Supercomputador conclui que os Neandertais foram extintos ao competir com a nossa espécie

De acordo com um estudo publicado no periódico Quaternary Science Reviews (1), e realizado por cientistas climáticos do Centro IBS para Física Climática, os Neandertais (Homo neanderthalensis) não foram extintos nem por causa de abruptas mudanças climáticas nem por causa de sucessivas hibridizações com os humanos modernos (nossa espécie, Homo sapiens), duas das hipóteses mais comumente defendidas. Com a ajuda de simulações em um supercomputador, o estudo concluiu que apenas competição entre Neandertais e Homo sapiens pode explicar o rápido desaparecimento dos nossos primos evolutivos há cerca de 43-38 mil anos.

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Humanos anatomicamente modernos (H. sapiens) são os únicos sobreviventes de um grupo de homininis que habitaram nosso planeta durante a última Era do Gelo e que incluíam, entre ouros, os Neandertais (H. neanderthalensis) (I), os Denisovanos (H. denisova) (II) e o H. erectus. Entre eles, os Neandertais são notórios por demonstrarem uma capacidade cognitiva equivalente à nossa segundo o acúmulo de evidências científicas nas últimas décadas. Isso aprofunda o mistério por trás do rápido evento de extinção que atingiu essa espécie em torno de ~50-35 mil anos atrás - na transição do Paleolítico Médio para o Superior, pouco depois dos humanos modernos terem se dispersado para as regiões subtropical e extratropical da Eurásia.

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Para mais informações sobre essas espécies, acesse:

Como explorado com mais detalhes na leitura recomendada em (I), uma variedade de hipóteses têm sido propostas para explicar a extinção dos Neandertais, incluindo exclusão competitiva, assimilação via hibridização, fraqueza demográfica, abrupta mudança climática e de vegetação, disseminação de patógenos e grandes erupções vulcânicas. Esses mecanismos propostos não são mutualmente exclusivos - e provavelmente atuaram de forma sinérgica em alguma extensão -, e o relativo papel de cada um deles pode também ter variado regionalmente e temporalmente.

Nesse sentido, no novo estudo, o diretor do Centro IBS para Física Climática da Universidade Nacional de Busan - na Coreia do Sul -, Axel Timmermann, resolveu quantificar a importância de três dos possíveis fatores de extinção (competição por recursos, mudanças climáticas e hibridização) usando um modelo de dispersão hominini de duas dimensões alimentado por estimativas de mudanças climáticas no passado e conduzindo uma série de experimentos sensitivos. O modelo - a primeira simulação computacional realística analisando a extinção dos Neandertais - englobou vários milhares de linhas de códigos computacionais e foi processado pelo supercomputador da IBS chamado de Aleph, resolvendo uma série de equações matemáticas que descreviam como os Neandertais e os humanos modernos interagiam - incluindo crescimento migratório, taxa de mortalidade, hibridização, formação de grupos sociais, densidade populacional, etc. - em uma área geográfica glacial tempo-variante e sob mudanças nos padrões de temperatura, chuva e de vegetação.

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Ao comparar os resultados do processamento com dados arqueológicos, paleo-antropológicos e genéticos até o momento acumulados, Timmermann demostrou que uma extinção realística no modelo computacional só seria possível se os humanos modernos tivessem uma significativa vantagem em relação aos Neandertais em termos de exploração dos recursos alimentares existentes. A hibridização somente teria contribuído em pequena parte para a extinção e as mudanças climáticas estariam longe de ser a causa principal. Apesar do modelo não especificar as causas exatas dessa superioridade competitiva, o pesquisador sugere que elas podem estar associadas com melhores técnicas de caça, mais forte resistência a patógenos (III) ou a um mais alto nível de fecundidade.

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(III) Aliás, um estudo publicado em 2019 na Nature empregou modelos matemáticos de transmissão de doenças e de fluxo genético para responder ambas as perguntas, argumentando que doenças passadas por nós foram a principal causa da extinção. Para mais informações, acesse: Nossas doenças podem ter extinto os Neandertais

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Segundo Timermann, os Neandertais viveram na Eurásia pela maior parte dos últimos 300 mil anos e experienciaram e se adaptaram a um número de eventos de abrupta mudança climática que foram ainda mais dramáticos do que aqueles que ocorreram durante o intervalo temporal de dramático declínio populacional e eventual extinção da espécie (IV). Ainda segundo Timermann, não seria apenas uma coincidência os humanos modernos terem começado a se dispersar na Europa em um momento próximo da extinção dos Neandertais. A nova simulação computacional sugere, portanto, que esse evento foi a primeira grande extinção causada pela nossa espécie.

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(IV) Para mais informações sobre esses eventos paleoclimáticos, acesse: Quais são as evidências paleoclimáticas do Aquecimento Global Antropogênico?

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Obviamente, o modelo sofre de um número de limitações, especialmente associadas ao fator de hibridização e assimilação. Para otimizar melhor os resultados, estimativas genéticas mais acuradas do número total de acasalamentos inter-espécies ao longo do último período glacial seriam necessárias. Atualmente, esses números são ainda altamente incertos, apesar de avanços paleogenéticos importantes terem sido realizados nos últimos anos.

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Outro fator de limitação importante faz referência ao contínuo debate sobre a duração da sobreposição cronológica entre as duas espécies, ou seja, quanto tempo durou a convivência dos humanos modernos com os Neandertais na Eurásia. Em um estudo publicado recentemente na Nature (2) - cujos achados não foram incluídos na análise de Timermann - pesquisadores conseguiram datar os vestígios fósseis dos mais antigos Homo sapiens conhecidos vivendo na Europa, na Caverna de Bacho Kiro, Bulgária. Análises morfológicas de um dente fossilizado e de DNA mitocondrial de vários fragmentos de ossos de homininis - identificado via análise proteômica - revelaram a presença da nossa espécie e ligaram a expansão do Paleolítico Superior Inicial com a disseminação do H. sapiens nas latitudes médias da Eurásia em torno de 45 mil anos atrás (45820-43650 anos atrás e potencialmente tão cedo quanto 46940 anos atrás). Essa migração inicial pré-data aquela que levou à extinção final dos Neandertais na Europa Ocidental em pelo menos 8 mil anos.

As escavações na Caverna de Bacho Kiro também revelaram um grande espectro de artefatos ósseos (ferramentas e ornamentos), incluindo pingentes manufaturados de dentes extraídos de ursos que lembram muito aqueles mais tarde produzidos pelos últimos Neandertais da Europa Ocidental.

Os achados nesse último estudo são consistentes com modelos baseados na chegada de múltiplas ondas de H. sapiens na Europa entrando em contato com populações Neandertais em declínio. Nesse sentido, o Paleolítico Superior Inicial provavelmente possui sua origem no sudeste Asiático, com o Homo sapiens rapidamente se dispersando ao longo da Eurásia e encontrando, influenciando culturalmente, e eventualmente substituindo as populações de humanos arcaicos (Neandertais e Denisovanos) na Eurásia.

(1) Publicação do estudo: QRS

(2) Publicação do estudo: Nature