Como cientistas usam a IA para descobrir um ancestral humano desconhecido

Cientistas descobriram evidências apontando para um ancestral desconhecido dos humanos depois de vasculhar o genoma humano usando uma inteligência artificial.

Segundo um estudo publicado no Nature Communications de uma equipe de pesquisadores da Espanha e Estônia, o ancestral existiu por volta de 80 mil anos atrás. Essa nova evidência poderia explicar as ligações genéticas entre humanos modernos e nossos primos ancestrais, os denisovanos e neandertais.

Diversas evidências sugerem que um dos primeiros Homo sapiens cruzou com neandertais, que deixaram a África mais de 200 mil anos antes dos Homo sapiens. Os denisovanos só foram acrescentados à linhagem humana em 2008, depois da descoberta de um osso do mindinho e um dente numa caverna da Sibéria, mas análises genéticas mostraram que o intercruzamento também ocorreu entre Homo sapiens e denisovanos.

Como apontam os autores do estudo, o fato dos Homo sapiens terem cruzado com essas duas espécies de hominídeos sozinho não responde por todos os remanescentes genéticos inexplicáveis encontrados no genoma humano moderno. Parecia plausível que um terceiro ancestral humano houvesse intercruzado com humanos ancestrais, mas até recentemente não havia provas para apoiar a existência de um terceiro ancestral na mistura.

Ano passado, uma equipe de pesquisadores encontrou um fragmento de osso na Rússia que pertencia a uma criança concebida por uma mãe neandertal e um pai denisovano. Essa descoberta marcante sugere que não só o Homo sapiens intercruzou com neandertais e denisovanos, mas que essas duas espécies também cruzaram entre si.

Essa descoberta parece apontar para uma terceira espécie perdida, que pode responder pelas partes inexplicáveis do genoma humano moderno. O obstáculo enfrentado pelos geneticistas era mapear não apenas os intercruzamentos de neandertais e denisovanos, mas também intercruzamentos entre Homo sapiens e híbridos de neandertal e denisovanos.

Segundo uma declaração do Centre de Regulació Genòmica de Barcelona, na Espanha, uma das três instituições envolvidas na pesquisa, mapear essas demografias era “mais complexo que qualquer coisa considerada até agora” levando em conta a análise da evolução humana.

As ferramentas estatísticas usadas por geneticistas simplesmente não davam conta, então os pesquisadores se voltaram para aprendizagem profunda.

Aprendizagem profunda é um tipo de aprendizado de máquina que usa uma rede modelada para analisar grandes quantidades de informação atrás de padrões complexos. Trabalhando de trás para frente com aprendizagem profunda, os pesquisadores alimentaram a rede com vários modelos demográficos de populações ancestrais, que incluíam esse híbrido neandertal-denisovano, até que ela produziu um genoma que batia com o genoma humano moderno.

Isso indica que há um ancestral perdido dos humanos, que pode ser muito bem o subproduto do intercruzamento de neandertais e denisovanos.

“Sempre que rodamos uma simulação, estamos viajando por um possível caminho da história da humanidade”, disse Oscar Lao, geneticista de população do Centre de Regulació Genòmica e um dos líderes do estudo, numa declaração. “De todas as simulações, a aprendizagem profunda nos permite observar o que faz o quebra-cabeça de ancestrais se juntar.”

Mas os pesquisadores ainda precisam de mais evidências para juntar conclusivamente essas peças da nossa história ancestral. Mayukh Mondal, um biólogo evolutivo da Universidade de Tartu e coautor do estudo, reconheceu numa declaração que “ainda não podemos descartar outras possibilidades”.

Leia mais matérias de ciência e tecnologia no canal MOTHERBOARD .
Siga o Motherboard Brasil no Facebook e no Twitter.
Siga a VICE Brasil no Facebook, Twitter, Instagram e YouTube .