Neanderthal Nesher Shamra Israele fossili

Ritrovati nuovi fossili di Neanderthal in Israele: l’Oriente era così “vicino” anche per i nostri antenati?

Ritrovati nuovi fossili di Neanderthal in Israele: l’Oriente era così “vicino” anche per i nostri antenati?

Il recente ritrovamento di resti fossili nel sito israeliano di Nesher Ramla, riconducibili a un possibile antenato dei Neanderthal, porta alla luce il ruolo di popolazioni del Vicino Oriente nell’evoluzione di questa forma umana estinta. Lo studio, che ha visto la partecipazione di ricercatori del Dipartimento di Biologia ambientale della Sapienza Università di Roma e del Museo di Storia Naturale dell'Università di Firenze, è stato pubblicato sulla rivista Science, che gli ha anche dedicato la copertina.

Il ritrovamento di resti fossili di Neanderthal a Nesher Ramla, Israele

I Neanderthal sono la specie umana estinta che conosciamo meglio. Si è sempre pensato che la loro evoluzione fosse del tutto endogena, avvenuta interamente in Europa a partire da popolazioni del Pleistocene Medio, e che solo in seguito abbia previsto ondate di diffusione verso l'Asia.

Oggi un nuovo studio internazionale, che ha visto la collaborazione anche di ricercatori del Laboratorio di Paleoantropologia e bioarcheologia del Dipartimento di Biologia ambientale della Sapienza, mostra come le cose potrebbero essere state, in realtà, molto più complesse.

Il recente ritrovamento di fossili umani nel sito del Paleolitico medio di Nesher Ramla, in Israele, suggerisce infatti che il processo evolutivo potrebbe essere avvenuto con il contributo di popolazioni umane vissute al di là del Mediterraneo e, nello specifico, che siano quelle del Vicino Oriente ad aver avuto un ruolo importante.

Seppur frammentari, i fossili di Nesher Ramla – rappresentati da porzioni del cranio, da una mandibola e alcuni denti, tutti databili tra 140 e 120 mila anni fa – mostrano una combinazione unica di caratteristiche neandertaliane e tratti più arcaici.

"È questa la conferma – spiega Giorgio Manzi, paleoantropologo della Sapienza Università di Roma, che ha partecipato allo studio – che le popolazioni umane del Pleistocene Medio sono andate incontro a fenomeni evolutivi “a mosaico”, che hanno fatto emergere le caratteristiche tipiche dei Neanderthal, come anche quelle di noi Homo sapiens. È ciò che osserviamo anche in Italia con lo scheletro della grotta di Lamalunga, vicino Altamura, nel quale tutte le analisi che abbiamo potuto condurre finora mostrano un sorta di blend evolutivo."

I Neanderthal sono noti alla paleoantropologia sin dalla metà del XIX secolo, quando venne rinvenuto il primo scheletro; successivamente, le scoperte e le ricerche riguardanti questa umanità estinta si sono molto sviluppate, tanto che oggi conosciamo bene i Neanderthal e la loro storia, ne ricostruiamo la morfologia e i comportamenti, come pure la genetica, tanto da individuare una piccola frazione del loro DNA ancora presente nel genoma delle popolazioni umane moderne. Il recente rinvenimento di nuovi reperti fossili nella Grotta Guattari al Monte Circeo, 80 anni dopo la scoperta di uno dei crani più rappresentativi della preistoria europea, ha riacceso ultimamente anche in Italia l’interesse per questa umanità proveniente da una remota preistoria.

Neanderthal Nesher Ramla Israele fossili
Il ritrovamento di resti fossili di Neanderthal a Nesher Ramla, Israele

"Con i nuovi fossili israeliani, sappiamo che la storia potrebbe essere stata anche più complessa e non solo confinata all'Europa – aggiunge Fabio Di Vincenzo, oggi Curatore della sezione di antropologia del Museo di Storia naturale di Firenze, anche lui tra gli autori del nuovo studio. – "La geografia dell’area Mediterranea, con la sua eterogeneità ambientale durante il Pleistocene, ha necessariamente svoto un ruolo chiave nel plasmare le caratteristiche dei Neanderthal da un capo all’altro del continente, includendo anche le regioni balcaniche e le limitrofe aree asiatiche".

Neanderthal Nesher Ramla Israele fossili
Il ritrovamento di resti fossili di Neanderthal a Nesher Ramla, Israele

I nuovi reperti sono stati studiati con sofisticate tecniche digitali che hanno permesso di svelare le caratteristiche più nascoste e informative dell’anatomia cerebrale dei resti fossili e dei denti di Nesher Ramla. "Tali metodologie di antropologia virtuale – sottolinea Antonio Profico, attualmente ricercatore Marie Sklodowska Curie all’Università di York – rappresentano il nuovo standard della ricerca antropologica e il loro utilizzo sempre più diffuso sta aprendo nuovi e inediti orizzonti per lo studio dell’evoluzione umana."

Riferimenti:

A Middle Pleistocene Homo from Nesher Ramla, Israel - Israel Hershkovitz, Hila May, Rachel Sarig, Ariel Pokhojaev, Dominique Grimaud-Hervé, Emiliano Bruner, Cinzia Fornai, Rolf Quam, Juan Luis Arsuaga, Viktoria A. Krenn, Maria Martinón-Torres, José María Bermúdez de Castro, Laura Martín-Francés, Viviane Slon, Lou Albessard-Ball, Amélie Vialet, Tim Schüler, Giorgio Manzi, Antonio Profico, Fabio Di Vincenzo, Gerhard W. Weber, Yossi Zaidner - Science 2021 DOI: 10.1126/science.abh3169

 

Testo e foto dall'Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma


DNA antico Caraibi

Dal Dna antico la storia dei Caraibi prima dell’arrivo degli europei 

Dal Dna antico la storia dei Caraibi prima dell’arrivo degli europei 

Un team internazionale di genetisti, archeologi, antropologi e fisici, tra cui Alfredo Coppa del Dipartimento di Biologia ambientale della Sapienza, ha analizzato il Dna di 174 individui che vivevano più di 2000 anni fa in quelle che oggi sono le isole di Bahamas, Cuba, la Repubblica Dominicana, Haiti, Puerto Rico, Guadeloupe, Santa Lucia, Curaçao e Venezuela. Lo studio, pubblicato su Nature, ha messo in luce la storia delle popolazioni caraibiche prima dell’arrivo degli europei, rispondendo a domande rimaste irrisolte fino a questo momento

DNA antico Caraibi
Long Journey's End, (c) Merald Clark, for SIBA: Stone Interchanges in the Bahama Archipelago

La prima colonizzazione dei Caraibi risale all’inizio dell’epoca arcaica, circa 6000 anni fa; dopo circa 3/4000 anni è iniziata l’Età della ceramica e ancora altri 2000 anni dopo sono arrivati i primi navigatori europei. Molte sono le domande che riguardano le popolazioni originarie di queste terre, lavoratori della pietra prima e della ceramica dopo: se avessero o no la stessa discendenza; quanto numerose fossero al momento dell’arrivo dei colonizzatori europei e se gli abitanti moderni delle aree che oggi corrispondono alle isole di Bahamas, Cuba, la Repubblica Dominicana, Haiti, Puerto Rico, Guadeloupe, Santa Lucia, Curaçao e Venezuela abbiano un Dna riconducibile alle antiche popolazioni.

DNA antico Caraibi
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana
DNA antico Caraibi
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana
DNA antico Caraibi
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana

Il più grande studio condotto fino a questo momento sul Dna antico, coordinato dalla Harvard Medical School e pubblicato sulla rivista Nature, ha risposto a queste domande grazie al lavoro di un team internazionale di genetisti, archeologi, antropologi e fisici, tra cui Alfredo Coppa, che ne è stato il promotore, del Dipartimento di Biologia ambientale della Sapienza Università di Roma.

DNA antico Caraibi
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana

Lo studio ha analizzato il patrimonio genetico di 174 individui oltre ad altri 89 genomi sequenziati precedentemente. Questa mole di dati fa sì che oltre la metà delle informazioni da Dna antico oggi disponibili per le Americhe provenga dai Caraibi, con un livello di risoluzione fino a ora possibile solo in Eurasia occidentale. Di questi 174 genomi, l’80% sono stati studiati e messi a disposizione da ricercatori di Sapienza. I risultati del lavoro indicano che ci sono differenze importanti tra le popolazioni arcaiche preceramiche che lavoravano la pietra e quelle che lavoravano l’argilla, che la popolazione autoctona di queste aree era meno numerosa di quanto ritenuto fino a ora al momento dell’arrivo degli europei e infine, che l’attuale popolazione di molte isole caraibiche discende da popoli che le abitavano prima dell’arrivo dei colonizzatori.

Inoltre i dati ottenuti hanno permesso escludere che le popolazioni caraibiche dell’Età arcaica abbiano avuto connessioni con quelle dell’America del Nord, come ritenuto fino a oggi, e di attribuire la loro discendenza da una singola popolazione originaria o dell’America Centrale o di quella Meridionale.

DNA antico Caraibi
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana
DNA antico Caraibi
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana

Le popolazioni dell’Età della ceramica presentavano un profilo genetico differente, più simile ai gruppi del nordest dell’America meridionale (di lingua Arawak), un dato congruente con le evidenze ottenute su basi archeologiche e linguistiche. Da quanto osservato sembrerebbe, infatti, che questi popoli abbiano migrato dal Sud America verso i Caraibi almeno 1700 anni fa, soppiantando le popolazioni che lavoravano la pietra, quasi completamente scomparse all’arrivo degli europei (restava una piccola percentuale nell’isola di Cuba). Ciò conferma che gli incroci tra queste due popolazioni erano estremamente rari.

Quanto alla lavorazione dell’argilla per la produzione di manufatti di ceramica, lo studio ha evidenziato che nel corso dei 2000 anni trascorsi dalla loro comparsa fino all’arrivo degli europei, si sono avute differenze tra i vari stili ritenute, negli anni passati, il risultato di flussi di popolazioni provenienti da fuori i Caraibi. In realtà è emerso che a tali varietà di manifestazioni artistiche non corrispondono cambiamenti genetici o evidenze di un contributo genetico sostanziale da parte di gruppi continentali. I risultati testimoniano invece la creatività e il dinamismo di queste antiche popolazioni che hanno sviluppato nel tempo questi stili artistici straordinariamente diversi tra loro.

La presenza di reti di comunicazione tra questi gruppi che producevano vasellame potrebbero aver agito da catalizzatori nella diffusione delle transizioni stilistiche osservate attraverso tutta la regione.

Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana

“I risultati genetici – spiega Alfredo Coppa della Sapienza, che per anni ha studiato la morfologia dentale delle antiche popolazioni dei Caraibi – si allineano con il riscontro fatto nelle popolazioni dell’epoca arcaica che si differenziavano significativamente da quelle dell’epoca della ceramica. Tuttavia, rimangono ancora da spiegare queste differenze e occorreranno ulteriori studi per determinare se siano dovute a forze micro-evolutive che in qualche modo risultano essere rilevabili mediante la morfologia dentale, ma non alle analisi genetiche, o se invece queste possono essere conseguenza di abitudini diverse”.

L’elevato numero di campioni esaminati ha infine permesso una stima della dimensione della popolazione caraibica prima dell’arrivo degli europei: il metodo, sviluppato da David Reich, co-autore dello studio e docente della Harvard Medical School e della Harvard University, usa campioni presi in modo casuale, valuta quanto siano imparentati tra loro ed estrapola dati sulla dimensione della popolazione di origine. Tanto più i campioni risultano essere imparentati, tanto più piccola sarà, plausibilmente, la popolazione di origine; meno risultano essere imparentati, tanto più grande dovrebbe essere stata la popolazione.

“Essere in grado di determinare le dimensioni delle popolazioni antiche utilizzando il Dna significa avere uno strumento straordinario che, applicato nei diversi contesti mondiali, permetterà di fare luce su moltissime domande” – dicono i ricercatori –“ma indipendentemente dal fatto che ci siano state, nel 1492, un milione di persone autoctone o qualche decina di migliaia, non cambia ciò che è accaduto in seguito all’arrivo degli europei nei Caraibi: la distruzione di un intero popolo e della sua cultura”.

DNA antico Caraibi
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana
DNA antico Caraibi
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana

Infine, una delle grandi domande a cui hanno cercato di rispondere i ricercatori riguarda il patrimonio genetico delle persone che oggi abitano nei Caraibi e la riconducibilità a quello delle popolazioni autoctone precolombiane. I risultati dello studio hanno dimostrato che ci sono ancora tracce di Dna delle popolazioni autoctone pre-colonizzazione nelle popolazioni moderne e in particolare che gli attuali abitanti dei Caraibi conservano Dna proveniente da tre fonti (in proporzioni diverse nelle diverse isole): quello degli abitanti autoctoni precolombiani, quello degli Europei immigrati e quello degli Africani portati nell’isola durante la tratta degli schiavi.

Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana
Foto Missione archeo-antropologica Sapienza in Repubblica Dominicana

Lo studio è stato finanziato da National Geographic Society, National Science Foundation National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences, Paul Allen Foundation, John Templeton Foundation, Howard Hughes Medical Institute e dal Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale.

 

Riferimenti:

A genetic history of the pre-contact Caribbean - Fernandes, D.M., Sirak, K.A., Ringbauer, H. et al. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-03053-2

 

Testo e foto dalla Sapienza Università di Roma sul DNA antico delle popolazioni dei Caraibi.


L'inclinazione dell'asse terrestre detta i tempi delle ere glaciali

Scoperta dal confronto di sedimenti marini e stalagmiti della Grotta del Corchia

L’INCLINAZIONE DELL’ASSE TERRESTRE DETTA I TEMPI DELLE ERE GLACIALI

Scienziata di Ca’ Foscari nello studio pubblicato su Science che lega la fine di due ere glaciali al cambio di obliquità e all’energia estiva sulle calotte glaciali

VENEZIA - Come finisce un’era glaciale? Uno studio pubblicato oggi su Science dimostra per la prima volta il legame tra i tempi del passaggio tra ere glaciali e interglaciali e le variazioni dell’angolo d’inclinazione dell’asse terrestre. La scoperta è merito di un team internazionale guidato dall'Università di Melbourne ed a cui ha preso parte anche l’Università Ca’ Foscari Venezia.

Il team ha effettuato una ricostruzione paleoclimatica combinando due diversi archivi geologici, ed in particolare alcune stalagmiti provenienti dalla Grotta del Corchia, sulle Alpi Apuane in Toscana e sedimenti marini perforati al largo del margine Iberico in Nord Atlantico.

Usando innovative tecniche di datazione radiometrica, gli scienziati sono riusciti quindi a determinare con precisione la fine (in gergo terminazione) di due ere glaciali, avvenuta circa 960.000 e 875.000 anni fa. L'inizio di entrambe le terminazioni è legato alle variazioni di insolazione associate all'angolo di inclinazione della Terra, o obliquità.

Secondo il paleoclimatologo dell'Università di Melbourne Russell Drysdale, che ha guidato lo studio, “per sapere perché le ere glaciali finiscono, dobbiamo sapere quando sono finite. I sedimenti oceanici registrano meglio la progressione dello scioglimento della calotta glaciale durante una terminazione, ma con essi è difficile generare un modello di età utilizzando datazioni radiometriche nell’intervallo temporale analizzato”.

inclinazione dell'asse terrestre ere glaciali
Grotta del Corchia. Foto di Paolo Billari

Le stalagmiti contengono minuscole quantità di uranio e piombo, sfruttate dai ricercatori per fornire un controllo cronologico alle informazioni paleoclimatiche da esse estratte. Poiché le stalagmiti e i sedimenti oceanici registrano lo stesso segnale climatico, è stato possibile confrontare la cronologia uranio-piombo delle stalagmiti con il record oceanico. Questa associazione non era mai stata fatta prima in questo intervallo temporale.

“Fortunatamente, le stalagmiti di Corchia conservano alcune delle firme geochimiche presenti nei sedimenti oceanici. Ciò ha permesso di confrontare i record climatici ricostruiti nei due diversi archivi geologici, le grotte e gli oceani”, afferma l'autore principale dello studio, Petra Bajo, che ha eseguito la maggior parte delle datazioni nell'ambito della sua tesi di dottorato.

Un confronto di questi nuovi risultati con i dati di nove terminazioni più recenti ha dimostrato che l'obliquità esercita un’influenza persistente non solo sull’inizio della terminazione ma anche sulla sua durata, e questo schema si è quindi ripetuto persistentemente nell’ultimo milione di anni.

Avendo a disposizione i nuovi dati cronologici, il team ha anche scoperto che il tempo necessario per portare a compimento una terminazione dipende dai livelli di energia estiva a disposizione delle calotte glaciali al momento dell'inizio della transizione.

inclinazione asse terrestre ere glacialiPatrizia Ferretti, paleoceanografa presso il Dipartimento di Scienze Ambientali, Informatica e Statistica dell’Università Ca’Foscari , che in questo lavoro si è occupata  della precisa sincronizzazione tra i dati continentali e i marini, conclude : “È soltanto in questo modo che possiamo iniziare ad affrontare i delicati meccanismi del sistema oceano-atmosfera, e che gli ingenti investimenti per le perforazioni degli oceani, delle calotte polari e per il recupero di diversi archivi climatici produrranno i benefici necessari ad aumentare la nostra comprensione dei processi climatici".

Da tempo gli scienziati ritenevano cruciale il ruolo della geometria dell’orbita terrestre perché controlla la quantità di radiazione solare che raggiunge le latitudini critiche in cui si espandono le calotte glaciali. I parametri considerati erano appunto l’obliquità e la precessione, che regola il variare delle stagioni nel tempo. Lo studio appena pubblicato rende il ruolo dell’obliquità il principale indiziato come responsabile del fenomeno.

Le terminazioni delle ere glaciali

Il clima terrestre è stato molto più freddo dell’attuale per buona parte dell’ultimo milione di anni, con calotte di ghiaccio dello spessore di diversi chilometri che coprivano parte del Nord America e dell'Eurasia. Tuttavia, ogni 100.000 anni circa, il clima si riscaldò rapidamente, raggiungendo condizioni climatiche simili a quelle attuali.

Queste transizioni da periodi glaciali a periodi interglaciali sono chiamate terminazioni e sono esempi affascinanti di comportamento non lineare del sistema climatico terrestre che devono tuttora essere compresi, nonostante il periodo interglaciale in cui viviamo sia il risultato proprio di questo tipo di cambiamenti.

Nell’ultimo milione di anni, alcune terminazioni si sono concluse in poche migliaia di anni, mentre altre si sono protratte per oltre 10.000 anni. Il motivo di questa diversa durata temporale è stato sino ad oggi oscuro, Grazie ai nuovi dati cronologici, questo studio ora dimostra che il tempo necessario per portare a compimento una terminazione dipende dai livelli di energia estiva a disposizione delle calotte glaciali al momento dell'inizio della transizione.

Sempre più lontano nel tempo

Il team ha ora in programma di esplorare se queste stesse osservazioni sulla variabilità climatica dell’ultimo milione di anni possano essere estese anche a intervalli temporali più antichi del tempo geologico.

Di particolare interesse è un intervallo climatico cruciale chiamato Transizione del Pleistocene Medio (da circa 1.5 a 0.6 milioni di anni fa), durante il quale si è manifestato un’intensificazione del regime glaciale e la periodicità dei cicli glaciali-interglaciali è evoluta da 40.000 a circa 100.000 anni. Questo periodo climatico è un obiettivo chiave per la comunità scientifica, inclusi gli scienziati polari che hanno intenzione di effettuare una nuova perforazione in Antartide nei prossimi anni.

L’articolo: “Persistent influence of obliquity on ice age terminations since the Middle Pleistocene transition”, Science

Petra Bajo, Russell N. Drysdale, Jon D. Woodhead, John C. Hellstrom, David Hodell, Patrizia Ferretti, Antje H. L. Voelker, Giovanni Zanchetta, Teresa Rodrigues, Eric Wolff, Jonathan Tyler, Silvia Frisia, Christoph Spötl, Anthony E. Fallick

Testo e foto relativi allo studio di Science sul tema dell'inclinazione dell'asse terrestre che detta i tempi delle ere glaciali dall'Ufficio Comunicazione e Promozione di Ateneo Ca' Foscari Università di Venezia

Le news di Ca’ Foscari: news.unive.it


La "globalizzazione alimentare" comincia dalla preistoria

Oggi non ci sorprendiamo di come molte delle attuali coltivazioni siano diffuse sull'intero globo, ma se buona parte di questa globalizzazione alimentare è il risultato delle moderne reti di scambio, le radici della stessa affondano però nel lontano passato preistorico.

Molti conoscono - almeno per il fatto di toccarne quotidianamente con mano gli effetti - lo scambio colombiano, che avvenne dopo il viaggio di Cristoforo Colombo e che determinò un vasto interscambio culturale, di piante e di animali tra il cosiddetto Vecchio Mondo e il Nuovo. Tuttavia, una globalizzazione dagli effetti non meno drammatici avrebbe avuto luogo in epoca preistorica: a sostenerlo e sottolinearlo è il professor Xinyi Liu - tra gli autori di un nuovo studio pubblicato su Quaternary Science Reviews.

globalizzazione alimentare

L'animazione mostra come quattro delle più antiche coltivazioni domesticate si siano diffuse nel Vecchio Mondo, nel periodo compreso tra 7.000 e 3.500 anni fa. Credits: per i dati Xinyi Liu; per l'animazione, Javier Ventura/Washington University in St. Louis.

Gli stessi archeologi hanno cercato le prove della domesticazione delle colture stesse sin dagli albori della disciplina. Si sono prodotti studi che hanno cercato di individuare quali fossero le aree dove è avvenuta la domesticazione di piante, e lo si è fatto - ad esempio - partendo dall'esame dei resti carbonizzati di frumento, orzo, miglio, riso, ritrovati nei focolari e nei fuochi da campo.

A partire proprio dalle prove di carattere archeologico, questo nuovo studio ha cercato di ricostruire le distanze "percorse" dalle coltivazioni cerealicole nel periodo compreso tra il 5.000 e il 1.500 a. C., realizzando una nuova cronologia e biogeografia di questa antica globalizzazione alimentare, che precedette di millenni le prime prove materiali di scambi all'interno dell'Eurasia (ad esempio, la stessa Via della Seta).

Frumento e orzo viaggiarono dall'Asia sud-occidentale verso l'Europa, l'India e la Cina, mentre il miglio e il panìco si mossero nella direzione opposta, dalla Cina verso occidente; il riso viaggio per tutta l'Asia, meridionale, orientale e sud-occidentale; il sorgo e specie di miglio proveniente dall'Africa si mossero lungo l'Africa sub-sahariana e l'Oceano Indiano.

C'è però un aspetto anche di carattere sociale. Come ha spiegato il professor Xinyi Liu, “il fatto stesso che la ‘globalizzazione alimentare’ nella preistoria abbia interessato più di tre millenni indica probabilmente che uno dei principali motori del processo fu il perenne bisogno dei poveri, piuttosto che le più effimere scelte culturali dei potenti nel Neolitico e nell'Età del Bronzo”. L'intero processo non ha implicato solo l'adozione di coltivazioni da parte delle comunità, ma anche il loro rifiuto, determinati questi da considerazioni di carattere economico o da conservatorismo culinario.

Orzo (Hordeum_vulgare), United States National Arboretum, foto di CliffCC BY 2.0

Lo studio From ecological opportunism to multi-cropping: Mapping food globalisation in prehistory, opera di Xinyi Liu, Penelope J. Jones, Giedre Motuzaite Matuzeviciute, Harriet V. Hunt, Diane L. Lister, Ting An, Natalia Przelomskaef, Catherine J. Kneale, Zhijun Zhaog, Martin K. Jones, è stato pubblicato su Quaternary Science Reviews, volume 206, 15 Febbraio 2019, pp. 21-28.

 

 


Il più antico caso di peste data al Neolitico

Un nuovo studio, da poco pubblicato sulla rivista scientifica Cell, documenterebbe non solo il primo caso di peste della storia, ma spiegherebbe anche il decadimento di molte società neolitiche dell'Eurasia all'alba dell'Età del Bronzo.

Tra i cinque e i seimila anni fa, infatti, molte società neolitiche dell'Eurasia occidentale videro un sensibile declino delle loro popolazioni: le ragioni di questo declino sono oggetto di discussione e probabilmente legate a una combinazione di fattori.

Lo studio in questione riporta in particolare la scoperta e la ricostruzione genomica dello Yersinia pestis presso gli agricoltori neolitici in Svezia, che va a predatare e a risultare alla base di tutti i ceppi moderni e antichi di questo agente patogeno.

peste Yersinia pestis Neolitico Eurasia occidentale Gokhem
I resti di una donna ventenne (Gokhem2) vissuta circa 4900 anni prima del tempo presente, che fu uccisa dalla prima pandemia di peste. Credits: Karl-Göran Sjögren / University of Gothenburg

Il team internazionale di ricercatori ha in particolare individuato il DNA di questo nuovo ceppo di Yersinia pestis nel DNA estratto da resti di una donna che morì circa cinquemila anni fa. Il ceppo possedeva già allora tutti i geni che rendono oggi letale la peste polmonare, e tracce dello stesso sono state ritrovate in un altro individuo nello stesso luogo di sepoltura, suggerendo che la donna morì della stessa causa.

Come anticipato, a rendere di straordinario interesse la scoperta non sarebbe solo il fatto che si tratta del ceppo più antico di Yersinia pestis, ma le loro analisi indicano come questo sia il più vicino (tra quelli finora identificati) all'origine genetica della peste.

Inoltre, si dimostrerebbe come diversi ceppi indipendenti esistessero all'epoca; questi si andarono quindi ramificando ed espandendo. Quello di cui si è appena detto probabilmente diverse dagli altri ceppi attorno a 5.700 anni fa, mentre la peste che era comune durante l'Età del Bronzo e quella che è l'antenata dei ceppi esistenti oggi, diversero rispettivamente 5.300 e 5.100 anni fa.

Lo studio suggerisce anche che la peste possa essersi diffusa negli insediamenti neolitici per via dei commerci, contribuendo al declino dei primi. Altri ricercatori, in passato, avevano ipotizzato che il declino delle società agricole neolitiche in queste aree fosse stato causato dalle massicce migrazioni dalla steppa eurasiatica verso l'Europa. Se il ceppo di Yersinia pestis della donna svedese diverse 5.700 anni fa, questo significherebbe che la sua evoluzione avvenne prima delle suddette migrazioni, e che al loro arrivo gli insediamenti neolitici europei stavano già collassando.

All'epoca, insediamenti di dieci e ventimila abitanti cominciavano a divenire comuni in Europa, rendendo possibile la specializzazione del lavoro, nuove tecnologie e commerci; si preparava però al contempo il terreno per la peste: animali, persone e cibo erano negli stessi luoghi, in condizioni igieniche pessime.

Mancano ancora alcuni elementi per confermare queste teorie, ma in realtà i ricercatori non hanno ancora cominciato a guardare in questa direzione: se si trovasse lo Yersinia pestis in questi grandi insediamenti, si tratterebbe di prove molto forti a supporto delle loro ipotesi.

Lo Yersinia pestis al microscopio a fluorescenza. Foto di repertorio, opera dei Centers for Disease Control and Prevention, parte dello United States Department of Health and Human Services

Lo studio Emergence and Spread of Basal Lineages of Yersinia pestis during the Neolithic Decline, opera di Nicolás Rascovan, Karl-Göran Sjögren, Kristian Kristiansen, Rasmus Nielsen, Eske Willerslev, Christelle Desnues, Simon Rasmussen , è stato pubblicato su Cell (December 6, 2018; DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.11.005).


Complessa storia genetica del Vicino Oriente all'alba dell'agricoltura

25 Luglio 2016

Il primo studio su larga scala dei genomi completi da resti umani nel Vicino Oriente, pubblicato su Nature, ha individuato tre popolazioni distinte di agricoltori, vissute all'alba dell'agricoltura, tra 12 e 8 mila anni fa.

Uno dei tre gruppi era già stato individuato in Anatolia (attuale Turchia), gli altri due invece sono descritti per la prima volta e provengono dall'Iran e dal Levante. Similmente a quanto evidenziato da un altro recentissimo studio, sembrerebbe che la diffusione dell'agricoltura sia legata al fatto che gruppi esistenti la inventarono o adottarono le tecnologie agricole. Non si sarebbe dunque trattato di sostituzione di popolazioni.

Ron Pinhasi dell'University College Dublin spiega che alcune delle prime pratiche agricole possono essere osservate nei Monti Zagros e nel Levante, in Giordania e Israele: si tratta di due confini della Mezzaluna Fertile. Con lo studio si voleva vedere se i primi agricoltori fossero geneticamente simili o se assomigliassero ai cacciatori raccoglitori che abitavano le aree in precedenza. Ne è risultato che gli attuali abitanti dell'Eurasia occidentale discendono da quattro gruppi principali: cacciatori raccoglitori dell'odierna Europa Occidentale, cacciatori raccoglitori dell'Europa orientale e della steppa russa, agricoltori dall'Iran e agricoltori dal Levante. Queste popolazioni, così diverse tra loro, costituiscono oggi la popolazione relativamente omogenea dell'Eurasia.

Nonostante i progressi tecnologici negli strumenti per lo studio del DNA antico, gli studiosi si sono ritrovati ad affrontare un problema: il clima caldo del Vicino Oriente aveva degradato molto del DNA nelle ossa dissotterrate. I ricercatori lo hanno superato estraendo il DNA dalle ossa dell'orecchio: qui esso è presente in percentuali fino a 100 volte superiori che in altre parti del corpo. Si sono inoltre utilizzate tecniche combinate per ricavare informazioni di alta qualità dai genomi di 44 abitanti del Vicino Oriente che vissero tra 14 mila e 3.400 anni fa.

Nei 5.000 anni successivi, i gruppi di agricoltori dal Vicino Oriente si mescolarono tra loro e coi cacciatori raccoglitori in Europa: al tempo dell'Età del Bronzo le popolazioni somigliavano a quelle attuali. Gli agricoltori dell'Anatolia si diffusero poi in Europa, mentre quelli del gruppo di Levante si mossero a sud in Africa Orientale, le popolazioni relazionate a quelle in Iran e Caucaso si spostarono nella steppa russa, e le popolazioni relazionate a quelle in Iran e ai cacciatori raccoglitori della steppa si diffusero nell'Asia Meridionale.

Pinhasi spiega che il Vicino Oriente era l'anello mancante per comprendere molte migrazioni umane. La ricerca fornisce pure indizi su una popolazione, ancora più antica e al momento a livello di ipotesi, visto che i resti relativi non sono ancora stati ritrovati: si tratta degli Eurasiatici di base (in Inglese: Basal Eurasians). Ogni singolo gruppo nel Vicino Oriente sembra avere antenati di questo tipo, fino al 50% nei gruppi più antichi. Sorprendentemente, gli Eurasiatici di base non avevano DNA proveniente da Neanderthal, al contrario degli altri gruppi non africani che hanno almeno un 2% dello stesso. Questo potrebbe spiegare perché gli Eurasiatici occidentali hanno meno DNA da Neanderthal degli abitanti dell'Estremo Oriente, anche se i Neanderthal vissero nell'Eurasia occidentale. Gli Eurasiatici di base potrebbero essere vissuti in aree del Vicino Oriente che non entrarono in contatto coi Neanderthal.

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Alaska: due manufatti di metallo eurasiatico precedente il contatto con gli Europei

8 Giugno 2016
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Due manufatti in bronzo piombato, ritrovati nell'Alaska nord occidentale, costituirebbero la prima prova dell'arrivo nel Nord America preistorico di metalli provenienti dall'Asia.

Sulla base della tradizione orale e di altri ritrovamenti, la scoperta non costituirebbe una sorpresa. Si tratterebbe di una lega prodotta da qualche parte in Eurasia, e quindi scambiata in Siberia e poi - attraverso lo stretto di Bering - presso gli Inuit ancestrali, anche noti come cultura Thule, in Alaska.

In particolare, i due reperti di rame in lega con stagno e piombo (bronzi piombati, appunto), fanno parte di un ritrovamento di sei manufatti da scavi presso il sito di Capo Espenberg, nella penisola di Seward in Alaska. Qui vi erano le case dei Thule. I manufatti risalgono al Tardo Periodo Preistorico (che per l'area indica il 1100-1300 d. C.) e predatano dunque il contatto continuato con gli Europei, che risale invece al diciottesimo secolo.

Reperti in metallo non sono qui ritrovati facilmente, poiché venivano utilizzati fino ad essere completamente consumati: non sono dunque facilmente preservati. I due manufatti sono un grano cilindrico e una parte di una cintura. Un frammento di cuoio legato a quest'ultima è stato datato a 500-800 anni fa col radiocarbonio, ma il metallo potrebbe essere anche più antico. Gli altri quattro reperti metallici sono: un amo in rame, un ago in rame, un frammento di foglio in rame e un'esca per la pesca in osso con occhi in ferro. I manufatti sono presentati in un nuovo studio, pubblicato sul Journal of Archaeological Science.

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Il cane fu addomesticato due volte

2 Giugno 2016
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Le origini del cane domestico (Canis lupus familiaris) sono da lungo tempo oggetto di discussioni a livello accademico: c’è chi li ritiene originari dell’Europa, chi dell'Asia Centrale o dell’Asia Orientale (Cina in particolare).

Un nuovo studio, in pubblicazione su Science, dimostrerebbe che tutte queste affermazioni potrebbero essere vere: i dati genetici, confrontati con le prove archeologiche dimostrerebbero la possibilità che il cane sia emerso da due popolazioni di lupi (ora estinte) da lati opposti del continente eurasiatico.

In particolare, nello studio si presenta il sequenziamento del genoma di un cane di 4.800 anni fa da Newgrange, in Irlanda. Il team ha pure ottenuto il DNA mitocondriale di 59 antichi cani vissuti tra 14 mila e 3 mila anni fa, confrontati con 2.500 cani moderni. Ne risulterebbe una separazione genetica tra le moderne popolazioni di cani che vivono in Europa e Asia Orientale. Curiosamente, la divisione si sarebbe verificata dopo le prime prove archeologiche di cani in Europa.

Le nuove prove genetiche dimostrerebbero un cambiamento della popolazione in Europa che avrebbe soppiantato i più antichi cani dell'area, supportando così la tesi di un arrivo successivo dell'animale con altra provenienza. I primi cani sarebbero apparsi più di 12 mila anni fa in Oriente ed Occidente, ma in Asia Centrale non prima di 8 mila anni fa.

In conclusione, i cani sarebbero stati addomesticati da popolazioni distinte di lupi sui lati opposti dell'Eurasia. A un certo punto, però, i cani orientali si sarebbero diffusi con le migrazioni umane in Europa, soppiantando i primi cani europei. La maggior parte dei cani moderni sono il risultato di un mescolamento di cani orientali e occidentali, il che spiegherebbe le difficoltà finora incontrate negli studi genetici.


Lo studio "Genomic and archaeological evidence suggest a dual origin of domestic dogs", sarà pubblicato su Science.
Link: ScienceEurekAlert! via University of Oxford
Un lupo grigio (Canis lupus) da Ardahan in Turchia. Foto da WikipediaCC BY 3.0, caricata da Mariomassone.


Di due milioni di anni più antica la divergenza umana dai primati

16  Febbraio 2016

Denti fossili di 8 milioni di anni fa di Chororapithecus abyssinicus. Credit: Gen Suwa
Denti fossili di 8 milioni di anni fa di Chororapithecus abyssinicus. Credit: Gen Suwa

L'antenato comune per scimmie e umani, il Chororapithecus abyssinicus, si sarebbe evoluto in Africa e non in Eurasia, due milioni di anni prima di quanto finora ritenuto.
Un nuovo studio, pubblicato su Nature, sposta indietro nel tempo la divergenza tra umani e gorilla (dieci milioni di anni fa) e tra umani e scimpanzé (otto milioni di anni fa). La ricerca non si basa più su stime, ma su analisi effettuate su fossili di Chororapithecus abyssinicus di 8 milioni di anni fa.
Grazie alle scoperte degli ultimi anni, la nostra conoscenza della famiglia degli Hominidae (che si compone di scimpanzé, gorilla, orangutan e umani) si è molto arricchita. Tra i ritrovamenti, quello del Chororapithecus abyssinicus, avvenuto nel 2007 nella formazione Chorora che corre lungo la parte meridionale del triangolo di Afar in Etiopia. Grazie a nuove analisi, nuove osservazioni sul campo e tecniche geologiche, la stessa squadra responsabile di quel rilevamento ha rivisto la precedente datazione, presentandola nel nuovo studio.
Una parte degli autori dello studio scoprirono pure, negli anni '90, i resti di 4,4 milioni di anni fa relativi all'Ardipithecus ramidus, e quelli del suo "parente" più vecchio di un milione di anni, l'Ardipithecus kadabba. Mentre gli studi erano ancora in corso, fu pubblicato quello relativo al Chororapithecus abyssinicus, un gorilla i cui denti fossili ci parlano di una creatura simile a un gorilla, adattata a una dieta di fibre. Sulla base di questi ritrovamenti, si collocò la divergenza attorno a 5 milioni di anni fa. Il Chororapithecus abyssinicus avrebbe fornito le prove fossili che il nostro antenato comune migrò dall'Africa e non dall'Eurasia, anche se la discussione in merito non è chiusa.
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L'eredità dei Neanderthal nei tratti delle popolazioni eurasiatiche

11 Febbraio 2016

Il DNA dai Neanderthal influenza molti tratti fisici nelle popolazioni eurasiatiche. Credit: Michael Smeltzer, Vanderbilt University
Il DNA dai Neanderthal influenza molti tratti fisici nelle popolazioni eurasiatiche. Credit: Michael Smeltzer, Vanderbilt University

È noto, a partire dal 2010, che le popolazioni di origine eurasiatica possiedono una percentuale compresa tra l'1 e il 4% del loro DNA che è ereditata dai Neanderthal.
Un nuovo studio, pubblicato su Science, per la prima volta confronta il DNA neanderthaliano nei genomi di queste popolazioni, con le registrazioni cliniche relative. Si è concluso che questa eredità ancora oggi influenza la nostra moderna biologia, in maniera sottile ma molto significativa.
I tratti nei quali si riscontra un'influenza neanderthaliana. Credit: Deborah Brewington, Vanderbilt University
I tratti nei quali si riscontra un'influenza neanderthaliana. Credit: Deborah Brewington, Vanderbilt University

In particolare, risultano influenzati diversi tratti clinici nei moderni umani, con conseguenze per quanto riguarda malattie di carattere immunitario, dermatologico, neurologico, psichiatrico e riproduttivo. I ricercatori ritengono che alcune di queste associazioni possono aver costituito un vantaggio adattativo durante le migrazioni in ambienti non africani (40 mila anni fa), che presentavano patogeni e livelli di esposizione solare differenti. Ad ogni modo, molti di questi tratti potrebbero non essere più vantaggiosi oggi, nell'ambiente moderno nel quale viviamo.

Alcune ipotesi avanzate in studi precedenti sono state confermate: questa eredità tocca i cheratinociti, che aiutano a proteggere la pelle dai danni relativi alle radiazioni ultraviolette e altri patogeni, influenzando oggi il rischio di sviluppare cheratosi (lesioni causate dal sole). Tra le sorprese, si è rilevato come l'eredità neanderthaliana influenzi il rischio di dipendenza da nicotina, mentre il rischio di depressione viene toccato in parte positivamente, in parte negativamente. Anche la coagulazione del sangue è influenzata: se in passato una ferita che si chiude più rapidamente costituiva un vantaggio, oggi un'ipercoagulazione aumenta il rischio di infarti, di embolia polmonare e di complicazioni durante la gravidanza.
I ricercatori sottolineano poi il carattere innovativo dello studio, che costituisce una nuova modalità di investigazione per gli effetti nella recente evoluzione umana.
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