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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Popolazioni geneticamente differenti adottarono l'agricoltura

14 Luglio 2016

Teschio di 10.000 anni fa dal sito Neolitico di Tepe Abdul Hossein. Credit: photo/©: Courtesy Fereidoun Biglari, National Museum of Iran

La transizione da cacciatori raccoglitori a uno stile agricolo e sedentario costituì un cambiamento epocale, al punto che si coniò pure il termine di rivoluzione neolitica. La sedentarietà e l'agricoltura apparvero attorno a diecimila anni fa nella regione tra Anatolia sud orientale, Siria, Iraq e Iran, tradizionalmente nota come Mezzaluna Fertile.

Secondo un nuovo studio, pubblicato su Science, questa transizione avvenne sì presso popolazioni confinanti, ma che erano pure geneticamente distinte. Fino ad oggi si riteneva invece che quei primi agricoltori fossero da un'unica popolazione omogenea. La ricerca ha sequenziato i genomi provenienti da quei primi agricoltori neolitici dei Monti Zagros, dimostrando che non sono gli antenati né dei primi agricoltori europei, né dei moderni europei. È stata una sorpresa per gli studiosi, visto che recentemente avevano dimostrato che i primi agricoltori in Europa provenivano dall'Anatolia nord occidentale. Ora pare invece che la catena migratoria si sia interrotta nell'Anatolia orientale.

La Mezzaluna Fertile, su cartina politica. Credit: Ill./©: Joachim Burger, JGU

Nello studio precedente si era rilevato come i coloni neolitici del nord della Grecia e dalla regione del Mar di Marmara, nella Turchia occidentale, arrivarono in Europa Centrale attraverso i Balcani e attraverso un percorso nel Mediterraneo, che passava per la Penisola Iberica. Il nuovo studio dimostrerebbe che si tratta di un gruppo geneticamente distinto da quello dei primi agricoltori dell'Iran. I due gruppi sarebbero solo lontanamente correlati.

Per il prof. Joachim Burger, è  interessante però notare come popolazioni geneticamente diverse, dall'apparenza diversa, che parlavano diverse lingue, adottarono lo stile di vita agricolo simultaneamente in diverse parti dell'Anatolia e del Vicino Oriente. L'origine dell'agricoltura sarebbe perciò molto più complessa di quanto ritenuto, da un punto di vista genetico. Per lui, piuttosto che parlare di un singolo centro neolitico, bisognerebbe adottare l'idea di una Zona Nucleare Neolitica Federale (in Inglese, Federal Neolithic Core Zone).

La Mezzaluna Fertile, su cartina politica. Credit: Ill./©: Joachim Burger, JGU

I Monti Zagros costituiscono una catena montuosa che interessa Turchia, Iraq e Iran, e qui si sono ritrovate alcune delle prime tracce di agricoltura. Secondo il nuovo studio, quei primi contadini neolitici dell'area si sarebbero separati da quelli dell'Anatolia circa 46-77 mila anni fa, e mostrerebbero analogie con gli odierni pakistani, afghani, ma in particolare con gli odierni Zoroastriani dell'Iran. In conclusione, diverse popolazioni di cacciatori raccoglitori - geneticamente differenziate - adottarono l'agricoltura nell'Asia sud occidentale, e i Monti Zagros sarebbero stati la culla dell'espansione verso est.

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Diffusione della capra domestica dalla Mezzaluna Fertile al Caucaso

13 Giugno 2016

Antico osso di capra da Göytepe, utilizzato per le analisi. Credit: Seiji Kadowaki
Antico osso di capra da Göytepe, utilizzato per le analisi. Credit: Seiji Kadowaki

La capra domestica comparve prima nella Mezzaluna Fertile, e in Iran e Turchia, circa diecimila anni fa, a partire dall'egagro (capra aegagrus). Siccome queste capre selvatiche sono diffuse nel Medio Oriente, non è chiaro se siano state domesticate con un solo evento o con eventi multipli.

Un nuovo studio, pubblicato sull'International Journal of Osteoarchaeology, ha dunque esaminato sette antichi campioni da Göytepe e Hacı Elamxanlı tepe, due villaggi nell'Azerbaijan occidentale (Caucaso meridionale). I campioni sono stati datati al radiocarbonio al 6000-5500 a. C. circa (anni calibrati), e cioè al Neolitico.

L'analisi del DNA mitocondriale ha dimostrato che esso coincide per le capre domestiche odierne e del Neolitico nel Caucaso meridionale, eppure non coincide con l'aplotipo delle capre selvatiche della stessa regione. La coincidenza genetica tra capre domestiche del Caucaso meridionale e capre selvatiche nella Mezzaluna Fertile suggerisce che queste siano state domesticate lì e quindi introdotte nel Caucaso. Non furono quindi domesticate in maniera indipendente nel Caucaso.

Gli autori dello studio si sono anche spinti ad effettuare alcune considerazioni: vi sarebbe stato un periodo relativamente rapido di cambiamenti sociali nella regione, nel quale i segni dell'agricoltura e manufatti culturali iniziarono ad apparire in aree caratterizzate da cacciatori raccoglitori. Questa situazione si sposa bene con l'introduzione della capra domesticata dalla Mezzaluna Fertile attorno al 6000-5500 a. C., suggerendo perciò che vi furono movimenti di popolazioni o che i cacciatori raccoglitori indigeni sposarono lo stile di vita agricolo della Mezzaluna Fertile.

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I primi agricoltori europei dall'Egeo

6 Giugno 2016

Scheletro dal nord della Grecia alla base dello studio. Foto ©: K. Kotsakis and P. Halstead, Paliambela Excavation Project Archive
Scheletro dal nord della Grecia alla base dello studio. Foto ©: K. Kotsakis and P. Halstead, Paliambela Excavation Project Archive

L'agricoltura e la sedentarietà apparvero per la prima volta nell'Asia sud occidentale all'inizio dell'Olocene, per poi diffondersi in Europa attraverso vie multiple di dispersione. L'Europa degli ultimi 45 mila anni è stata insomma abitata per la maggior parte del tempo da cacciatori raccoglitori. Questo avvenne fino all'inizio della diffusione dell'agricoltura, a partire da 8.500 anni fa circa: l'attività giunse poi nell'Europa Centrale attorno ai 7.500 anni fa e nelle isole britanniche attorno a 6.100 anni fa.

Un nuovo studio, pubblicato su PNAS, dimostra ora che i primi agricoltori lungo l'Europa possiedono tracce della loro provenienza genetica dall'Egeo. Gli studiosi hanno difatti analizzato DNA dei primi agricoltori da Grecia e Turchia: i coloni neolitici avrebbero raggiunto l'Europa Centrale attraverso i Balcani, e la penisola iberica attraverso il Mar Mediterraneo. Durante l'espansione incontrarono i cacciatori raccoglitori che vivevano in Europa sin dall'Era Glaciale, ma i due gruppi si mescolarono molto limitatamente.

Lo studio ha insomma effettuato l'analisi del genoma per chiarire l'origine dei primi agricoltori europei, che per l'Europa Centrale e Sud Occidentale può essere fatta risalire direttamente alla Grecia e all'Anatolia nord occidentale. Non è ancora chiaro invece se i primi agricoltori provenissero in ultima analisi dalla Mezzaluna fertile.

Il laboratorio. Foto ©: AG Palaeogenetik, JGU
Il laboratorio. Foto ©: AG Palaeogenetik, JGU

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Conseguenze nei secoli dei cambiamenti climatici in Mesopotamia e Medio Oriente

23 Luglio 2015
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Una nuova ricerca mette in evidenza come le prime civiltà della Medio Oriente e della Mezzaluna Fertile siano state fortemente influenzate da cambiamenti climatici verificatisi nei secoli.
Nell'Olocene, e cioè a partire da 12 mila anni fa fino a 6 mila anni fa, le condizioni climatiche erano infatti più umide rispetto al periodo più recente, più asciutto e caratterizzato da maggiore presenza di polveri. Secondo lo studio, negli ultimi 13 mila anni le transizioni nelle società si sarebbero verificate in coincidenza di condizioni di maggiore aridità.
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