Una nuova ricerca ha identificato tracce di due lignaggi umani “fantasma” nascosti all’interno dei genomi moderni. Un lignaggio condivide il suo DNA con ogni persona sulla Terra. L’altro è un gruppo “super-arcaico” che si è separato quasi due milioni di anni fa.
Questi risultati sono stati riportati il 30 luglio sulla rivista Science.
“Questo lavoro rafforza un cambiamento fondamentale nel modo in cui percepiamo l’evoluzione umana”, ha affermato Priya Moorjani. È una genetista dell’evoluzione umana presso l’UC Berkeley. “Piuttosto che un semplice albero ramificato… la storia umana sta emergendo sempre più come una complessa rete di popolazioni collegate da ripetuti episodi di divergenza e mescolanza.”
Lo studio mette in discussione l’idea che gli esseri umani moderni (Homo sapiens ) si siano evoluti in isolamento. Invece, dimostra che siamo il prodotto di molteplici specie incrociate. L’ibridazione sembra essere la norma. Non l’eccezione.
Perché gli antichi lignaggi fantasma sono importanti per la genetica moderna
Per decenni, gli scienziati sapevano che gli esseri umani non africani portano circa l’1–2,4% di DNA di Neanderthal. Anche gli asiatici e gli oceaniani ospitano lo 0,1–6% di antenati denisoviani. Ma gli esperti sospettavano che fossero coinvolti altri gruppi non identificati.
Questi contributori sconosciuti sono chiamati “lignaggi fantasma”.
Trovarli è difficile. Il DNA antico si degrada rapidamente. Sopravvive solo in ambienti freddi e secchi. Ciò lascia l’Africa e altre regioni tropicali in gran parte incontaminate dalla genetica archeologica tradizionale. Ci mancano i fossili per identificare chi fossero questi gruppi.
“Il DNA antico ha trasformato la nostra comprensione… ma può dirci solo delle popolazioni in cui il DNA è stato preservato”, ha osservato Moorjani.
Il nuovo studio cambia le regole del gioco. I ricercatori hanno sviluppato un metodo per scansionare oltre 500 genomi moderni completi. Non avevano bisogno di fossili. Si affidavano alla ricostruzione della genealogia genetica. Mappando ogni divergenza e fusione negli alberi genealogici, hanno cercato tratti di DNA che si staccavano dalla linea comune degli antenati umani molto indietro nel tempo.
Se l’antenato di un segmento genetico si trova molto più indietro rispetto alla divisione standard, segnala un antico evento di incrocio.
Il segnale “super-arcaico” nel DNA oceaniano
Una delle scoperte più sorprendenti riguarda un lignaggio che si separò dai nostri antenati circa 1,8 milioni di anni fa. Questo gruppo “super-arcaico” è antecedente all’antenato comune degli umani, dei Neanderthal e dei Denisoviani.
La prova di questa antica mescolanza si trova soprattutto nelle popolazioni dell’Oceania.
In media, questo DNA superarcaico costituisce lo 0,002% dei genomi dell’Oceania. Appare nelle regioni note per essere Denisovan. Ciò suggerisce che il materiale superarcaico sia entrato negli esseri umani moderni attraverso l’incrocio denisoviano.
Chi era questo lignaggio?
Fernando Villanea, un genetista delle popolazioni, suggerisce Homo erectus. H. erectus è la specie umana che sopravvive più a lungo. La cronologia si adatta. I teschi trovati a Yunxian, in Cina, condividono caratteristiche con i fossili di Denisova. Ma solo limitato H. Finora è stato analizzato il materiale genetico erectus. Il fantasma rimane in gran parte non dimostrato geneticamente. Eppure il segnale c’è.
Come gli esseri umani moderni hanno ereditato gli antenati fantasma dall’Africa
La seconda stirpe fantasma è diversa. Non è limitato a una regione.
È presente in tutti gli esseri umani moderni.
Ciò indica che l’evento di incrocio è avvenuto in Africa. È avvenuto più di 50.000 anni fa. Questo è antecedente al maggiore H. sapiens dall’Africa.
Yulin Zhang, un altro ricercatore capo, ha spiegato che studi precedenti discutevano se l’ascendenza arcaica sconosciuta fosse specifica dell’Africa. Non hanno potuto confermare i tempi. Il nuovo metodo ha cambiato la situazione.
“Siamo stati effettivamente in grado di trovare e mappare le posizioni genomiche negli esseri umani moderni che provengono da questa lignaggio fantasma “, ha detto Zhang. “E dimostrare che questa discendenza fantasma è presente in tutti gli esseri umani moderni, non solo negli africani.”
Questo DNA comprende circa dallo 0,5% al 2% dei genomi moderni. Ciò è paragonabile ai contributi dei Neanderthal. Il lignaggio si è separato circa 800.000 anni fa. Nello stesso periodo della scissione tra Neanderthal e Denisova.
I candidati per questo gruppo includono Homo heidelbergensis. Questa specie visse in Africa ed Europa da 700.00 a 200 anni fa.
Chris Stringer del Museo di storia naturale di Londra è d’accordo con l’ipotesi. H. heidelbergensis era presente in Africa non più di 300,0 anni fa. La cronologia corrisponde.
Immunità, metabolismo e costo della miscelazione
I segmenti di DNA fantasma non sono posizionati in modo casuale. Si raggruppano in aree specifiche.
La maggior parte si trova in geni legati al sistema immunitario. Altri riguardano la funzione metabolica.
Perché qui?
Moorjani sostiene che abbia senso. L’adattamento a nuovi germi e fonti di cibo è un fattore primario nell’evoluzione umana. L’incrocio ha fornito un modo rapido per acquisire varianti vantaggiose. I geni di Neanderthal e Denisovan offrivano vantaggi in nuovi ambienti. Questi antenati fantasma probabilmente hanno fornito stimoli simili.
Ciò supporta l’idea che l’evoluzione umana sia una rete disordinata e interconnessa.
“Riteniamo che l’ibridazione sia un tratto comune”, ha detto Villanea. “Questi risultati ci aiutano a riformulare il nostro pensiero scientifico allontanandoci da una mentalità di eccezionalismo umano.”
Il metodo si sta già rivelando utile oltre alla semplice identificazione dei fantasmi del passato. Può ricostruire i genomi di specie primitive come H. eretto. Può studiare altre specie in cui il DNA fossile è assente.
L’obiettivo è guardare più in profondità. I ricercatori vogliono trovare più lignaggi fantasma. In particolare da regioni sottorappresentate come l’Africa e l’Asia meridionale.
Stiamo appena iniziando a leggere la storia nascosta nel nostro sangue. E la storia è più intricata di quanto avessimo mai immaginato.
