Cientistas buscam no DNA origem da agricultura no mundo

Carl Zimmer

  • Wikimedia Commons

Abaixo de um despenhadeiro rochoso no centro da Jordânia encontram-se as ruínas de um vilarejo de dez mil anos chamado Ain Ghazal, cujos habitantes moravam em casas de pedra com telhado de vigas de madeira, com paredes e pisos reluzentes de gesso branco.

As centenas de pessoas que ali viviam oravam em templos circulares e fizeram impressionantes esculturas de olhos arregalados e 90 centímetros de altura. Eles enterravam e veneravam os mortos debaixo do soalho de casa, decapitando os cadáveres para decorar os crânios.

Por mais fascinante que essa cultura fosse, porém, outra coisa em Ain Ghazal intriga ainda mais os arqueólogos: Trata-se de um dos primeiros povoados agrícolas a surgir depois do alvorecer da agricultura.

Ao redor do vilarejo, os agricultores de Ain Ghazal cultivavam cevada, trigo, grão-de-bico e lentilha. Outros moradores afastavam-se durante meses para pastorear ovelhas e cabras nos morros ao redor.

Sítios arqueológicos como Ain Ghazal oferecem um vislumbre de uma das mais importantes transições da história humana – o momento em que as pessoas domesticaram animais e plantas, criaram povoados e começaram a produzir o tipo de sociedade em que a maioria dos seres humanos vive hoje em dia.

Mas por mais que locais como Ain Ghazal tenham ensinado aos arqueólogos, eles ainda lutam com dúvidas enormes. Quem exatamente foram os primeiros agricultores? Como a agricultura, um pilar da própria civilização, se espalhou para outras regiões do mundo?

Algumas respostas surgem agora de uma fonte surpreendente: o DNA extraído de esqueletos de Ain Ghazal e de outros dos primeiros povoados do Oriente Próximo. As descobertas questionaram ideias antigas sobre o surgimento da agricultura e a domesticação.

Além disso, os novos dados estão demonstrando que os primeiros agricultores deixariam uma marca extraordinária. Pessoas da Irlanda à Índia têm algum parentesco com o povo que começou a cultivar cevada e trigo no Oriente Próximo milhares de anos atrás.

"É uma parte da história da civilização que só estamos começando a compreender", diz Iosif Lazaridis, pesquisador de pós-doutorado da Faculdade de Medicina Harvard.

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Alterando impressões falsas

A revolução agrícola mudou nossa espécie e nosso planeta. Quando bandos de coletores e caçadores começaram a domesticar plantas e animais, eles abandonaram a vida nômade, construindo povoados e cidades que duraram milhares de anos.

Um fornecimento estável de comida permitiu a explosão das populações, e pequenos grupos igualitários viraram reinos que se espalhavam por centenas de quilômetros.

A agricultura teve origem em pequenos centros ao redor do mundo, mais provavelmente no Crescente Fértil, região do Oriente Próximo que inclui partes de Iraque, Síria, Líbano, Israel e Jordânia modernos. As provas de agricultura plenamente desenvolvida nesses lugares – colheitas, animais, ferramentas para preparação de alimentos e vilarejos – remontam há 11 mil anos.

Na década de 1990, arqueólogos concluíram que, em grande medida, a agricultura no Crescente Fértil começou na Jordânia e Israel, região conhecida como sul do Levante. "O modelo era de que tudo começou ali, e que tudo se espalhou dali, incluindo talvez as pessoas", afirma Melinda A. Zeder, pesquisadora do Museu Nacional Smithsonian de História Natural.

Nos anos recentes, porém, Melinda e outros arqueólogos derrubaram esse consenso. Sua pesquisa sugere que as pessoas estavam inventando a agricultura em vários pontos do Crescente Fértil quase ao mesmo tempo. Por exemplo, na cordilheira de Zagros, Irã, ela e colegas encontraram provas da domesticação gradual de cabras selvagens durante muitos séculos ao redor de dez mil anos atrás.

As pessoas também poderiam estar cultivando antes disso.

No final da década de 1980, Ofer Bar-Yosef, de Harvard, e colegas começaram a escavar um sítio de 23 mil anos nas margens do Mar da Galileia conhecido como Ohalo II. O local compreendia de seis a 12 cabanas de madeira. No ano passado, Bar-Yosef e colegas informaram que uma das cabanas continha 150 mil frutas e sementes chamuscadas, de vários tipos, tais como amêndoas, uva e azeitona, que posteriormente virariam plantas cultivadas. Uma lâmina de pedra encontrada em Ohalo II parecia ter sido utilizada como foice para colher grãos. Uma laje de pedra era usada para moer cereal. Parece claro que os moradores cultivavam plantas silvestres muito antes do momento em que se achava que a agricultura havia começado.

"Nós ficamos concentrados em algumas coisas que simplesmente foram preservadas no registro arqueológico, e temos essa impressão falsa de que se tratou de uma mudança abrupta. Agora realmente compreendemos que houve um longo período em que estavam brincando com os recursos", diz Melinda.

Muitos cientistas sugeriram que os humanos recorreram à agricultura sob pressão. Talvez o clima do Oriente Próximo tenha ficado mais difícil ou, quem sabe, a população de caçadores e coletores superou a disponibilidade de alimentos silvestres.

Mas "brincar com os recursos" não é o tipo de coisa que as pessoas fazem em instantes de desespero. Em vez disso, argumenta Melinda, a agricultura surgiu quando as mudanças climáticas alteraram a variedade de espécies de plantas e animais silvestres no Oriente Próximo.

Muitos grupos diferentes começaram a experimentar como formas de produzir comida extra, o que terminou permitindo o começo de uma nova forma de vida: assentar-se em grupos sociais mais estáveis.

Revoluções do DNA

Eis que entram os geneticistas, que há muito tempo se perguntavam se poderiam ajudar a resolver o enigma das origens da agricultura com o DNA de restos mortais humanos descobertos em lugares como Ain Ghazal.

O material genético antigo pode sobrevier em esqueletos por milhares de anos, às vezes por até centenas de milhares de anos. Cientistas conseguiram reconstruir genomas inteiros de humanos antigos e parentes extintos como os neandertais.

Só que uma série de tentativas de extrair DNA de esqueletos do Oriente Próximo fracassou. É como se as condições na região fossem rígidas demais para a sobrevivência do DNA ancestral.

"Geneticamente, o Oriente Próximo era uma terra desconhecida", afirma David Reich, geneticista da Faculdade de Medicina Harvard.

Não é mais. Nos dois estudos recentes, geneticistas como Reich empregaram novos métodos para fisgar DNA de ossos dos primeiros agricultores para destrinchar sua relação com outros povos. Uma equipe de pesquisadores da Universidade Johannes Gutenberg, Alemanha, reconstruiu os genomas de quatro agricultores ancestrais da cordilheira de Zagros cujos ossos remontam há dez mil anos.

Reich e colegas – como Ron Pinhasi, arqueólogo da Universidade de Dublin, e Lazaridis, de Harvard – recuperaram material genético de 44 conjuntos de restos mortais do Oriente Próximo. O grupo incluía DNA de agricultores do Irã, bem como de ossos de outro sítio no sul do Levante, como Ain Ghazal. O grupo de Reich descobriu material genético ancestral de caçadores e coletores da região, de até 14 mil anos atrás.

Os novos resultados apontam para a mesma conclusão: os primeiros agricultores de cada região eram descendentes dos primeiros caçadores e coletores. Além disso, cada população tinha ancestralidade distinta, remetendo há dezenas de milhares de anos.

Eles eram tão geneticamente diferentes entre si como europeus e chineses. E esses grupos permaneceram distintos durante a revolução agrícola enquanto deixavam de caçar e coletar para se tornarem agricultores. "Foi surpreendente ver como esses grupos diferiam entre si. Era mais extremo do que qualquer coisa em que se poderia ter pensado", diz Lazaridis.
Reich e outros defendem que as descobertas mostram que as pessoas ao redor do Crescente Fértil se tornaram agricultores de forma independente. "Não havia uma população do Oriente Próximo que desenvolveu a agricultura que cresce de tamanho e sobrepuja as outras", afirma.

Um berço de nascimento ou muitos?

Arqueólogos receberam com entusiasmo os novos resultados. Por enquanto, contudo, eles estão interpretando os dados de formas diferentes.

Para Melinda, o DNA antigo favorece um cenário em que agricultores do Crescente Fértil inventaram a agricultura de modo independente, talvez repetidas vezes. Já Bar-Yosef acredita que a agricultura completa evoluiu somente uma vez, espalhando-se rapidamente de um grupo para outro.

Ele cita a datação cada vez mais exata de sítios arqueológicos no Crescente Fértil. Em vez do sul do Levante, os locais mais antigos com provas de agricultura madura estão no norte da Síria e no sul da Turquia. É onde Bar-Yosef acredita que a agricultura teria começado.

Em seu entender, em outros pontos do Crescente Fértil, as pessoas só estavam começando a brincar de agricultura. Somente quando entraram em contato com uma combinação de safras e gado, e a tecnologia para administrá-los – chamado de pacote neolítico – que os povos adotaram as práticas de forma permanente.

"Basta mapear as datas" dos sítios onde as provas da agricultura foram achadas, ele explica, e "pode-se ver que é mais tarde, à medida que se afasta da área central". Os novos resultados genéticos simplesmente mostram que essa tecnologia agrícola se espalhou pelo Crescente Fértil, mas que as populações que a compartilhavam não se misturaram.

A nova pesquisa também demonstra que mesmo após a agricultura ter se disseminado pelo Crescente Fértil, as pessoas continuaram geneticamente isoladas por milhares de anos.

"Se estavam se comunicando, não casavam entre si", diz Garrett Hellenthal, geneticista da Universidade de Londres que colaborou com os pesquisadores da Universidade Gutenberg.
A pesquisa com o DNA, todavia, também mostra que esse longo período de isolamento teve um final repentino e espetacular.

Aproximadamente oito mil anos atrás, as barreiras entre os povos do Crescente Fértil caíram, e os genes começaram a fluir pela região inteira. O Oriente Próximo se tornou uma mistura homogênea de pessoas.

Por quê? Reich especula que as populações crescentes de agricultores começaram a se conectar por meio de redes comerciais. As pessoas se deslocavam por essas rotas e começaram a se casar e a ter filhos juntos. Os genes não apenas fluíram pelo Crescente Fértil – eles também se espalharam muito além. Os cientistas detectaram DNA dos primeiros agricultores em pessoas vivas de três continentes.

"Parece haver expansões em todas as direções", declara Lazaridis.

Os primeiros agricultores da Turquia se deslocaram para a parte ocidental do país, cruzaram o Bósforo e entraram na Europa há cerca de oito mil anos. Não encontraram agricultores ali.

A Europa era lar de grupos de caçadores e coletores há mais de 30 mil anos. Os agricultores tomaram a maior parte do seu território e o converteram em terra agrícola, sem se reproduzir com os europeus.

Os caçadores e coletores continuaram a existir por séculos, vindo a ser absorvidos pelas grandes comunidades agrícolas. Os europeus de hoje podem encontrar boa parte de sua origem nesses dois grupos.

Os primeiros agricultores do que agora é o Irã se expandiram para o Oriente. Por fim, seus descendentes terminaram na Índia atual, e seu DNA responde por uma parte substancial dos genomas indianos.

E as pessoas de Ain Ghazal? Sua população se expandiu para a África Oriental, levando consigo suas plantas e animais. Os africanos dali retêm a ancestralidade dos primeiros agricultores do sul do Levante – na Somália, um terço do DNA das pessoas vem daí.

Reich espera aprender mais sobre os primeiros agricultores obtendo amostras mais sistematicamente pelo Crescente Fértil. "Não é fácil encontrar esses espécimes únicos e especiais", diz.

Mas ele é pessimista quanto a preencher algumas das lacunas mais gritantes no mapa genético do Crescente Fértil. Ninguém ainda recuperou DNA das pessoas que moravam nos povoados agrícolas mais antigos. E é improvável que alguém tente novamente tão cedo. Para tal, seria preciso se aventurar no coração da guerra civil da Síria.

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