Uno studio genetico suggerisce che gli antenati dell’umanità sono quasi morti

Nessun luogo sul pianeta è sfuggito all’influenza dell’Homo sapiens, dalle foreste pluviali abbattute per le piantagioni agli oceani profondi pieni di microplastiche fino alle correnti a getto che alterano il clima. Lo scorso novembre la popolazione mondiale ha raggiunto gli 8 miliardi.

Ma anche se oggi gli esseri umani sono ovunque, un team di scienziati sostiene ora che la nostra specie è arrivata molto vicino a non apparire affatto.

Ricercatori in Cina hanno trovato prove che indicano che 930.000 anni fa, gli antenati degli esseri umani moderni subirono un massiccio crollo demografico. Indicano come motivo il drastico cambiamento climatico avvenuto in quel periodo.

I nostri antenati rimasero in numero basso – meno di 1.280 individui – durante un periodo noto come collo di bottiglia. Durò più di 100.000 anni prima che la popolazione riprendesse.

Gli scienziati hanno scritto: “Circa il 98,7% degli antenati umani hanno perso la vita all’inizio del collo di bottiglia, che minaccia i nostri antenati di estinzione”. Essi Stare Pubblicato giovedì sulla rivista Science.

Se la ricerca reggerà, avrà implicazioni provocatorie. Ciò solleva la possibilità che un collo di bottiglia climatico abbia contribuito a dividere i primi esseri umani in due lignaggi evolutivi: uno che alla fine ha dato origine ai Neanderthal e l’altro agli esseri umani moderni.

Ma esperti esterni si sono detti scettici riguardo ai nuovi metodi statistici utilizzati dai ricercatori nello studio. “È un po’ come dedurre il volume di una pietra che cade nel mezzo di un grande lago solo dalle increspature che raggiungono la riva dopo pochi minuti”, ha detto Stefan Scheffels, genetista delle popolazioni presso l’Istituto Max Planck di antropologia evolutiva. nel 2015. Lipsia – Germania.

Per decenni gli scienziati hanno ricostruito la storia della nostra specie analizzando i geni delle persone viventi. Tutti gli studi sfruttano gli stessi fatti fondamentali della nostra biologia: ogni bambino nasce con dozzine di nuove mutazioni genetiche e alcune di queste mutazioni possono essere tramandate nel corso di migliaia o addirittura milioni di anni.

Confrontando le differenze genetiche nel DNA, gli scienziati possono risalire agli antenati delle persone fino a popolazioni antiche che vivevano in diverse parti del mondo, si spostavano e si sposavano. Possono persino dedurre la dimensione di questa popolazione in diversi momenti della storia.

Questi studi stanno diventando più complessi man mano che la tecnologia di sequenziamento del DNA diventa più potente. Oggi gli scienziati possono confrontare interi genomi di persone provenienti da popolazioni diverse.

Ogni genoma umano contiene più di 3 miliardi di lettere genetiche di DNA, ciascuna tramandata nel corso di migliaia o milioni di anni, costituendo una vasta documentazione della nostra storia. Per leggere questa storia, i ricercatori utilizzano computer sempre più potenti in grado di eseguire l’enorme numero di calcoli richiesti per modelli più realistici dell’evoluzione umana.

Haiping Li, ricercatore di genomica evolutiva presso l’Accademia cinese delle scienze di Shanghai, e i suoi colleghi hanno trascorso più di un decennio a ideare il proprio metodo per ricostruire l’evoluzione.

I ricercatori hanno chiamato il metodo FitCoal (abbreviazione di Fast Infinitesimal Time Coalescent). FitCoal consente agli scienziati di suddividere la storia in intervalli temporali precisi, consentendo loro di creare un modello di un milione di anni di evoluzione suddiviso in periodi mensili.

“È uno strumento che abbiamo creato per apprendere la storia di diversi gruppi di organismi, dagli esseri umani alle piante”, ha affermato il dottor Lee.

Inizialmente lui e i suoi colleghi si concentrarono su animali come i moscerini della frutta. Ma una volta sequenziati dati genetici sufficienti della nostra specie, si sono rivolti alla storia umana, confrontando i genomi di 3.154 persone provenienti da 50 popolazioni in tutto il mondo.

I ricercatori hanno esplorato diversi modelli per trovare quello che meglio spiega l’attuale diversità genetica tra gli esseri umani. E si sono conclusi con uno scenario che prevedeva un evento di estinzione tra i nostri antenati 930.000 anni fa.

“Ci siamo resi conto di aver scoperto qualcosa di grande sulla storia umana”, ha detto Wangji Hu, biologo computazionale presso la Icahn School of Medicine del Monte Sinai a New York e autore dello studio.

Gli scienziati hanno concluso che prima del collo di bottiglia, i nostri antenati contavano circa 98.000 individui riproduttori. Poi si ridusse sotto i 1.280 e rimase a quelle dimensioni per 117.000 anni. Poi la popolazione si riprese.

Nel loro articolo, il dottor Hu e colleghi sostengono che questo collo di bottiglia è coerente con la documentazione fossile dei nostri antenati umani.

Il nostro ramo dell’albero evolutivo si separò da quello delle altre scimmie circa sette milioni di anni fa in Africa. I nostri antenati alti e dal cervello grande si sono evoluti in Africa circa un milione di anni fa. Successivamente, alcuni di questi primi esseri umani si diffusero in Europa e in Asia, evolvendosi nei Neanderthal e nei loro cugini, i Denisoviani.

La nostra stirpe ha continuato ad evolversi negli esseri umani moderni in Africa.

Dopo decenni di caccia ai fossili, le testimonianze di antichi parenti umani sono ancora relativamente scarse in Africa tra 950.000 e 650.000 anni fa. Il dottor Hu ha detto che il nuovo studio offre una possibile spiegazione: non c’erano abbastanza persone per lasciare dietro di sé così tanti resti.

Brenna Henn, genetista dell’Università della California, Davis, che non è stata coinvolta nel nuovo studio, ha affermato che il collo di bottiglia è “una spiegazione plausibile”. Ha aggiunto che la diversità genetica che esiste oggi potrebbe essere il risultato di una storia evolutiva diversa.

Ad esempio, gli esseri umani potrebbero essersi divisi in popolazioni separate e poi riunirsi di nuovo. “Testare modelli alternativi sarebbe più efficace”, ha affermato il dottor Henn.

Il dottor Hu e i suoi colleghi suggeriscono che il cambiamento climatico globale portò al crollo demografico 930.000 anni fa. Indicano prove geologiche che il pianeta è diventato più fresco e più secco nel periodo in cui si è verificato il collo di bottiglia proposto. Queste condizioni potrebbero aver reso difficile per i nostri antenati trovare cibo.

Ma Nick Ashton, un archeologo del British Museum, sottolinea che numerosi resti di antichi parenti umani risalenti al tempo del collo di bottiglia sono stati trovati fuori dall’Africa.

Sosteneva che se una catastrofe globale avesse causato il collasso della popolazione in Africa, avrebbe dovuto rendere i parenti umani più scarsi in altre parti del mondo.

“Il numero di siti in Africa ed Eurasia che risalgono a questo periodo suggerisce che abbiano interessato solo un numero limitato di popolazioni, che potrebbero essere stati gli antenati degli esseri umani moderni”, ha affermato.

Il dottor Lee e colleghi hanno anche attirato l’attenzione sul fatto che gli esseri umani moderni sembrano essersi separati dai Neanderthal e dai Denisoviani dopo il proposto crollo demografico. Si ipotizza che i due eventi siano collegati.

I ricercatori hanno notato che la maggior parte delle scimmie ha 24 paia di cromosomi. Gli esseri umani ne hanno solo 23, grazie alla fusione di due gruppi. Dopo l’incidente, gli scienziati suggeriscono che una serie di cromosomi fusi potrebbe essersi formata e diffusa nella popolazione giovane.

“Tutti gli esseri umani con 24 paia di cromosomi si sono estinti, mentre il piccolo gruppo isolato con 23 paia di cromosomi è fortunatamente sopravvissuto e passato di generazione in generazione”, ha detto Ziqian Hao, ricercatore di bioinformatica presso la Shandong First Medical University e autore del libro. Stare.

Ma il Dr. Shivels non ha ancora creduto alla storia del collo di bottiglia: “La scoperta è davvero molto sorprendente, e penso che più sorprendente è l’affermazione, migliore è la prova.”