Microcovas no esmalte: um novo marcador evolutivo em dentes fósseis

O esmalte - a camada externa que reveste os dentes - pode parecer um lugar improvável para procurar pistas sobre a evolução. Ainda assim, ele guarda mais informações do que muita gente imagina sobre como nossos ancestrais e parentes fósseis se conectam entre si.

Em um estudo recente, publicado na Revista de Evolução Humana, chamamos a atenção para um aspecto diferente do esmalte - ou, mais precisamente, para a sua ausência em pontos muito específicos.

O que mostramos é que pequenas microcovas rasas em dentes fósseis talvez não sejam evidência de desnutrição nem de doença. Em vez disso, elas podem carregar uma relevância evolutiva inesperada.

Para quem, como eu, tenta reconstruir como os humanos evoluíram e de que maneira nossos ancestrais e parentes se relacionam, os dentes são peças-chave. Por isso, identificar um novo sinal a ser observado em dentes fossilizados pode acrescentar uma ferramenta importante para montar nossa árvore genealógica.

Uniformes, circulares e rasas

Essas microcovas foram descritas pela primeira vez na espécie sul-africana Paranthropus robustus, um parente próximo do nosso próprio gênero, Homo. O padrão se repete de forma notável: elas são uniformes, circulares e rasas.

No começo, a hipótese era de que esse tipo de marca fosse exclusivo de P. robustus. Porém, nossos dados mais recentes indicam que o mesmo padrão também aparece em outras espécies de Paranthropus do leste da África. Além disso, encontramos microcovas semelhantes em alguns indivíduos de Australopithecus, um gênero que possivelmente deu origem tanto a Homo quanto a Paranthropus.

Com frequência, essas microcovas no esmalte foram tratadas como defeitos gerados por estresses durante a infância - como doença ou desnutrição. No entanto, a consistência impressionante do padrão ao longo de espécies, períodos e regiões sugere que pode haver algo mais interessante por trás delas.

O pontilhado é discreto, surge com espaçamento regular e costuma se concentrar em áreas específicas da coroa do dente. E, de modo geral, aparece sem outros sinais de dano ou anormalidade.

Dois milhões de anos de evolução

Analisamos dentes fósseis de hominínios (humanos e nossos parentes extintos mais próximos) do Vale do Omo, na Etiópia - um local que registra vestígios de mais de 2 milhões de anos de evolução humana. Também comparamos esse material com sítios do sul da África (Drimolen, Swartkrans e Kromdraai).

A coleção do Omo reúne dentes atribuídos a Paranthropus, Australopithecus e Homo - os três gêneros de hominínios mais recentes e mais conhecidos. Isso nos permitiu acompanhar a presença do pontilhado uniforme em diferentes ramos da nossa história evolutiva.

O resultado não era o que esperávamos. O pontilhado uniforme aparece de forma recorrente em Paranthropus do leste e do sul da África e também nos dentes mais antigos de Australopithecus do leste africano, datados de cerca de 3 milhões de anos. Já entre Australopithecus do sul da África e o nosso gênero, Homo, esse padrão uniforme estava nitidamente ausente.

Um defeito… ou apenas uma característica?

Se o pontilhado uniforme fosse consequência de estresse ou doença, seria razoável esperar uma associação com o tamanho do dente e com a espessura do esmalte, além de um efeito tanto nos dentes anteriores quanto nos posteriores. Mas isso não acontece.

Além disso, defeitos ligados a estresse tendem a aparecer como faixas horizontais. Em geral, eles afetam todos os dentes que estavam se formando no momento do evento estressante - e não é esse o padrão observado aqui.

Nossa interpretação é que essas microcovas provavelmente têm origem no desenvolvimento e na genética. Elas podem ter surgido como um subproduto de mudanças na forma como o esmalte se formava nessas espécies. É possível até que cumpram alguma função ainda desconhecida.

De qualquer modo, propomos que essas microcovas uniformes e circulares sejam entendidas como uma característica, e não como um defeito.

Uma comparação moderna

A ideia de uma base genética ganha força quando comparamos o padrão com uma condição rara em humanos atuais chamada amelogênese imperfeita, que interfere na formação do esmalte.

Hoje, cerca de 1 em 1,000 pessoas apresenta amelogênese imperfeita. Em contraste, o pontilhado uniforme que observamos aparece em até metade dos indivíduos de Paranthropus.

Embora a explicação mais provável envolva genética, argumentamos que esse pontilhado regular é comum demais para ser tratado como um distúrbio prejudicial. Mais do que isso, ele se manteve em frequências semelhantes por milhões de anos.

Um novo marcador evolutivo

Se o pontilhado uniforme realmente tiver origem genética, ele pode se tornar útil para rastrear relações evolutivas.

Já usamos características sutis dos dentes - como espessura do esmalte, formato das cúspides e padrões de desgaste - para ajudar a identificar espécies. O pontilhado uniforme pode funcionar como um recurso diagnóstico adicional.

Por exemplo, nossos achados reforçam a ideia de que Paranthropus constitui um "grupo monofilético", isto é, todas as suas espécies descendem de um ancestral comum (relativamente) recente, em vez de terem evoluído separadamente a partir de diferentes táxons de Australopithecus.

Também não encontramos esse pontilhado na espécie sul-africana Australopithecus africanus, apesar de uma amostra grande, com mais de 500 dentes. Por outro lado, ele aparece nos espécimes mais antigos de Australopithecus do Omo.

Assim, é possível que o pontilhado ajude também a localizar de onde Paranthropus se separou e passou a seguir seu próprio caminho evolutivo.

Um caso intrigante

Um exemplo especialmente instigante é Homo floresiensis, a espécie indonésia apelidada de "hobbit". Com base em imagens já publicadas, os dentes parecem exibir um pontilhado parecido.

Se isso for confirmado, pode indicar uma história evolutiva mais ligada a espécies mais antigas de Australopithecus do que ao gênero Homo. No entanto, H. floresiensis também apresenta possíveis patologias esqueléticas e dentárias, então é preciso mais pesquisa antes de tirar conclusões.

Também são necessários novos estudos para compreender plenamente os processos por trás do pontilhado uniforme antes que ele passe a ser usado rotineiramente em trabalhos taxonômicos. Ainda assim, nossa pesquisa indica que se trata, provavelmente, de uma característica hereditária - não identificada em nenhum primata vivo estudado até hoje, nem no nosso próprio gênero Homo (com exceção de casos raros de amelogênese imperfeita).

Como tal, ela oferece uma nova ferramenta promissora para explorar relações evolutivas entre hominínios fósseis.

Ian Towle, Pesquisador de Pós-Doutorado em Antropologia Biológica, Universidade Monash

Este artigo foi republicado de A Conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.