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Il Sahara era verde e popolato: la storia dell’evoluzione umana raccontata dal genoma

Il Sahara era verde e popolato: la storia dell’evoluzione umana raccontata dal genoma

Un gruppo di ricerca internazionale coordinato dalla Sapienza, ha utilizzato una tecnica innovativa di sequenziamento del Dna per ricostruire l’evoluzione della specie umana all’interno del continente africano. I risultati sono pubblicati su Genome Biology

La storia dei movimenti umani attraverso il Sahara, è racchiusa non solo nei reperti archeologici riconducibili ad antichi insediamenti sahariani, ma anche nel nostro genoma.

Questa nuova prospettiva, che finora non era mai stata analizzata, è stata adottata dal team di ricerca internazionale coordinato da Fulvio Cruciani del Dipartimento di Biologia e biotecnologie “Charles Darwin” della Sapienza di Roma, evidenziando che il pool genetico maschile di popolazioni nord-africane e sub-sahariane è stato plasmato da antiche migrazioni umane trans-sahariane.

Lo studio, pubblicato dal gruppo sulla rivista Genome Biology, costituisce un importante contributo al progresso conoscitivo sull’evoluzione umana e in particolare sul ruolo del cosiddetto “Green Sahara” nel popolamento dell’Africa.

Durante l’optimum climatico dell’Olocene (tra 12 mila e 5 mila anni fa), il Sahara era una terra fertile (da cui “Green Sahara”) e dunque non rappresentava una barriera geografica per eventuali sposamenti umani tra l’Africa sub-sahariana e le coste mediterranee del continente. Per analizzare il popolamento di questa regione i ricercatori si sono avvalsi di una tecnica innovativa (next-generation sequencing) per sequenziare circa 3,3 milioni di basi del cromosoma Y umano in 104 individui maschi, selezionati mediante uno screening di migliaia di campioni.

Lo studio della distribuzione geografica dei diversi cromosomi Y permette di fare inferenze riguardo eventuali eventi demografici del passato a carico della nostra specie. Mediante questa analisi, sono state individuate 5966 varianti geniche (di cui il 51% mai descritte in precedenza). Studiando la variabilità genetica di queste varianti in 145 popolazioni africane ed eurasiatiche è stato possibile evidenziare massicce migrazioni umane avvenute sia attraverso il deserto del Sahara (prima della desertificazione) che attraverso il bacino del Mediterraneo.

“Il cromosoma Y – precisa Eugenia D’Atanasio, primo autore condiviso della ricerca – viene trasmesso dal padre ai soli figli maschi, fornendo quindi una prospettiva solo “al maschile” dell’evoluzione umana recente. Il confronto dei dati dell’Y con quelli relativi al DNA mitocondriale (trasmesso lungo la linea materna) e agli autosomi (trasmessi da entrambi i genitori) ha evidenziato differenze dei due sessi nel plasmare la variabilità genetica del Nord Africa, con un contributo femminile recente riconducibile alla tratta araba degli schiavi e un contributo maschile più antico, che risale principalmente al periodo del “Green Sahara”.

“Questa analisi – aggiunge Beniamino Trombetta, co-autore della ricerca – ha anche evidenziato massicci spostamenti avvenuti attraverso il bacino del Mediterraneo, che hanno coinvolto antichi movimenti di popolazioni umane dall’Europa all’Africa e viceversa, mostrando come i contatti tra queste due regioni siano sempre avvenuti fin dai tempi preistorici”.

In questo studio, per la prima volta, si trova la traccia genetica di migrazioni umane trans-sahariane che erano state sino a ora ipotizzate soltanto mediante l’analisi di cultura materiale. Gli scenari proposti contribuiscono a una migliore comprensione dell’evoluzione umana recente e aprono la strada a nuove linee di ricerca riguardo la nostra storia.  Continue reading Il Sahara era verde e popolato: la storia dell’evoluzione umana raccontata dal genoma

Etiopia: orme di un bambino di 700 mila anni fa a Gombore II-2

Ricercatori Sapienza scoprono orme di bambino risalenti a 700 mila anni fa in un sito archeologico in Etiopia (Gombore II-2 a Melka Kunture)

Il ritrovamento eccezionale ha pochissimi precedenti: i siti con impronte umane più antichi di 300.000 anni si contano nel mondo sulle dita di una sola mano

impronte umane a Gombore

I siti con impronte umane più antichi di 300.000 anni si contano nel mondo sulle dita di una sola mano e anche per questo la recente scoperta in Etiopia aumenta in modo significativo le nostre conoscenze.
Si tratta di un livello improntato, perfettamente datato, perché direttamente coperto da un tufo vulcanico di 700.000 anni fa, di Gombore II-2 sito che è parte di Melka Kunture, una località dell’alto bacino del fiume Awash, a 2.000m slm. Qui da anni si svolgono le campagne di ricerca di uno dei Grandi scavi di ateneo, finanziato da Sapienza e dal Ministero Affari Esteri.

Gombore 700.000 anni fa: ricostruzione

La zona scavata corrisponde ad un’area intensamente frequentata, ai margini di una piccola pozza d’acqua in cui probabilmente si abbeveravano, oltre agli ominidi, anche animali prossimi agli attuali gnu e gazzelle, nonché uccellini, equidi e suidi; anche gli ippopotami hanno lasciato tracce dei loro passaggi.
Le impronte delle varie specie si intersecano tra di loro, e si sovrappongono a tratti a quelle degli esseri umani, individui in parte adulti e in parte di 1, 2 e 3 anni. In particolare uno di questi bambini in tenera età propriamente non camminava, ma era in piedi e si dondolava: la sua è l’impronta di un piede che calpesta ripetutamente il suolo, rimanendo appoggiato sui talloni. Ha quindi lasciato impressa una serie di piccole dita (più di cinque) in parte sovrapposte dalla ripetizione del movimento.

© K. D’Aout, University of Liverpool

 “È stata un’emozione molto intensa” spiega Flavio Altamura, il giovane il giovane dottore di ricerca, prima firma dell’articolo appena uscito sugli Scientific Reports di  Nature, a cui si deve la scoperta a cui si deve la scoperta delle orme dei bambini “A Gombore II-2 abbiamo quanto possa esistere di più simile ad una “foto di vita preistorica”. Si può quasi dire che qui abbiamo, 700.000 anni fa, “i primi passi di un bambino“, mentre il resto del gruppo ed altri piccoli si dedicavano alle attività quotidiane”.

 Il sito infatti conserva traccia di una serie completa di attività: scheggiatura della pietra (ossidiana e altre rocce vulcaniche) con la produzione di strumenti litici, e macellazione della carne di più ippopotami. C’erano dei carnivori, ma sono venuti solo dopo a cibarsi dei resti lasciati dagli ominidi. Infatti, i morsi dei carnivori sulle ossa si sovrappongono alle tracce lasciate precedentemente dagli strumenti di pietra che avevano tagliato la carne. Quindi il gruppo umano era in pieno controllo dell’ambiente.

 “Gombore II-2 è importante non solo perché sono rari i siti con impronte umane, ma perché per la prima volta non abbiamo un semplice “percorso nel paesaggio”, come a Laetoli, per esempio, ma invece un sito archeologico in cui sono documentate le attività quotidiane nel loro insieme” spiega Margherita Mussi, coordinatrice dello scavo – “Inoltre, per la prima volta ci sono impronte di bambini molto piccoli, che indicano la loro presenza costante anche quando gli adulti scheggiavano e macellavano. Sappiamo anche di che specie di ominide si tratta, perché resti fossili di Homo heidelbergensis – l’antenato comune nostro e dei Neandertaliani – sono stati trovati a breve distanza, ma in un livello archeologico più antico, risalente a 850.000 anni fa”.

 La ricerca, coordinata da Margherita Mussi del Dipartimento di Scienze dell’antichità è frutto degli scavi condotti da laureandi e dottorandi del Dipartimento stesso. In particolare, la scoperta è opera del primo firmatario dell’articolo appena pubblicato sull’argomento, Flavio Altamura, che su questa ha svolto il suo progetto di dottorato in Archeologia. Lo studio delle impronte è frutto di una cooperazione scientifica a livello nazionale e internazionale.  Continue reading Etiopia: orme di un bambino di 700 mila anni fa a Gombore II-2

Nel Sahara preistorico le più sofisticate forme di stoccaggio e coltivazione di piante e cereali selvatici

Roma, 30 gennaio 2018

Coltivate, ma non domestiche. Nel Sahara preistorico le più sofisticate forme di stoccaggio e coltivazione di piante e cereali selvatici
La ricerca di una equipe italiana di archeologi e botanici, coordinata dalla Sapienza e dall’Università di Modena e Reggio Emilia, racconta di forme di coltivazione preistorica, fino a oggi sconosciute, nell’Africa sahariana di circa 10.000 anni fa. Lo studio è pubblicato su Nature Plants


Diecimila anni fa, nell’Africa sahariana, che all’epoca non era un deserto, si coltivavano e mangiavano piante e cereali selvatici. È l’ultima scoperta, pubblicata su Nature Plants, che arriva dalla “Missione archeologica nel Sahara” di Sapienza Università di Roma, diretta da Savino di Lernia, a cui hanno preso parte anche i botanici dell’Università di Modena e Reggio Emilia.

La ricerca combinata di archeologia e archeobotanica, condotta per diversi anni nel sito archeologico di Takarkori, in Libia sud-occidentale, nel cuore del Sahara, illustra e descrive millenni di lavorazione e stoccaggio, e di come cacciatori-raccoglitori prima (tra 10000 e 8000 anni fa), e pastori poi (tra 7000 e 5500 anni fa), abbiano praticato forme di coltivazione di cereali selvatici, senza che queste piante venissero mai domesticate.

L’equipe ha portato alla luce milioni di resti vegetali e tra questi oltre duecentomila semi sono stati osservati disposti circolarmente in piccoli raggruppamenti: autentica prova archeologica di una forma sofisticata di coltivazione e stoccaggio, pur in assenza di piante domestiche.

Dallo studio si evince chiaramente come, nel nostro percorso di evoluzione culturale, la domesticazione di piante di piante e animali, un passaggio cruciale nella nostra umanità, abbia avuto traiettorie e tempistiche diverse: la selezione di piante per scopo alimentare non è sempre stata rivolta verso la ricerca di quei tratti che oggi riconosciamo tipici e quasi indispensabili nelle piante addomesticate, come per esempio la coltivazione di frutti grandi e che non cadano da soli una volta maturi. Ogni fase di trasformazione ambientale deve aver infatti obbligato piante ed esseri umani ad affrontare nuove sfide, innovare e sviluppare strategie adattive ingegnose, e i formidabili cambiamenti climatici che hanno caratterizzato la storia del Sahara sono parte attiva di questi processi.

Un esempio sono le specie Echinochloa, Panicum e Sorghum selvatiche, il cui “comportamento” dipende tanto dalla capacità di trarre vantaggio dalle fasi di cambiamento climatico, quanto dalla manipolazione umana; la loro predisposizione a essere “weeds”, cioè piante invasive, ha infatti radici antiche nella convivenza con l’uomo.

“Un’evidenza archeobotanica straordinaria quella che emerge.” – commenta Savino di Lernia – “Le ricerche, da un lato permettono di comprendere il comportamento umano dei cacciatori-raccoglitori Sahariani e, nel caso specifico di Takarkori, mostrano la prima evidenza nota di stoccaggio e coltivazione di semi di cereali selvatici in Africa; dall’altro che l’azione umana è specchio della realtà ambientale nella quale queste civiltà si muovevano”.

Riferimenti:
Plant behaviour from human imprints and the cultivation of wild cereals in Holocene Sahara –
Anna Maria Mercuri, Rita Fornaciari, Marina Gallinaro, Stefano Vanin and Savino di Lernia –
Nature Plant; DOI 10.1038/s41477-017-0098-1

Testo e immagini da Settore Ufficio stampa e comunicazione SAPIENZA Università di Roma
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Milano, al PAC la mostra “Africa. Raccontare un mondo”

Cultura

Al PAC la mostra “Africa. Raccontare un mondo”

In mostra la scena dell’arte contemporanea africana con performance dal vivo il 27, 28 e 29 giugno e il cinemobile il 7 e 8 luglio.

Milano, 26 giugno 2017 – Con la mostra “Africa. Raccontare un mondo”, che apre al pubblico domani 27 giugno, il PAC prosegue l’esplorazione artistica dei cinque continenti proponendo una selezione di artisti che consente al pubblico una lettura ampia della scena dell’Africa contemporanea a sud del Sahara. Promossa dal Comune di Milano|Cultura e prodotta dal PAC con Silvana Editoriale, la mostra è curata da Adelina von Fürstenberg e per la sezione di video e performance da Ginevra Bria, e resterà aperta fino all’11 settembre 2017.

Con questo progetto espositivo il PAC aggiunge una tappa alla linea di programmazione, nata nel 2015 dall’incontro con Expo, che ogni anno nel periodo estivo esplora il pianeta attraverso l’arte contemporanea, una narrazione che ha dato vita a progetti come “CUBA Tatuare la storia” (2016), alla mostra collettiva sull’arte in Cina (2015) e che vedrà protagonista il Brasile nel 2018.

“Il PAC prosegue il suo cammino nell’esplorazione costante e attenta della produzione artistica contemporanea dei continenti – ha dichiarato l’assessore alla Cultura Filippo Del Corno – confermando la propria vocazione di centro di ricerca e sperimentazione internazionale”.

Il percorso espositivo di “Africa. Raccontare un mondo” offre un approccio sensibile dell’arte contemporanea africana attraverso quattro tematiche: “Dopo l’Indipendenza”, “L’introspezione identitaria”, “La generazione Africa” e “Il corpo e le politiche della distanza”.

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Popolazioni KhoeSan, genetica e Deserto del Kalahari

6 Settembre 2016

Nama con la sua frusta. Photo courtesy of Justin Myrick.
Nama con la sua frusta. Photo courtesy of Justin Myrick.

Le differenze genetiche sono fortemente correlate alle storie linguistiche, e i due fattori sono a loro volta legati alla geografia. Brenna Henn della Stony Brook University di New York sottolinea in particolare il ruolo svolto da ecologia e geografia insieme in tal senso, e però si è spesso prestata poca attenzione alle stesse.

In Africa, poi, c’è la tendenza a raggruppare tutti gli indigeni della parte meridionale del continente in un unico insieme, spesso chiamandoli “Boscimani”. Le popolazioni KhoeSan – spesso note per le loro lingue click – includono però gruppi distinti, sia di cacciatori raccoglitori che di pastori.

Le montagne aride nella Richtersveld Community Conservancy, in Sud Africa. Credit: Brenna Henn
Le montagne aride nella Richtersveld Community Conservancy, in Sud Africa. Credit: Brenna Henn

Un nuovo studio, pubblicato su Genetics, ha perciò analizzato le informazioni genetiche dei KhoeSan, raccogliendo i genomi di tre popolazioni: dai Nama, dai ≠Khomani San, e dal gruppo dei South African Coloured (SAC). Nell’analisi si sono inclusi campioni da diciannove altre popolazioni sud africane. È stato subito evidente come la geografia del Deserto del Kalahari fosse strettamente legata alla struttura della popolazione. Il bordo esterno del Kalahari ha rappresentato una barriera al mescolamento genetico, mentre le popolazioni che vivevano nel bacino del Kalahari si mescolarono più liberamente.

I ritrovamenti suggeriscono pure una storia più complessa per le popolazioni KhoeSan. Se lavori precedenti notavano una divergenza nord-sud, il nuovo studio ha individuato cinque stirpi primarie nella regione, che indicano una serie di eventi migratori per spiegare l’eterogeneità osservata.

Un carro di ≠Khomani San, trainato da un asino. Photo courtesy of Brenna Henn.
Un carro di ≠Khomani San, trainato da un asino. Photo courtesy of Brenna Henn.

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