Le fluttuazioni storiche del clima influenzano l’incrocio tra le prime specie umane
Un recente studio pubblicato sulla rivista Science da un team internazionale rivela che le fluttuazioni storiche dei livelli di CO2 atmosferica e le conseguenti alterazioni del clima e della vegetazione hanno avuto un ruolo significativo nel determinare quando e dove le prime specie umane si sono incrociate.
Gli esseri umani moderni possiedono una piccola percentuale di DNA nelle loro cellule che proviene da altre specie di ominidi, in particolare i Neanderthal e gli enigmatici Denisovani.
La scoperta di Denny
Un individuo di origine mista
Nel 2018, gli scienziati hanno annunciato al mondo la scoperta di un individuo, successivamente soprannominato Denny, che visse 90.000 anni fa e che fu identificato come figlia di un padre Denisovano e una madre Neanderthal [Slon et al. 2018]. Denny, insieme ad altri individui di origine mista trovati nella grotta di Denisova, testimonia che l’incrocio era probabilmente comune tra gli ominidi, e non limitato alla nostra specie Homo sapiens.
Un approccio diverso per studiare l’ibridazione umana
Per capire quando e dove avvenne l’ibridazione umana, gli scienziati di solito si affidano all’analisi paleo-genomica di reperti fossili estremamente rari e al loro ancora più raro contenuto di antico DNA. Nel nuovo articolo su Science, il team di esperti di clima e paleo-biologi da Corea del Sud e Italia ha seguito un approccio diverso. Utilizzando prove paleo-antropologiche esistenti, dati genetici e simulazioni supercomputerizzate del clima passato, il team ha scoperto che Neanderthal e Denisovani avevano diverse preferenze ambientali. Più specificamente, i Denisovani erano molto più adattati a ambienti freddi, caratterizzati da foreste boreali e persino tundra, rispetto ai loro cugini Neanderthal che preferivano foreste temperate e praterie.
Le simulazioni computerizzate rivelano l’incrocio tra Neanderthal e Denisovani
Le preferenze ambientali di Neanderthal e Denisovani
“Questo significa che i loro habitat di scelta erano separati geograficamente, con i Neanderthal che preferivano tipicamente l’Eurasia sud-occidentale e i Denisovani il nord-est”, afferma il Dr. Jiaoyang Ruan, ricercatore post-dottorato presso l’IBS Center for Climate Physics (ICCP), Corea del Sud e autore principale dello studio.
Le condizioni climatiche favoriscono l’incrocio
Tuttavia, secondo le loro realistiche simulazioni computerizzate, gli scienziati hanno scoperto che nei periodi interglaciali caldi, quando l’orbita della Terra attorno al Sole era più ellittica e l’estate dell’emisfero nord avveniva più vicino al Sole, gli habitat degli ominidi iniziavano a sovrapporsi geograficamente. “Quando Neanderthal e Denisovani condividevano un habitat comune, c’erano più incontri e interazioni tra i gruppi, il che avrebbe aumentato la possibilità di incrocio”, aggiunge il Prof. Axel Timmermann, autore corrispondente dello studio e direttore dell’ICCP e professore alla Pusan National University.
La simulazione di sovrapposizioni di habitat passate non solo mette il primo ibrido Neanderthal/Denisovano di prima generazione Denny in un contesto climatico, ma concorda anche con altri noti episodi di incrocio ~78, 120 mila anni fa. Le future ricostruzioni paleo-genetiche possono essere utilizzate per testare la robustezza delle nuove previsioni del modello supercomputerizzato di potenziali intervalli di incrocio intorno a 210 e 320 mila anni fa.
Il ruolo del clima nell’incrocio tra Neanderthal e Denisovani
Le variazioni della vegetazione influenzano l’incrocio
Per determinare ulteriormente i fattori climatici dell’altalena di incrocio est-ovest, gli scienziati hanno esaminato più da vicino come i modelli di vegetazione sono cambiati in Eurasia durante gli ultimi 400 mila anni. Hanno scoperto che elevate concentrazioni atmosferiche di CO2 e condizioni interglaciali miti hanno causato un’espansione verso est della foresta temperata nell’Eurasia centrale che ha creato corridoi di dispersione per i Neanderthal nelle terre dei Denisovani. “È come se gli spostamenti glaciali-interglaciali nel clima avessero creato il palcoscenico per una storia d’amore umana unica e duratura, le cui tracce genetiche sono ancora visibili oggi”, commenta il Dr. Ruan.
Stimare le condizioni climatiche preferite dei Denisovani
Una delle principali sfide che i ricercatori hanno affrontato nel loro studio è stata quella di stimare le condizioni climatiche preferite dei Denisovani. “Per affrontare il dataset molto scarso dei Denisovani, abbiamo dovuto ideare nuovi strumenti statistici, che potessero anche tenere conto delle note relazioni ancestrali tra le specie umane”, afferma il Prof. Pasquale Raia dell’Università di Napoli, Federico II in Italia, co-autore dello studio. “Questo ci ha permesso per la prima volta di stimare dove i Denisovani avrebbero potuto vivere. Con nostra sorpresa, abbiamo scoperto che, oltre alle aree in Russia e Cina, anche il nord Europa sarebbe stato un ambiente adatto per loro”, aggiunge.
Se i Denisovani abbiano mai vissuto ad ovest delle montagne dell’Altai è sconosciuto; ma può essere testato utilizzando analisi genetiche di grandi campioni dell’ascendenza Denisovana nelle popolazioni europee. Tale analisi dovrebbe gettare nuova luce sul rapporto tra la prima dispersione, l’invasione dell’habitat e la diversificazione genetica umana.