Il DNA presente nel suolo di un’antica grotta della Siberia getta luce su un insediamento umano arcaico. L’analisi del DNA presente nei campioni di terreno prelevati dalla grotta di Denisova, in Russia, suggerisce che i Denisovani, i Neanderthal e gli esseri umani moderni potrebbero averla abitata contemporaneamente.
Nel 2010, gli scienziati hanno ripensato alla storia dell’evoluzione umana dopo aver analizzato il DNA proveniente da un piccolo osso di dito rinvenuto nella grotta di Denisova, sulle montagne russe dell’Altaj. L’osso di un dito mignolo, risalente a un periodo di tempo compreso tra i 30 000 e i 48 000 anni fa, e probabilmente appartenuto a un bambino, ha scosso il mondo scientifico quando si è scoperto che non proveniva da nessuno dei gruppi noti di esseri umani estinti finora classificati. Questo nuovo gruppo di esseri umani antichi ha preso il nome di Denisovani.
I ricercatori ritengono non solo che la grotta di Denisova abbia visto la presenza di esseri umani arcaici in un periodo che risale a 280 000 anni fa, ma che sia stata abitata anche recentemente, nel corso del Medioevo. Le prove scientifiche che conducono a tale supposizione comprendono otto fossili umani:
- quattro ossa (tra cui l’osso del dito) provenienti dai Denisovani
- tre ossa appartenenti all’uomo di Neanderthal
- un osso di un bambino con una madre neanderthaliana e un padre Denisovano.
Ovviamente, le ossa non sono nemmeno lontanamente sufficienti a ricostruire il periodo temporale e la sequenza dell’occupazione dei primi umani, pertanto alcuni scienziati sostenuti dal progetto 100 Archaic Genomes, finanziato dall’UE, hanno cercato ulteriori informazioni all’interno del suolo della grotta.
Sotto l’egida dell’Istituto Max Planck, di antropologia evolutiva in Germania, gli scienziati hanno analizzato il DNA di 728 campioni di sedimenti raccolti da strati che risalgono fino all’epoca del Pleistocene. Dopo aver isolato e sequenziato i campioni di terreno, il gruppo di ricercatori ha trovato il DNA di animali ed esseri umani antichi in, rispettivamente, 685 e 175 di essi. Le loro scoperte sono state pubblicate sulla rivista Nature.
I Denisovani
Lo studio dimostra che i primi umani a essersi insediati nella grotta erano Denisovani. Come riferito dagli autori all’interno dello studio, ciò è associato agli strumenti di pietra del primo Paleolitico medio che sono stati depositati all’incirca dai 250 000 ai 170 000 anni fa. L’apparizione Denisovana successiva all’interno della grotta ha avuto luogo circa 20 000 anni dopo, ed è durata fino a 130 000 anni fa, seguita da un altro periodo di insediamento di 30 000 anni iniziato circa 80 000 anni fa.34
I Neanderthal sono comparsi quasi 190 000 anni fa e le prove di DNA li collocano all’interno della grotta fino a 40 000 anni fa. Diversi gruppi di Neanderthal hanno utilizzato la grotta nell’arco di vari periodi temporali, alcuni dei quali si sono sovrapposti all’uso Denisovano.
Secondo quanto riportato dallo studio, gli antichi esseri umani moderni sono stati gli ultimi a giungere sulla scena, almeno 45 000 anni fa. È interessante notare che lo strato di terreno risalente a quel periodo che contiene DNA umano moderno ha riportato inoltre tracce di DNA Denisovano e neanderthaliano.
I periodi temporali di ogni strato sono abbastanza estesi, pertanto è impossibile dire concretamente se si siano sovrapposti o meno.
Il progetto 100 Archaic Genomes (Genome sequences from extinct hominins) potrebbe contribuire a rendere il DNA antico nel suolo un comune strumento di studio archeologico.
Sequenze genomiche di ominidi estinti
I Denisova, sono un gruppo asiatico lontanamente imparentato con i Neandertal, sono i parenti evolutivi più stretti degli umani di oggi. Sono quindi di diretta rilevanza per comprendere l’origine degli esseri umani moderni e in che modo gli umani moderni differiscono dai loro parenti più stretti. Generando dati sull’intero genoma da un gran numero di individui di Neandertal e Denisova provenienti da tutto il loro intervallo geografico e temporale, nonché da altri gruppi di ominidi estinti che si potranno scoprire, sarà possibile automatizzare la costruzione di librerie di DNA in modo che possano essere applicate a molti campioni provenienti da siti diversi. Questo consentirà di studiare la storia della popolazione di Neandertal e Denisova e chiarire come questi ominidi estinti abbiano contribuito al corredo genetico dei Neandertal e al nostro corredo attuale.
Obiettivi generali del progetto
All’inizio di questo progetto, erano stati generati un singolo genoma di Neandertal ad alta copertura e un singolo genoma di Denisovan ad alta copertura. Sebbene dall’analisi di questi genomi siano emerse diverse nuove intuizioni, le attuali conoscenze sull’entità della variazione genetica tra i Neandertal sono ancora limitate. Inoltre, il recupero del DNA è stato finora limitato agli ultimi Neandertal.
La quantità di informazioni sui Denisoviani è ancora più limitata, e si riduce appunto al singolo sito di grotte nel sud della Siberia e a un tentativo di ritrovamento in Cina. Il progetto mira ad estendere le conoscenze sulla variazione genetica tra Neandertal, Denisova e i loro antenati nel tempo e nello spazio e tenterà anche di generare dati genomici da ominidi più anziani.
I principali risultati ottenuti finora
Le analisi dei dati raccolti per i genomi dei Neandertal presentavano meno differenze tra loro rispetto agli umani di oggi, suggerendo che le popolazioni di Neandertal erano di piccole dimensioni. La somiglianza genetica tra gli ultimi Neandertal è anche ben prevista dalla loro posizione geografica ed è probabile che si sia verificato un avvicendamento della popolazione verso la fine della loro storia.
La maggior parte del flusso genetico di Neandertal nei primi esseri umani moderni ha avuto origine da una o più popolazioni di Neandertal che erano più strettamente imparentate con i Neandertal sequenziati in questo progetto rispetto ai Neandertal precedentemente sequenziati in Siberia. Questo consente di identificare dal 10 al 20% in più di DNA di Neandertal negli esseri umani di oggi, comprese le varianti coinvolte in tratti clinicamente significativi come le concentrazioni di colesterolo lipoproteico a bassa densità, la schizofrenia e altre malattie.
Una svolta tecnica è stata la dimostrazione che è possibile recuperare il DNA di ominidi dai sedimenti archeologici nei siti delle grotte. Ciò apre la possibilità di dimostrare che Neandertal e Denisova sono stati presenti in un sito anche quando non vengono trovati resti fisici riconoscibili di quei gruppi nel sito stesso.
