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Sequenziato il primo genoma antico di un africano

ottobre 13, 2015
Un ragazzo di etnia Ari (Ben Pipe/Robert Harding World Imagery/Corbis)

Un ragazzo di etnia Ari. Mota era più vicino agli Ari, un gruppo etnico che vive ancora oggi vicino alle regioni montagnose etiopi (Ben Pipe/Robert Harding World Imagery/Corbis)

L’Africa è la culla della nostra specie e la fonte di antiche migrazioni verso tutto il mondo. Ma finora si è persa una rivoluzione nella comprensione delle origini umane: lo studio del DNA antico. Sebbene i ricercatori siano riusciti a sequenziare i genomi di Neandertal europei, allevatori preistorici asiatici, paleoindiani americani, il clima caldo e umido dell’Africa ha lasciato poco DNA antico e intatto da estrarre. Come risultato, «l’Africa è stata lasciata fuori», dice il genetista Jason Hodgson della Imperial College London.

Finora. Uno studio pubblicato su Science svela il primo genoma preistorico dall’Africa: quello di Mota, un cacciatore-raccoglitore vissuto 4.500 anni fa nelle regioni montagnose dell’Etiopia. Chiamato come la grotta che conteneva i suoi resti, il genoma di Mota «è stata una grande impresa», dice Hodgson, non coinvolto nella ricerca. «Fornisce il nostro primo sguardo su come appariva un genoma africano, prima delle [grandi migrazioni]». E quando paragonato con il DNA degli africani di oggi, ha rivelato qualcosa di sorprendente.

La grotta di Mota (Kathryn and John Arthur)

La grotta di Mota (Kathryn and John Arthur)

L’Africa è solitamente vista come una fonte di migrazioni verso l’esterno, ma i genomi suggeriscono che ci fu una grande migrazione verso l’Africa da parte dei contadini del Medio Oriente, forse circa 3.500 anni fa. Il DNA di questi contadini arrivò fin dentro l’Africa, diffondendosi persino nei gruppi considerati isolati, come i Khoisan del Sudafrica e i pigmei del Congo.

Mota visse 1.500 anni prima di questo evento, noto come ‘Eurasian backflow’, ma il suo genoma ha svelato comunque che questa onda migratoria sia stata fino a due volte più grande di quanto si pensasse, e arrivò a modificare la composizione genetica di tutto il continente africano.

La scoperta di Mota

Gli antropologi John e Kathryn Arthur dell’University of South Florida St. Petersburg, avevano scoperto lo scheletro nel 2012 nella grotta di Mota in Etiopia, dopo che degli anziani di etnia Gamo condussero i due alla grotta, un nascondiglio per i Gamo durante la guerra. Gli Arthur scavarono lo scheletro di un maschio adulto datato a 4.500 anni fa col radiocarbonio. I ricercatori hanno analizzato la parte petrosa dell’orecchio interno, che può a volte conservare più DNA rispetto alle altre ossa.

Il DNA era sopravvissuto in quest’osso, forse aiutato dalle fresche temperature della grotta, e così i ricercatori sono riusciti a sequenziare ogni base di DNA più di 12,5 volte della media, in pratica un genoma di alta qualità. Quando il genetista Andrea Manica e il dottorando Marcos Gallego Llorente dell’Università di Cambridge hanno analizzato la sequenza, hanno scoperto che Mota aveva occhi marroni e pelle scura, oltre a tre varianti di geni associate all’adattamento ad alte altitudini; nella regione alcune cime raggiungono i 4.500 metri.

(Science)

(Science)

Un incredibile mescolamento

Paragonando il genoma antico al DNA dei moderni africani, il team è riuscito a dimostrare che la grande migrazione eurasiatica di 3.000 anni fa ebbe un effetto enorme. In seguito a quell’evento, non solo le attuali popolazioni dell’Africa orientale hanno fino al 25% di ascendenza eurasiatica, ma che tutte le attuali popolazioni africane ne hanno almeno il 5%.

I ricercatori descrivono le scoperte come prova che il ‘backflow’ fosse molto più grande e influenzò molto di più di quanto si pensasse. La grande onda migratoria fu forse equivalente ad oltre un quarto della popolazione del corno d’Africa di allora; colpì quella zona e poi si diffuse in tutto il continente.

Perché migrarono?

La causa di questa migrazione ‘all’indietro’ è un mistero, e non ci sono ragioni climatiche. Le tracce archeologiche evidenziano che la migrazione coincise con l’arrivo in Africa di colture mediorientali, quali frumento e orzo, suggerendo che i migranti aiutarono a sviluppare nuove forme di agricoltura.

Secondo i ricercatori, questi migranti euroasiatici erano proprio i diretti (o comunque molto vicini) discendenti dei primi contadini arrivati dal Vicino Oriente 7.000 anni fa. Stettero in Eurasia per 3.000 anni prima che una parte migrò verso il corno d’Africa. «È abbastanza notevole che, geneticamente parlando, la popolazione che migrò era la stessa che aveva lasciato il Medio Oriente millenni prima», dice Eppie Jones, genetista al Trinity College di Dublino che ha condotto il sequenziamento del DNA.

Mentre la composizione genetica nel Medio Oriente è cambiata completamente nel corso dei millenni, l’equivalente moderno di questa popolazione migrante sono i sardi, probabilmente perché la Sardegna è un’isola “remota”, dice Jones. «L’ascendenza sarda è la più vicina all’antico Vicino Oriente».

Il genetista David Reich dell’Università di Harvard è colpito dalla quantità di mescolamento tra africani e euroasiatici. Nota che «si era ipotizzata una profonda migrazione dei contadini dalla Mesopotamia verso il Nord Africa». Ma, dice, «una migrazione occidentale euroasiatica in ogni popolazione che hanno studiato in Africa – fino ai pigmei Mbuti e ai Khoisan? Questo è sorprendente e nuovo».

Le migrazioni dentro e fuori l’Africa erano probabilmente complesse e continue. «Questo studio è molto significativo», dice Hodgson. «Ma se tutto va bene è solo l’inizio della genomica africana antica».

Science

Università di Cambridge

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