Neste estudo publicado em novembro/dezembro de 2024 na Nature, ecology and evolution, os pesquisadores simularam cenários que levam em consideração a estrutura espacial das populações humanas e neandertais. Eles mostram que todos os métodos testados detectam falsos sinais de hibridação em cenários onde, no entanto, neandertais e sapiens nunca se hibridaram.
Isso sugere que a hibridação com os neandertais talvez não seja tão clara quanto muitos pesquisadores afirmam e que os muitos sinais de hibridação detectados em diversos organismos também podem ser falsos positivos. Isso também sugere que a maneira de modelar as populações antigas, humanas e não humanas, merece ser revisada de forma crítica.
A maioria dos estudos conduzidos por geneticistas e paleoantropólogos considera como certo o fato de que Homo sapiens e H. neandertalensis se hibridaram e que algumas populações humanas carregam de 2 a 3% de genes neandertais. No entanto, as evidências dessa hibridação e sua quantificação dependem de métodos estatísticos que fazem suposições muito fortes e pouco realistas sobre as populações humanas e neandertais.
Esses métodos tendem a ignorar a existência de populações diferenciadas dentro dos continentes. Por exemplo, eles veem a Europa ou todo o continente africano como uma grande população totalmente homogênea há mais de 50.000 anos.
É normal na ciência usar modelos simples para abordar questões complexas, mas também é importante determinar se as conclusões obtidas com esses modelos simples serão afetadas por desvios das suposições necessariamente simplificadoras feitas pelos cientistas. Isso levanta a questão da robustez dos métodos de inferência usados na genética de populações. Há duas décadas, geneticistas de populações observam que, quando as populações são estruturadas, o uso de metodologias estatísticas que ignoram essa estrutura pode gerar falsos positivos.
Nesta publicação, os cientistas propuseram modelos de evolução humana diferentes dos classicamente usados e testaram a robustez de muitos métodos que foram utilizados para detectar, quantificar e datar eventos de hibridação entre neandertais e sapiens. Parecia importante explorar modelos de evolução humana que integrassem a existência de uma estrutura espacial contínua entre populações humanas, e menos descontínua do que aqueles modelos que separam os continentes e os tratam como populações ou regiões geográficas isoladas umas das outras.
Para isso, eles simularam em computador cenários nos quais as populações humanas são representadas como cadeias de ilhas, cada uma conectada à sua vizinha, integrando dados paleoantropológicos da literatura científica. Finalmente, eles também integraram tanto o conhecimento quanto as incertezas sobre eventos como a separação entre neandertais e sapiens, quando a literatura científica propunha valores bastante diferentes.
Vários cenários foram identificados que explicam os dados genômicos conhecidos melhor do que os modelos atuais testados e que, por sua vez, assumem a hipótese de hibridação. Os pesquisadores também mostraram que todos os métodos testados detectam falsos sinais de hibridação nos cenários simulados, onde neandertais e sapiens nunca se hibridaram. Eles também identificaram muitas inconsistências entre os modelos e estudos que identificam eventos de hibridação entre neandertais e sapiens.
Por exemplo, alguns modelos preveem níveis de diversidade genética muito mais altos ou mais baixos do que os realmente observados. Sinais de hibridação observados em DNAs antigos também podem ser falsos positivos explicáveis, em alguns casos, por vieses na análise de polimorfismos antigos.
Muitos fatores evolutivos podem ter desempenhado um papel no surgimento dos padrões de diversidade observados nas populações humanas hoje. No entanto, os resultados obtidos neste estudo sugerem que os modelos que levam em consideração a estrutura da população são essenciais para melhorar nossa compreensão da evolução humana, e que a hibridação entre neandertais e sapiens deve ser reavaliada à luz de modelos estruturados.
Além do caso dos neandertais, os eventos de hibridação antiga, que são cada vez mais documentados em muitas espécies, incluindo com outros hominíneos, também poderiam se beneficiar de tal reavaliação.
Referências:
Tournebize, R e Chikhi, L. (2024).
Ignoring population structure in hominin evolutionary models can lead to the inference of spurious admixture events.
Nature, ecology and evolution, publicado em 13 de dezembro de 2024.