ScienceDaily (22 dicembre 2010) — La falange di 30 000 anni fa trovata in una grotta nel sud della Siberia apparteneva a una ragazza che non era un essere umano moderno né un Neandertal, ma faceva parte di un gruppo sconosciuto di parenti degli esseri umani moderni che è possibile siano vissuti in gran parte dell’Asia durante il Pleistocene superiore. Benché l’evidenza fossile consista appena di un frammento di falange e di un molare, il DNA estratto dalla falange ha fornito una prima stesura della sequenza genomica, permettendo agli scienziati di raggiungere delle conclusioni sorprendenti su questo ramo estinto dell’albero evolutivo umano, chiamato dei "Denisova" dal nome della grotta in cui furono ritrovati i fossili.
La scoperta è stata descritta nel giornale Nature da un gruppo internazionale di scienziati, tra cui molti degli stessi ricercatori che avevano precedentemente pubblicato il genoma neandertaliano. Il coautore Richard Green dell’Universita della California a Santa Cruz ha guidato l’analisi dei dati di sequenziamento del genoma, per i quali è stato progettato un portale speciale dell’UCSC Genome Browser. Il gruppo dei ricercatori era diretto da Svante Pääbo del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology a Lipsia, Germania.
Confrontando la sequenza genomica denisovana con i genomi dei Neandertal e degli esseri umani moderni, i ricercatori hanno determinato che i Denisova erano un gruppo fratello dei Neandertal, discendente dalla stessa popolazione ancestrale che si era separata anticamente dagli antenati degli esseri umani attuali. Lo studio ha anche trovato una sorprendente evidenza delle sequenze genomiche denisovane negli attuali melanesiani, ciò che suggerisce che ci sia stato un incrocio tra Denisova e gli antenati dei melanesiani, proprio come sembra che i Neandertal si siano incrociati con gli antenati di tutti i non africani attuali.
"La storia si fa un po’ più complicata," ha dichiarato Green, assistente professore di ingegneria biomolecolare alla Baskin School of Engineering all’Università della California a Santa Cruz. "Invece della storia semplice e lineare a cui ci eravamo abituati degli esseri umani moderni che migravano dall’Africa e sostituivano i Neandertal, adesso abbiamo davanti agli occhi queste storie intricate con diversi attori e più interazioni di quelle di cui eravamo al corrente prima."
I Denisova sembrano essere stati parecchio diversi sia geneticamente sia morfologicamente dai Neandertal e dagli esseri umani moderni. Il molare trovato nella stessa grotta in cui si era trovata la falange mostra una morfologia distinta dai Neandertal e dagli esseri umani moderni e assomiglia ad antenati umani molto più antichi, come Homo habilis e Homo erectus. L’analisi del DNA ha dimostrato che il molare e la falange provengono da individui diversi della stessa popolazione.
La falange è stata trovata nel 2008 da scienziati russi nella grotta di Denisova, sito archeologico nel sud della Siberia. Pääbo, che aveva precedentemente lavorato con gli scienziati russi, ha potuto utilizzare la falange per la sua ricerca sul DNA antico. A Lipsia i ricercatori hanno estratto DNA dall’osso e sequenziato il genoma mitocondriale, una piccola sequenza di DNA separata dal DNA dei cromosomi e più facile da ottenere da campioni antichi. I risultati, già pubblicati, hanno mostrato una sorprendente diversità dai genomi mitocondriali dei Neandertal e degli esseri umani moderni, così il gruppo dei ricercatori si è velocemente messo al lavoro per sequenziare il genoma nucleare.
"È stato casuale che questa scoperta sia capitata subito dopo il lavoro con il genoma dei Neandertal, perché avevamo il gruppo dei ricercatori già organizzato e pronto a intraprendere un’altra analisi simile," ha dichiarato Green. "Si tratta di un campione incredibilmente ben conservato, e è stato un piacere lavorare con dati così puliti. Non sappiamo come sia potuto accadere, ma un DNA così ben conservato ha addirittura del miracoloso."
La relazione tra i Denisova e i melanesiani attuali è stata una scoperta completamente inattesa. L’analisi comparativa, che ha compreso sequenze genomiche di individui della Nuova Guinea e dell’isola Bougainville, indica che il materiale genetico derivato dai Denisova costituisce circa il 4 - 6 percento dei genomi di almeno alcune popolazioni melanesiane. Il fatto che i Denisova siano stati scoperti nel sud della Siberia ma abbiano trasferito materiale genetico a popolazioni umane moderne nel sud est asiatico suggerisce che le loro popolazioni possano essere state ampiamente distribuite in Asia durante il Pleistocene superiore, ha dichiarato David Reich della Harvard Medical School, che ha guidato l’analisi dal punto di vista della genetica delle popolazioni.
Non è chiaro perché non ci fosse ancora stata evidenza fossile a rivelare l’esistenza di questo gruppo di antichi parenti degli esseri umani. Green ha notato che della falange si era pensato originariamente che fosse di un antico essere umano moderno, e il molare assomiglia a quelli di altri antichi antenati umani. "Potrebbero esserci altri campioni mal classificati," ha dichiarato. "Ma adesso, con l’analisi del DNA, è possibile chiarire definitivamente di cosa si tratta. Tecnicamente sta diventando più facile farlo, e l’analisi del DNA è un eccellente modo per estrarre informazioni da resti fossili."
Alla luce dei genomi dei Neandertal e dei Denisova, emerge una nuova e più complessa immagine della storia evolutiva degli esseri umani moderni e dei loro parenti estinti. Secondo Green, c’è stato probabilmente un gruppo ancestrale che ha lasciato l’Africa tra 300 000 e 400 000 anni fa e si è rapidamente separato, con un ramo che è diventato i Neandertal che si sono distribuiti in Europa, e l’altro ramo che si è spostato verso est diventando i Denisova. Quando gli esseri umani moderni hanno lasciato l’Africa circa 70 000 - 80 000 anni fa, hanno dapprima incontrato i Neandertal, un’interazione che ha lasciato tracce di DNA neandertaliano distribuite nei genomi di tutti i non africani. Poi un gruppo di esseri umani è venuto in contatto con i Denisova, che hanno lasciato tracce di DNA denisovano nei genomi degli esseri umani che si sono insediati in Melanesia.
"Questo studio rivela alcuni dei dettagli, ma ci piacerebbe sapere molto di più dei Denisova e delle loro interazioni con le popolazioni umane," ha dichiarato Green. "E ci si deve chiedere se ci sono altre popolazioni che restano da scoprire. C’è un quarto giocatore in questa storia?"
Articolo tradotto e adattato a cura dello staff di Planetservices.
University of California - Santa Cruz. "Fossil finger bone yields
genome of a previously unknown human relative." ScienceDaily,
22 Dec. 2010. Web. 2 Nov. 2011
David Reich, Richard E. Green, Martin Kircher, Johannes Krause, Nick Patterson,
Eric Y. Durand, Bence Viola, Adrian W. Briggs, Udo Stenzel, Philip L. F. Johnson,
Tomislav Maricic, Jeffrey M. Good, Tomas Marques-Bonet, Can Alkan, Qiaomei Fu,
Swapan Mallick, Heng Li, Matthias Meyer, Evan E. Eichler, Mark Stoneking, Michael
Richards, Sahra Talamo, Michael V. Shunkov, Anatoli P. Derevianko, Jean-Jacques
Hublin, Janet Kelso, Montgomery Slatkin, Svante Pa¨a¨bo. Genetic
history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia.
Nature, 2010; DOI: 10.1038/nature09710