I Denisovani che hanno conquistato il Tibet

La ricerca genetica sulle biomolecole antiche (in particolare sul DNA) ha rivoluzionato molti aspetti relativi all’evoluzione umana. Senza l’esistenza di tecniche in grado di estrarre il DNA da resti umani provenienti da scavi archeologici, probabilmente non sapremmo neanche dell’esistenza di alcune popolazioni umane antiche. In questo articolo vi parlerò di una mandibola ritrovata nella zona del Tibet, risalente a 160 mila anni fa, che risulterà essere correlata a una particolare popolazione, quella dei Denisovani [1]. Lo so, vi ho spoilerato i risultati dello studio. In realtà, le ripercussioni sono quelle che più ci interessano.

Denisova… chi?

Ma andiamo con ordine, non vi ho neanche spiegato chi sono i Denisovani.
Nel 2008, nella “famosa” grotta di Denisova, fu trovato un reperto osseo come tanti, attribuibile a un’estremità di una falange, inizialmente attribuito alla nostra specie. Però, dato che nella stessa zona erano stati trovati resti di Sapiens e Neanderthal, il frammento osseo fu mandato al laboratorio di Svante Pääbo, il genetista più noto nel campo della paleogenomica. Fu lì che, alla fine del 2009, nacque il caso dell’Uomo di Denisova. La scoperta fece in poco tempo il giro del mondo: l’individuazione di una nuova specie o popolazione umana assume una grande rilevanza mediatica [2].

Nuovi ritrovamenti

Successivamente, furono portati alla luce nuovi reperti ossei: due molari. Il primo era chiaramente più grande di quelli appartenenti a Sapiens o Neanderthal. Il secondo lo era ancora di più, la sua superficie di masticazione era due volte quella di un tipico molare umano.

Incroci ovunque

Poco tempo dopo, si scopre che, oltre ai Neanderthal [3], anche i Denisovani hanno lasciato qualche traccia nel nostro genoma. Ma in modo inatteso. Le similitudini sono state trovate solo nel genoma di alcune popolazioni malesi, della Nuova Guinea e negli aborigeni australiani. Il loro genoma è per il 5% Denisovano!

L’ipotesi

Con i dati che aveva a disposizione, Pääbo ipotizzò che, circa 550-770 mila anni fa, probabilmente in Africa, ci fu la separazione tra gli individui che avrebbero originato Neanderthal, Denisovani e Sapiens moderno, il cui progenitore comune è probabilmente l’Homo heidelbergensis.
I nostri antenati rimasero in Africa, mentre il ceppo che avrebbe dato origine sia al Neanderthal che al Denisova non entrò più in contatto con il continente originario. Con il tempo, si ebbe la separazione tra i Neanderthal (che migrarono verso ovest) e i Denisovani (verso est), e circa 290-140 mila anni fa, alla separazione fisica si unì l’acquisizione di tratti specifici sempre più marcati.

Le migrazioni

Quando infine gli esseri umani moderni si avventurarono fuori dall’Africa, incontrarono probabilmente i Neanderthal in Medio Oriente e in Asia centrale, dove vi fu un limitato incrocio tra i due. In seguito, una parte dei Sapiens proseguì verso il sud-est asiatico dove, circa 40.000 anni fa, incontrò i Denisovani. Anche qui vi furono limitati, ma non irrilevanti, scambi genetici. Questi Sapiens si diressero poi verso l’Australia, portandosi “dietro” il DNA denisovano. Ecco perché ne ritroviamo traccia nelle popolazioni malesi!
Eventi di incrocio tra Sapiens moderni, Denisovani e Neandertaliani erano in realtà più comuni di quanto ci aspettavamo poco tempo fa [4]. Ragioniamo un attimo su quello che vi ho appena detto: se i nostri 3 ominini (Sapiens, Neanderthal e Denisovani) si sono incrociati tra di loro e hanno dato origine a prole fertile, è corretto utilizzare il termine “specie”? Forse sarebbe più corretto parlare di popolazioni.

 

Rappresentazione schematica degli incroci avvenuti tra le varie popolazioni umane antiche. ©https://news.berkeley.edu

 

Questioni ancora non risolte…

Le domande senza risposta sulla popolazione dei Denisovani sono ancora molte. Sarebbe interessante capire perché essi non abbiano lasciato tracce archeologiche. Non conoscendo esattamente l’aspetto morfologico di questi ominini, probabilmente molti reperti non possono essere identificati come Denisovani per la mancanza di DNA, che si preserva difficilmente e per un periodo di tempo ristretto. In quest’ottica, lo studio delle proteine antiche potrebbe risultare molto utile. Le proteine (antiche) [5], infatti, si preservano meglio del DNA, ma danno informazioni meno precise. Grazie ad esse, gli autori dello studio hanno caratterizzato la posizione filogenetica dell’individuo a cui apparteneva la mandibola. Alla fine, le proteine sono ciò per cui codifica il DNA!

E la mandibola?

Veniamo ora alla nostra mandibola. Finora, i Denisovani erano conosciuti solo per una piccola collezione di frammenti fossili provenienti dalla Siberia (dove è situata la grotta di Denisova). In uno studio pubblicato sulla rivista Nature nel 2019, un gruppo di ricercatori ha cercato di capire se una mandibola ritrovata sull’altopiano del Tibet avesse affinità con la popolazione denisovana [1]. Il reperto fu scoperto originariamente nel 1980 da un monaco locale che lo donò al 6° Buddha vivente Gung-Thang che a sua volta lo donò all’Università di Lanzhou. Dal 2010, i ricercatori Chen e Zhang dell’Università di Lanzhou studiano l’area della scoperta e il sito della grotta da cui ha avuto origine la mandibola.

 

Diverse viste della mandibola prima (c) e dopo (a, b, d, e) la rimozione digitale della matrice carbonatica aderente. © https://doi.org/10.1038/s41586-019-1139-x

 

Il luogo di provenienza

La mandibola proviene dalla grotta carsica Baishiya [6], che si trova sull’altopiano tibetano nord-orientale, a 3.280 m sul livello del mare. Questa grotta, con un’entrata di 10 metri di larghezza e diverse camere, è lunga più di 1 km. Esistono anche altri siti paleolitici nella zona e questo ci suggerisce che, probabilmente, l’attività umana preistorica non era limitata alla grotta, ma era presente anche nelle regioni circostanti.

Le analisi

Le analisi morfologiche svolte sulla mandibola e sui due molari che si sono preservati sino al giorno d’oggi sono abbastanza contraddittorie (e complesse). Questi, possiedono alcune caratteristiche più derivate e altre molto più “primitive”, che li avvicinano ad alcuni fossili di ominini del Pleistocene medio presenti in Asia. Su base morfologica, l’attribuzione dei resti ossei alla popolazione dei Denisovani è difficile. In questo senso, alcuni marker importanti possono essere i denti di grandi dimensioni e l’arcata dentale eccezionalmente sviluppata [1].

Analisi filogenetiche

Al fine di capire le relazioni dell’individuo a cui apparteneva la mandibola con la popolazione di Denisova siberiana, sono state effettuate analisi filogenetiche. Analisi che hanno riguardato le proteine e non il DNA, non preservato nel reperto. Le sequenze proteiche derivanti dal campione di dentina sono state allineate con le sequenze omologhe di Neanderthal, Denisova, di Sapiens, di una specie di macaco e di un gibbone. Per farla molto breve, gli alberi filogenetici che ne sono derivati, sembrano avvicinare la “popolazione di Xiahe” (che vi ricordo, viveva sul Tibet) ai Denisovani della Siberia [1].

 

L’albero filogenetico che rappresenta la stretta relazione tra la popolazione denisovana siberiana e la popolazione di Xiahe. © https://doi.org/10.1038/s41586-019-1139-x

 

Conclusioni

Cosa abbiamo capito grazie alle analisi delle proteine antiche?
In primis che la colonizzazione della zona dell’altopiano del Tibet, correlata all’adattamento alle alte quote, potrebbe non essere attribuita ai Sapiens. La mandibola ci dimostra che, in realtà, degli ominini arcaici si adattarono in modo eccellente a alle condizioni restrittive del Tibet ben prima della colonizzazione del plateau tibetano da parte dei Sapiens [7].
Grazie a questo, possiamo addirittura ipotizzare che le componenti genetiche legate agli adattamenti delle moderne popolazioni himalayane potrebbero derivare da una popolazione di ominini arcaici dell’altopiano tibetano, come quella di Xiahe.
Inoltre, l’anatomia mandibolare e dentale del Denisovano di “Xiahe”, collega altri ominini cinesi ai Denisovani. Le analisi aprono la strada a una migliore comprensione della storia evolutiva degli ominini del Pleistocene Medio che vissero nell’Asia orientale. Anche se, la strada da compiere è ancora lunga!

Erika Heritier

Mi chiamo Erika e sono laureata in Scienze Naturali all'Università di Torino, mentre ora frequento la magistrale in Scienze dei Sistemi Naturali (che fantasia!) e mi diverto a scrivere. Cosa vorrei fare nella mia vita? Far conoscere la natura e le sue mille sfaccettature alle persone, studiose e non. Le scienze della natura sono interessanti, ricche di piccoli segreti e misteri da portare alla luce. Conoscere la natura significa anche rispettarla e migliorare il proprio rapporto con l'ambiente, in modo da cambiare, di conseguenza, la nostra società.

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