La complessità dell’evoluzione umana: nuove scoperte genetiche

Scopri come le interazioni tra popolazioni hanno plasmato Homo sapiens.

La complessità dell’evoluzione umana

Per lungo tempo, si è creduto che l’evoluzione della nostra specie seguisse un percorso lineare e ordinato, con una chiara discendenza da un unico antenato. Tuttavia, la realtà della vita sulla Terra è molto più complessa, specialmente quando si parla degli esseri umani, la specie socialmente più sofisticata conosciuta. Recenti ricerche condotte da un team di scienziati dell’Università di Cambridge hanno messo in luce una sorprendente anomalia nel nostro albero genealogico. Questa anomalia risale a circa 1,5 milioni di anni fa, quando si verificò una separazione tra popolazioni, seguita da una riconciliazione avvenuta solo 300.000 anni fa. L’analisi del DNA degli esseri umani moderni ha rivelato che una di queste popolazioni isolate ha lasciato un’impronta genetica più marcata rispetto all’altra. La questione delle nostre origini ha sempre suscitato l’interesse e la curiosità dell’umanità, come sottolinea il genetista Trevor Cousins, primo autore dello studio recentemente pubblicato.

un vecchio diagramma illustrato dell'albero evolutivo della vita
Tradizionalmente, l’evoluzione era intesa come un albero ramificato.
Ernst Haeckel/Wikimedia Commons/Dominio Pubblico

Il modello dell’albero evolutivo

In ambito biologico, la genetica e l’evoluzione vengono spesso illustrate attraverso la metafora di un albero ramificato. In questo modello, la discendenza di ogni specie inizia con un “tronco” che simboleggia un antenato comune, condiviso da tutte le specie che si trovano all’apice dell’albero. Man mano che ci si sposta dalla base verso la cima, che rappresenta il tempo evolutivo, il tronco si biforca ripetutamente. Ogni biforcazione indica una frattura irreversibile tra le popolazioni, che non possono più incrociarsi, dando origine a specie distinte. Tuttavia, questo modello non riesce a catturare la complessità delle dinamiche intra-specie, in cui gruppi di riproduzione possono divergere temporaneamente per poi riunirsi. Tali eventi di incrocio e scambio genetico hanno probabilmente avuto un ruolo cruciale nella formazione di nuove specie nel regno animale, come afferma Cousins.

Interazioni tra specie e scambio genetico

Cousins e i suoi collaboratori, i genetisti Aylwyn Scally e Richard Durbin, sospettavano che simili dinamiche familiari potessero applicarsi anche alla nostra specie, Homo sapiens. Sebbene tecnicamente considerata una sottospecie, Homo sapiens non ha altri gruppi rimasti con cui confrontarsi. Oltre alla nostra innata inclinazione per l’amore e il conflitto, esistono evidenze che suggeriscono che abbiamo intrecciato i nostri “rami” con i Denisovani e che una significativa porzione del nostro DNA attuale derivi dai Neanderthal, indicando che le linee tra le specie si sono sfumate nel corso della nostra evoluzione. Questo scambio genetico ha avuto un impatto profondo sulla nostra biologia e sul nostro comportamento.

un diagramma mostra le divisioni e le introgressioni nel corso della storia umana.
Il nuovo studio mostra un percorso molto più complesso verso gli esseri umani moderni. Le frecce indicano la direzione del flusso genico, con eventi di mescolanza rappresentati da frecce doppie etichettate con la percentuale di geni che contribuiscono alla popolazione ricevente. Cousins et al.,

Analisi statistica delle origini umane

Per indagare su queste complesse interazioni, il team di ricerca ha impiegato un modello statistico che analizza la probabilità che specifici geni derivino da un antenato comune, escludendo eventi di selezione che potrebbero influenzare i risultati. Questo approccio è stato applicato a dati genetici reali provenienti dal 1000 Genomes Project e dal Human Genome Diversity Project. I risultati hanno rivelato una struttura di popolazione ben definita, suggerendo che gli esseri umani moderni siano il frutto di una divisione avvenuta circa 1,5 milioni di anni fa, seguita da una fusione avvenuta solo 300.000 anni fa. Questo modello ha dimostrato di spiegare i dati in modo più efficace rispetto ai modelli non strutturati, che sono comunemente utilizzati in questo tipo di studi.

Il collo di bottiglia e l’evoluzione genetica

Dopo la separazione delle due popolazioni ancestrali, si osserva un significativo collo di bottiglia in una di esse, il che indica che questa popolazione si è ridotta a dimensioni molto esigue prima di riprendere a crescere lentamente nel corso di un milione di anni, come spiega Scally. Questa popolazione ha contribuito a circa l’80% del materiale genetico degli esseri umani moderni e sembra essere stata anche l’antenato da cui si sono distaccati i Neanderthal e i Denisovani. Ciò implica che le linee umane si siano intrecciate in modo irrevocabile molto prima di quanto si fosse ipotizzato. Ad esempio, i geni neanderthaliani sono presenti esclusivamente nel DNA degli esseri umani moderni non africani, costituendo circa il 2% del nostro patrimonio genetico. L’evento di mescolanza avvenuto 300.000 anni fa ha portato a una significativa influenza della popolazione minoritaria, contribuendo a circa il 20% dei geni degli esseri umani moderni. Tuttavia, alcuni geni provenienti da questa popolazione, in particolare quelli associati alla funzione cerebrale e all’elaborazione neurale, potrebbero aver avuto un ruolo determinante nell’evoluzione della nostra specie, come sottolinea Cousins. Questi risultati evidenziano come l’idea che le specie si evolvano in linee distinte e ben definite sia eccessivamente semplificata. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Genetics, contribuendo a una comprensione più profonda delle nostre origini evolutive.