Estudo fóssil mostra que mudanças climáticas causaram declínio drástico em caçadores-coletores

Um estudo em larga escala de dentes humanos fósseis da Europa da Era Glacial mostra que as mudanças climáticas influenciaram significativamente a demografia dos humanos pré-históricos.

Usando o maior conjunto de dados de fósseis humanos da Europa da Era Glacial até hoje, uma equipe de pesquisa internacional mostra como caçadores-coletores pré-históricos lidaram com as mudanças climáticas no período entre 47.000 e 7.000 anos atrás.

O tamanho da população diminuiu drasticamente durante o período mais frio e, no Ocidente, os europeus da Idade do Gelo até enfrentaram a extinção, de acordo com o estudo publicado em 16 de agosto na revista Avanços da Ciência.

O pesquisador principal, Dr. Hannes Rathmann, do Centro Senckenberg para Evolução Humana e Paleoambiente da Universidade de Tübingen (Alemanha), desenvolveu um novo método para analisar fósseis com base em um algoritmo de aprendizado de máquina, em colaboração com colegas da Universidade de Tübingen, Universidade de Ferrara (Itália) e Universidade de Nova York.

Cerca de 45.000 anos atrás, os primeiros humanos modernos migraram para a Europa durante a última Era Glacial, marcando o início do chamado Paleolítico Superior. Esses primeiros grupos povoaram continuamente o continente europeu — mesmo durante o chamado Último Máximo Glacial, cerca de 25.000 anos atrás, quando as geleiras cobriam grandes partes do norte e centro da Europa.

“Arqueólogos têm debatido há muito tempo a influência das mudanças climáticas e as novas condições ambientais associadas na demografia de caçadores-coletores naquela época. Devido ao número limitado de fósseis disponíveis e sua preservação molecular frequentemente ruim para análise de DNA antigo, tem sido muito difícil tirar conclusões sobre o impacto de fatores climáticos na migração, crescimento populacional, declínio e extinção”, explica o Dr. Rathmann, o primeiro autor do estudo.

Junto com uma equipe de pesquisa da Itália, EUA e Alemanha, Rathmann, portanto, escolheu uma nova abordagem para esclarecer essa questão: em vez de analisar os poucos indivíduos pré-históricos dispersos para os quais o DNA antigo está disponível, a equipe examinou seus dentes. “Os dentes são o tecido mais duro do corpo humano e, portanto, são os elementos esqueléticos fósseis mais comuns encontrados por arqueólogos.

“Isso nos permitiu coletar um conjunto de dados sem precedentes que é significativamente maior do que os conjuntos de dados esqueléticos e genéticos anteriores. Nossa coleção recém-compilada inclui dados dentários de 450 humanos pré-históricos de toda a Europa, cobrindo o período entre 47.000 e 7.000 anos atrás”, explica o Dr. Rathmann.

Os pesquisadores se concentraram em características “morfológicas” dos dentes — pequenas variações dentro da dentição, como o número e o formato das cúspides da coroa, padrões de cristas e sulcos na superfície de mastigação ou a presença ou ausência de dentes do siso. “Essas características são hereditárias, o que significa que podemos usá-las para traçar relações genéticas entre humanos da Era Glacial sem exigir DNA antigo bem preservado”, explica o Dr. Rathmann.

Como essas características podem ser observadas a olho nu, a equipe também examinou centenas de fotografias publicadas de fósseis. “Examinar fotografias históricas em busca de características dentárias foi particularmente emocionante, pois nos permitiu incluir fósseis importantes que infelizmente não existem mais, como aqueles perdidos ou destruídos durante a Segunda Guerra Mundial”, diz o Dr. Rathmann.

Os resultados do estudo mostram que de cerca de 47.000 a 28.000 anos atrás — durante o Pleniglacial Médio — as populações da Europa Ocidental e Oriental eram geneticamente bem conectadas. “Essa descoberta é consistente com nosso conhecimento prévio de estudos arqueológicos, que identificaram semelhanças generalizadas em ferramentas de pedra, armas de caça e arte portátil de diferentes regiões”, explica a coautora Dra. Judith Beier do DFG Center for Advanced Studies Words, Bones, Genes, Tools da Universidade de Tübingen.

Durante esse período, a Europa foi amplamente caracterizada por paisagens de estepes abertas que podiam sustentar grandes rebanhos de mamíferos — a principal fonte de alimento para caçadores-coletores. Essas condições provavelmente favoreceram a interligação de populações.

No período subsequente, o Pleniglacial Tardio, entre 28.000 e 14.700 anos atrás, os pesquisadores não encontraram conexões genéticas entre a Europa Ocidental e Oriental. Além disso, as análises mostram que ambas as regiões experimentaram uma redução significativa no tamanho populacional, o que levou a uma perda de diversidade genética.

“Essa mudança demográfica drástica foi provavelmente causada por grandes mudanças climáticas: as temperaturas durante esse período caíram para os valores mais baixos de todo o Paleolítico Superior e culminaram no Último Máximo Glacial, uma época em que as camadas de gelo atingiram sua maior extensão e cobriram a maior parte do norte e centro da Europa”, explica o Dr. Rathmann.

“A deterioração do clima causou uma mudança na vegetação de estepe para uma paisagem predominantemente de tundra, o que afetou os habitats dos animais de presa e, consequentemente, dos caçadores-coletores que dependiam deles.”

O Dr. Beier acrescenta: “Nossos resultados apoiam a teoria de longa data de que as populações não foram apenas levadas para o sul pelo avanço das camadas de gelo, mas também separadas em refúgios amplamente isolados com condições ambientais mais favoráveis.” Outra descoberta notável do estudo é a descoberta de que as populações na Europa Ocidental foram extintas na transição do Pleniglacial Médio para o Pleniglacial Superior e foram substituídas por uma nova população que migrou da Europa Oriental.

Após o Pleniglacial Tardio, as temperaturas aumentaram novamente, as geleiras recuaram e a vegetação de estepe e floresta retornou, permitindo a primeira recolonização de áreas anteriormente abandonadas. A equipe de pesquisa observou que, durante esse período, as populações anteriormente isoladas e muito reduzidas na Europa Ocidental e Oriental começaram a crescer novamente em números e a migração entre as regiões foi retomada.

“Nosso novo método — que é baseado em um algoritmo de aprendizado de máquina que chamamos de Pheno-ABC — nos permitiu pela primeira vez reconstruir eventos demográficos pré-históricos complexos usando dados morfológicos. Até onde sabemos, isso nunca foi alcançado antes”, diz a coautora Dra. Maria Teresa Vizzari da Universidade de Ferrara, que desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento do algoritmo.

A nova ferramenta analítica permite identificar o cenário demográfico mais provável entre muitos que foram testados. Segundo os pesquisadores, o método Pheno-ABC pode revolucionar a análise da morfologia esquelética fóssil no futuro.

“Nosso estudo fornece insights importantes sobre a história demográfica dos europeus da Era Glacial e destaca o profundo impacto das mudanças climáticas e ambientais nas vidas dos humanos pré-históricos. Devemos aprender urgentemente com nosso passado se quisermos abordar os complexos problemas ambientais do futuro”, afirma o Dr. Rathmann.