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Una migrazione umana arcaica modificò il DNA dei Neanderthal?

luglio 6, 2017
femore Neanderthal, HST, Hohlenstein-Stadel

Il femore di Neanderthal, chiamato HST, scoperto nella grotta di Hohlenstein-Stadel, in Germania (Oleg Kuchar/Museum Ulm)

Il nuovo studio genetico di un femore di Neanderthal ha dipinto un nuovo quadro, affascinante e misterioso, sulle origini di questa specie.

I dati genetici hanno spinto gli scienziati dell’Istituto Max Planck e dell’Università di Tubinga ad avanzare una nuova e sorprendente ipotesi: tra i 470.000 e i 220.000 anni fa, un gruppo di hominini avrebbe lasciato l’Africa e raggiunto in Europa o in Asia (verosimilmente in Medio Oriente) gli antenati dei Neanderthal già presenti sul luogo, creando una prole ibrida.

Non si sa ancora chi fossero questi hominini, ma certamente erano geneticamente vicini all’Homo Sapiens. Alla fine scomparvero, ma trasmisero comunque il loro DNA mitocondriale creando i Neanderthal così come li conosciamo oggi.

Scavi nella grotta di Hohlenstein-Stadel nel 1937, anno del ritrovamento del femore di 124.000 anni (Museum Ulm)

Una separazione recente

Gli scienziati che studiano il DNA antico cercano due tipi di materiale genetico. La stragrande maggioranza dei nostri geni si trovano nel nucleo di ogni cellula – il cosiddetto DNA nucleare, ereditato da entrambi i genitori. Ma abbiamo una piccola quantità di DNA anche nei mitocondri, che però si eredita solo dalle madri. Quest’ultimo, sebbene meno ricco di informazioni, permette comunque di distinguere le varie popolazioni e anche di stimare per quanto tempo due individui abbiano condiviso un antenato comune.

Stando alle precedenti ricerche basate sul DNA nucleare, sappiamo che tra i 765.000 e i 550.000 anni fa le popolazioni di Sapiens e Neanderthal (e anche di uomini di Denisova, un nostro ‘cugino’ estinto recentemente identificato) si separarono. Tuttavia, gli studi del DNA mitocondriale hanno mostrato una divisione tra uomini moderni e Neanderthal molto più recente, verso i 400.000 anni fa, implicando anche un antenato comune più recente.

Rappresentazione schematica dello scenario evolutivo (Annette Günzel, © Max Planck Institute for the Science of Human History)

Il femore di Hohlenstein-Stadel

Da qui la domanda alla quale Johannes Krause, scienziato dell’Istituto Max Planck per la Scienza della Storia dell’Uomo e autore principale dello studio, non riusciva ancora a rispondere: Perché nei Neanderthal il DNA nucleare era simile a quello dei Denisoviani, mentre il DNA mitocondriale era simile a quello dei Sapiens?

La risposta viene forse da un femore di Neanderthal scavato nella grotta di Hohlenstein-Stadel, nella Germania sud-occidentale. La datazione al radiocarbonio non ha funzionato, e dunque il femore è stato datato con l’orologio molecolare a circa 124.000 anni. Questo rende il suo DNA mitocondriale uno dei più antichi mai analizzati. È interessante notare che i lignaggi mitocondriali di tutti i Neanderthal studiati finora, incluso l’ultimo, sono piuttosto diversi. In altre parole, queste ascendenze si separarono l’un l’altra molto tempo fa, almeno 220.000 anni fa. Tale diversità genetica nei mitocondri suggerisce che la popolazione dei Neanderthal, durante la fase finale della loro esistenza, fosse molto più grande di quella stimata.

L’ipotesi della nuova migrazione umana

L’ipotesi degli studiosi è che un gruppo di hominini sia giunto in Europa o in Asia dall’Africa, prima dell’arrivo dell’Homo Sapiens. Non si sa chi fossero questi hominini, ma erano geneticamente vicini agli uomini moderni (forse addirittura degli Homo Sapiens, o dei suoi antenati). Questi hominini si incrociarono con gli antenati dei Neanderthal presenti sul posto, trasmettendogli il loro DNA mitocondriale e una piccola quantità di DNA nucleare. Ciò avvenne tra i 470.000 e i 220.000 anni fa, quindi prima che le varie popolazioni di Neanderthal divergessero tra di loro. «Nonostante il grande intervallo, queste date forniscono una finestra temporale per un possibile collegamento e un’interazione tra hominini in due continenti”, afferma Posth, anch’egli scienziato dell’Istituto Max Planck.

Questo afflusso di hominini sarebbe stato abbastanza piccolo da non causare un grande impatto sul DNA nucleare dei Neanderthal. Ma sarebbe stato abbastanza grande da sostituire completamente il lignaggio mitocondriale dei Neanderthal. Se prima di allora esso assomigliava a quello degli uomini di Denisova, dopo era più simile a quello degli uomini moderni. «Questo scenario riconcilia la discrepanza nelle filogenie di DNA nucleari e mitocondriali negli hominini arcaici, e l’incoerenza della separazione tra Sapiens e Neanderthal», ha commentato Johannes Krause.

Ingresso della grotta di Hohlenstein-Stadel (Wolfgang Adler/Museum Ulm)

Il DNA nucleare del femore avrebbe chiarito con certezza i rapporti con Neanderthal, Denisova e Sapiens, ma è estremamente impegnativo recuperarlo a causa della scarsa conservazione del reperto e per gli elevati livelli di contaminazione moderna. Ad ogni modo ci vorranno ulteriori dati genetici per verificare l’ipotesi di questa nuova migrazione.

Max Planck Institute

Science

Nature

New York Times

One Comment leave one →
  1. Sol Invictus permalink
    luglio 11, 2017 4:07 pm

    “Stando alle precedenti ricerche basate sul DNA nucleare, sappiamo che tra i 765.000 e i 550.000 anni fa le popolazioni di Sapiens e Neanderthal (e anche di uomini di Denisova, un nostro ‘cugino’ estinto recentemente identificato) si separarono.”
    Sono le linee ancestrali dei Sapiens e dei Neanderthal che si separarono. All’epoca i Sapiens ancora non esistevano e, forse, neanche i Neanderthal.

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