indivíduos antigos pode ter implicações significativas para as comunidades atuais. Uma diz respeito ao manuseio físico dos materiais esqueléticos, que podem ser sensíveis aos grupos envolvidos.

O trabalho ofereceu oportunidades para curar feridas passadas. Em um caso, uma amostra de Cusco, anteriormente alojada nos EUA, foi repatriada para o Peru. Outros restos, retirados havia muito tempo de locais de sepultamento, puderam ser datados e re-enterrados.

Geoglifo de cão em Nasca. Crédito: Coleguta/Wikimedia
Diálogo direto

Na ausência de relatos escritos pré-colombianos, a arqueologia tem sido a principal fonte de informação disponível para reconstruir a complexa história do continente, disse a coautora do estudo Chiara Barbieri, da Universidade de Zurique (Suíça).

“Com o estudo do DNA antigo, podemos ler a história demográfica de grupos antigos e entender como os grupos antigos e atuais estão relacionados”, disse ela. “O vínculo com o estudo genético das populações vivas abre um diálogo direto com o passado e uma ocasião para envolver as comunidades locais.”

Os pesquisadores procuraram envolver profundamente as comunidades com a ajuda de arqueólogos de cada área, disse Nakatsuka. Seus esforços incluíram palestras públicas sobre o estudo e tradução de materiais para o espanhol.

“Ficamos muito felizes em ter o resumo e as principais conclusões do nosso artigo traduzidos e incluídos como parte do próprio artigo da ‘Cell’, para aumentar a acessibilidade do nosso trabalho”, disse Nakatsuka. “Esperamos que estudos futuros façam traduções semelhantes, incluindo versões adequadas para o público leigo de escolas, exposições de museus e organizações culturais, o que também estamos fazendo.”

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