Il genoma di un essere umano di una popolazione sconosciuta è stato recuperato dalla sporcizia delle caverne

Anna Belfer-Cohen – rgstatic.net

Una tazza di fango che è stata sepolta per millenni sotto il pavimento di una grotta ha appena rivelato il genoma di un antico essere umano. L’analisi rivela tracce di una donna vissuta 25.000 anni fa, durante l’ultima era glaciale; e, sebbene di lei si sappia poco, rappresenta una conquista scientifica significativa:

La fattibilità di identificare antiche popolazioni umane anche quando non ci sono ossa da recuperare. Il campione ha anche prodotto DNA da specie di lupi e bisonti, che un team internazionale di scienziati è stato in grado di inserire nel contesto delle loro storie di popolazione. “I nostri risultati”,  hanno scritto nel loro articolo, “forniscono nuove intuizioni sulle storie genetiche del tardo Pleistocene di queste tre specie e dimostrano che il sequenziamento diretto del DNA dei sedimenti, senza metodi di arricchimento del bersaglio, può fornire dati informativi su tutto il genoma di antenati e relazioni filogenetiche”. Il recupero del DNA antico si è in genere basato molto sulle ossa e sulla fortuna. Innanzitutto, è necessario che le ossa siano sopravvissute e siano sopravvissute abbastanza intatte da preservare il DNA per molte migliaia di anni. Quindi devi essere in grado di trovarli e recuperare abbastanza materiale genetico per il sequenziamento. È un lavoro scrupoloso, ma gratificante:

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Anna Belfer-Cohen – wikimedia.org

Il DNA antico è in grado di colmare molte lacune nella storia evolutiva non solo degli umani, ma anche di altre forme di vita. Tuttavia, molti siti archeologici hanno più prove dell’uso di ominidi rispetto alle ossa. La grotta di Satsurblia in Georgia è uno di questi siti. Manufatti come gli strumenti di pietra sopravvivono al rigore del tempo meglio delle ossa, quindi non è sorprendente. Anche così, la grotta è stata utilizzata dagli antichi umani per migliaia di anni, eppure è stato sequenziato solo il genoma di un singolo individuo dal sito, da un essere umano vissuto 15.000 anni fa. Il DNA ambientale, che si trova conservato nei sedimenti, appare sempre più come un ottimo modo per conoscere meglio il passato. Si deposita nelle feci, come abbiamo visto con il recupero di antico DNA di orso all’inizio di quest’anno , o frammenti di ossa che sono stati ridotti in polvere. Così un team di scienziati guidato dal biologo evoluzionista Pere Gelabert e dall’archeologo Ron Pinhasi dell’Università di Vienna in Austria è andato alla ricerca del DNA ambientale nella grotta di Satsurblia. Hanno ottenuto sei campioni di terreno e li hanno setacciati attentamente, alla ricerca di tracce di materiale genetico. Li hanno trovati sotto forma di DNA mitocondriale. Frammentari e incompleti, ma, una volta minuziosamente messi insieme, sufficienti a fornire nuove informazioni sulle popolazioni che un tempo abitavano la regione. In primo luogo, la donna. È stata recuperata solo una piccola frazione del suo genoma, ma da ciò i ricercatori sono stati in grado di dedurre che era un membro di un gruppo precedentemente sconosciuto di umani moderni. Quel gruppo è ora estinto, ma ha contribuito alle attuali popolazioni in Europa e in Asia, come scoperto quando l’antico genoma è stato confrontato con gli attuali genomi umani.

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Il sito campione nella grotta di Satsurblia. (Anna Belfer-Cohen)

Il genoma del lupo rappresenta anche un lignaggio precedentemente sconosciuto, ora estinto, hanno detto i ricercatori. Ciò suggerisce che le popolazioni di lupi sono cambiate e si sono rimodellate in modo significativo alla fine dell’ultima era glaciale, circa 11.000 anni fa, con lignaggi come questo che sono scomparsi completamente. Infine, il DNA mitocondriale trovato nel genoma del bisonte può essere trovato anche nel bisonte vivente di oggi. I ricercatori hanno scoperto che il suo genoma era più strettamente correlato al bisonte europeo e al bisonte eurasiatico rispetto al bisonte nordamericano – una scoperta importante, perché suggerisce che i due lignaggi si siano separati prima dell’epoca del bisonte delle caverne di Satsurblia. Secondo l’analisi del team, il bisonte americano è arrivato per primo e si è differenziato nelle altre popolazioni. Non è noto se le tre specie vivessero insieme nella grotta – al momento, è molto difficile restringere la datazione con sufficiente certezza. Inoltre, lo studio del DNA ambientale presenta ancora alcuni limiti significativi, come la natura frammentaria di qualsiasi materiale genetico recuperato e l’elevata possibilità di contaminazione.

Tuttavia, la scoperta dimostra che, grazie a una tecnologia economica e accessibile, scavare nella terra può essere molto più rivelatore di quanto una volta credevamo possibile. “I nostri risultati dimostrano che il sequenziamento imparziale del DNA antico dei sedimenti può fornire dati sull’intero genoma che sono informativi sulla discendenza di diversi taxa”hanno scritto i ricercatori nel loro articolo. “Il DNA di sedimenti antichi dell’intero genoma potrebbe aprire nuove direzioni per lo studio di interi ecosistemi, comprese le interazioni tra diverse specie e aspetti delle pratiche umane legate all’uso di animali o piante”. La ricerca è stata pubblicata su Current Biology.

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