Quando se pensa em evolução humana, vem junto a ideia de que ela leva centenas de milhares de anos para acontecer. Grandes mudanças levam milhares de anos. Mas com a ajuda dos bancos de dados genéticos, que juntam sequências da DNA de milhões de pessoas, os cientistas já conseguem acompanhar mudanças evolutivas em nível individual e em escalas de tempo muito curtas. A Revista Science publicou dois artigos que analisaram mudanças no genoma humano ao longo de décadas, apenas. E o Ciência USP conversou com o biólogo Diogo Meyer, do Laboratório de Estudos Evolutivos, do Instituto de Biociências da USP sobre esses artigos.
Os dois estudos mencionados pela Science no artigo “Seres humanos ainda estão evoluindo e podemos ver isso acontecer“, em tradução livre, mostram como o genoma humano responde rapidamente às novas condições de maneiras sutis, mas significativas. Um deles, desenvolvido pela Universidade de Stanford, analisou três genomas em um projeto de sequenciamento. Para cada alelo de interesse em cada genoma, os cientistas calculavam uma “pontuação” a partir da densidade de mutações individuais.
Alelo é o termo usado para descrever as diferenças entre genes ou numa posição do genoma humano. Eles são as variantes genéticas presentes nos genomas.
Essas mudanças individuais são chamadas de singletons. Elas são relativamente recentes, porque não tiveram tempo de se espalhar através da população. De acordo com a abordagem proposta pelo estudo de Stanford, quanto mais intensa a seleção do alelo, mais rápido ele se espalha e menos tempo há para singletons se acumularem perto dele. O cálculo pode revelar seleções nas últimas 100 gerações, ou cerca de 2 mil anos. Meyer explica o que são singletons e como essas mutações podem influenciar a genética de populações e o estudo de doenças.
Estudantes de graduação e um pós-doutorando envolvidos no estudo de Stanford encontraram relativamente poucos singletons perto de alelos que conferem tolerância à lactose – característica que permite aos adultos digerirem o leite e que codificam para receptores particulares do sistema imune. Entre os britânicos, estes alelos têm sido altamente selecionados e se espalharam rapidamente. A equipe também descobriu menos singletons perto de alelos para cabelos loiros e olhos azuis, indicando que estas características, também, rapidamente se espalharam ao longo dos últimos 2 mil anos. Meyer conta que genes que favorecem o cabelo claro também causam a cor de pele mais clara, permitindo que o organismo produza mais vitamina D mesmo em condições de escassez de luz solar.
Em outra abordagem, geneticistas do New York Genome Center detectaram sinais de evolução na escala de uma vida humana, analisando genomas de 60 mil pessoas de ascendência européia que tinham sido genotipados pela Kaiser Permanente, no Norte da Califórnia, e 150 mil pessoas, de um esforço maciço de sequenciamento no Reino Unido, chamado UK Biobank. Na geração dos pais, por exemplo, os pesquisadores viram uma correlação entre a morte prematura nos homens e a presença em seus filhos (e, portanto, presumivelmente, nos pais) de um alelo do receptor de nicotina que faz com que seja mais difícil parar de fumar. Muitos dos homens que morreram jovens tinham atingido a idade adulta no Reino Unido nos anos 1950, uma época em que muitos homens britânicos tinham o hábito de fumar um maço de cigarro por dia. De outro lado, a freqüência do alelo em todas as mulheres e nas pessoas do norte da Califórnia não variou com a idade, provavelmente porque nestes grupos havia menos fumantes compulsivos e o alelo não afetou sua sobrevivência. Como o hábito de fumar mudou, a pressão para eliminar o alelo cessou, e sua freqüência foi inalterada em homens mais jovens.
Seleção Natural
Com a Revolução Genômica, os cientistas conseguem localizar com maior precisão as várias mudanças que ocorreram entre populações. No passado, isso já era observado com certa manipulação. Por exemplo, introduzindo um predador em um determinado rio, os pesquisadores podiam constatar a mudança no tamanho dos peixes em 10, 15 gerações. Outra forma comum e rápida de observar evolução em laboratório é utilizando bactérias. Estima-se que sua sobrevivência dure menos de uma hora antes da divisão binária. Diogo Meyer lembra que no livro “A Origem das Espécies”, Charles Darwin descreve como criadores de pombos manejavam a escolha dos animais para procriação, chegando a variações por meio de seleção artificial. “A ideia de Darwin era: se isso ocorria pela mão do homem, deveria acontecer na natureza também”, conta Meyer.
