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Il più antico DNA di un antenato umano pone nuovi interrogativi

dicembre 10, 2013

Un altro genoma antico, un altro mistero. Il DNA raccolto ad Atapuerca, in Spagna, da un femore di 400.000 anni ha rivelato un collegamento inaspettato tra gli hominini dell’epoca in Europa e l’enigmatica popolazione dei Denisoviani, vissuti molto più recentemente nella Siberia sudoccidentale.

Il DNA, che rappresenta la sequenza hominine più antica mai pubblicata, ha lasciato i ricercatori confusi poiché la maggior parte di loro credeva che le ossa sarebbero somigliate di più ai Neandertal che ai Denisoviani. “Non è quello che mi aspettavo; non è quello che chiunque si sarebbe aspettato”, dice Chris Stringer, paleoantropologo al Natural History Museum di Londra, non coinvolto nello studio.

Il femore da Sima de los Huesos (Nature)

Il femore da Sima de los Huesos (Nature)

Posizione di Sima de los Huesos (giallo) e dei siti che hanno portato a DNA di Neandertal (rosso) e di Denisova (blu) (Nature)

Posizione di Sima de los Huesos (giallo) e dei siti che hanno portato a DNA di Neandertal (rosso) e di Denisova (blu) (Nature)

Il fossile venne scavato negli anni ’90 in una profonda grotta del famoso sito spagnolo chiamato Sima de los Huesos (‘Pozzo delle ossa’). Questo femore e i resti di oltre due dozzine di hominini rinvenuti nel sito erano stati in precedenza attribuiti sia a prime forme di Neandertal, vissuti in Europa fino a 30.000 anni fa, sia all’Homo heidelbergensis, una popolazione genericamente definita di hominini da cui derivarono i Neandertal in Europa e forse gli esseri umani in Africa.

Ma un collegamento più vicino ai Neandertal che all’Uomo di Denisova non è la scoperta del team di Svante Pääbo, genetista molecolare del Max Planck Institut di antropologia evolutiva di Lipsia, in Germania. Il team ha sequenziato la maggior parte del genoma mitocondriale del femore. L’analisi filogenetica ha posto il DNA più vicino a quello dei Denisoviani rispetto a Neandertal o uomini moderni. “Questo fatto solleva più di una questione, più che una risposta”, dice Pääbo.

La scoperta dei ricercatori, pubblicata su Nature, non significa necessariamente che gli hominini di Sima de los Huesos siano più vicini ai Denisoviani, una popolazione vissuta a migliaia di chilometri e centinaia di migliaia di anni dopo, invece che ai più vicini Neandertal. Questo perché il genoma mitocondriale racconta la storia solo della madre di un individuo, e della sua madre e così via. Il DNA nucleare contiene invece materiale di entrambi i parenti (e dei loro antenati) e di solito fornisce una panoramica più accurata della storia di una popolazione. Ma questo non era disponibile dal femore.

Con questo avvertimento in testa, i ricercatori interessati all’evoluzione umana stanno cercando di spiegare questo collegamento sorprendente, e tutti sembrano avere una propria idea.

Uno scavo a Sima de los Huesos (Javier Trueba Madrid Scientific Films)

Uno scavo a Sima de los Huesos (Javier Trueba Madrid Scientific Films)

L'albero filogenetico (Nature)

L’albero filogenetico (Nature)

Pääbo nota che i genomi nucleari di Neandertal e Denisoviani, in precedenza pubblicati, suggeriscono che le due specie avessero un antenato comune vissuto fino a 700.000 anni fa. Secondo lui, gli hominini di Sima de los Huesos potrebbero rappresentare una popolazione fondatrice che una volta viveva in tutta l’Eurasia e generò i due gruppi. Entrambi potrebbero aver portato la sequenza mitocondriale vista nelle caverne. Ma questi lignaggi mitocondriali si estinguono quando una femmina non partorisce una figlia, quindi i Neandertal potrebbero avere semplicemente perso quella sequenza mentre sopravvisse nelle donne di Denisova.

“Ho la mia idea personale”, dice Stringer, che aveva in precedenza sostenuto che gli hominini di Sima de los Huesos fossero invece dei primi Neandertal. Stringer pensa che il genoma appena decodificato potrebbe provenire da un altro gruppo di hominini. Non lontano dalle caverne, i ricercatori hanno scoperto ossa di hominini di circa 800.000 anni fa che erano state attribuite a un hominine arcaico chiamato Homo antecessor, ritenuto un discendente europeo dell’Homo erectus. Stringer propone che l’Homo antecessor si sia incrociato con una popolazione antenata sia dei Denisoviani sia degli hominini di Sima de los Huesos, introducendo il lignaggio mitocondriale appena decodificato in entrambe le popolazioni.

Questo scenario, dice Stringer, spiega un’altra stranezza. All’interno dell’analisi che comprende i genomi nucleari di Neandertal e Denisoviani, il team di Pääbo suggerisce che l’Uomo di Denisova sembra essersi incrociato proprio con un misterioso gruppo hominine. La situazione sarà più chiara se il team di Pääbo riuscirà ad estrarre DNA nucleare dalle ossa degli hominini di Sima de los Huesos, cosa che gli scienziati sperano di fare in un anno circa.

(Nature)

(Nature)

Ottenere tali sequenze non sarà facile perché il DNA nucleare è presente nell’osso a livelli molto più bassi che il DNA mitocondriale. Lo stesso, parziale, genoma mitocondriale non è stato facile da ottenere: il team ha dovuto tritare quasi due grammi di ossa e si è basato su vari metodi tecnici e computazionali per sequenziare il DNA contaminato e danneggiato per farne un genoma. Per essere sicuri di aver identificato delle sequenze antiche genuine, hanno analizzato solo piccolissimi filamenti di DNA che contenevano modifiche chimiche tipiche del DNA antico.

Clive Finlayson, archeologo presso il Museo di Gibilterra, ritiene l’ultimo studio “originale e che fa riflettere”, e dice che ci sono state troppe idee sull’evoluzione umana derivate da campioni limitati e preconcetti. “La genetica, per me, non mente”, ha aggiunto.

Anche Pääbo ammette di essere rimasto confuso con quest’ultima scoperta: “La mia speranza è, ovviamente, non di portare disordine ma di fare chiarezza a questo mondo”.

Nature

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