In Africa, culla dell'umanità, gli antichi umani si sono mossi e si sono mescolati in tutto il continente. Ma fino ad ora, è stata una sfida rintracciare quegli schemi usando la genetica. Ora gli scienziati hanno analizzato il più antico DNA umano conosciuto in Africa per fare luce su come le persone migravano, aprendo un nuovo campo per esaminare i modelli di migrazione e incroci nella regione.
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L'Africa potrebbe essere il continente in cui nacquero per la prima volta gli umani, ma rispetto all'Europa, da lì è stato sequenziato un DNA relativamente piccolo e antico. Questo non è stato per mancanza di tentativi, afferma Jessica Thompson, archeologa della Emory University che si concentra sull'antica Africa, ma piuttosto a causa delle differenze di ambiente tra i continenti.
Il DNA può essere una molecola resistente, sopravvivendo a centinaia di migliaia di anni nelle giuste condizioni. Ma può anche essere molto fragile, soggetto a degrado in presenza di calore o umidità. Entrambi si trovano in abbondanza in gran parte dell'Africa, rendendo molto più difficile estrarre il DNA utilizzabile in sequenza.
Al contrario, gli scienziati hanno sequenziato il DNA dei Neanderthal in Europa, che risalgono a più di 400.000 anni, grazie a un clima generalmente più fresco, più secco e quindi più adatto alla conservazione del DNA.
"Per un africano, è frustrante, perché non abbiamo accesso agli stessi tipi di dati che le persone che stanno studiando la preistoria affermano che l'antica Europa ha", dice Thompson, "e ammetterò di essere stato un po ' geloso al riguardo ".
In una conferenza antropologica nel 2015, Thompson si è confrontato nuovamente con questa scarsità di antichi dati sul DNA provenienti dall'Africa. Le è venuto in mente che potrebbero esserci alcuni posti nel continente con condizioni che preserverebbero meglio il DNA, se i ricercatori sapessero solo dove cercare. "Sono stato sciocco a pensare all'Africa come a questo luogo umido, caldo e omogeneo", dice ora.
Nel lavoro sul campo di Thompson nel paese sud-orientale del Malawi, ha ricordato di aver visitato siti ad altitudini relativamente elevate che erano notevolmente freddi, dove erano stati trovati scheletri a metà del XX secolo. Gli sforzi di Thompson per rintracciare questi scheletri la mettono in contatto con uno sforzo già nascente di antropologi e altri ricercatori per colmare il vuoto dell'antico DNA africano sfruttando i progressi scientifici.
"Abbiamo davvero tutti aspettato e sperato che sarebbe arrivato il giorno in cui avremmo potuto accedere alla tecnologia che ci avrebbe consentito di ottenere dall'Africa la stessa qualità di dati che abbiamo in altre parti del mondo", afferma Thompson. Quel giorno potrebbe essere finalmente arrivato.
L'antropologa Emory University Jessica Thompson, accanto all'arte rupestre in un sito chiamato Mwanambavi in Malawi. (Suzanne Kunitz) Thompson ha trovato due antichi campioni umani in un altro laboratorio, ma analizzandoli ha prodotto risultati incoerenti. Così ha deciso di tornare ai siti del Malawi dove sono stati scavati per cercare ulteriori indizi. Alla fine scoprì altre tre serie di resti umani, che contenevano DNA risalente a 8000 anni fa; ha raccolto altri campioni dagli archivi scientifici del Malawi.
Altri ricercatori hanno anche testato altri otto campioni antichi del sud, che il gruppo di Thompson ha incluso in uno studio pubblicato oggi sulla rivista Cell . Il tempo ha degradato i campioni, afferma Pontus Skoglund, genetista della Harvard Medical School che ha guidato lo studio. Tuttavia, con la persistenza e il progresso della tecnologia genetica, i ricercatori sono stati in grado di ottenere almeno 30.000 coppie di basi di DNA da ciascun campione - "più che sufficiente per effettuare potenti analisi statistiche", afferma Skoglund.
Il team ha confrontato queste antiche sequenze con centinaia di moderni genomi dell'Africa e di tutto il mondo per posizionare gli antenati degli umani moderni e vedere chi si era mosso e chi no. "Ciò che è immediatamente evidente è che questo panorama di popolazioni di cacciatori-raccoglitori è stato cambiato radicalmente", afferma Skoglund.
Prima dell'uso diffuso dell'agricoltura e del bestiame, gli esseri umani sopravvivevano attraverso la caccia e la raccolta. È noto che l'adozione dell'agricoltura da parte di alcuni gruppi di persone ha guidato grandi migrazioni tra gli umani nel corso della storia antica, afferma Thompson, ma questo studio ha chiarito la portata di ciò che ha interrotto la distribuzione degli esseri umani nell'Africa meridionale.
Le persone moderne originarie del Malawi sembrano completamente estranee agli antichi umani che vivevano nel loro paese alcune migliaia di anni fa, riflettendo una migrazione molto più drammatica di quanto Thompson e altri si aspettassero. Altri campioni hanno confermato la quantità di movimenti avvenuti in Africa negli ultimi millenni e hanno incluso un pastore tanzaniano che ha scoperto di avere discendenti da nord a sud nel continente.
Questi movimenti significano che il lignaggio degli umani moderni in Africa sembra aver mescolato molto più di quanto si pensasse, secondo Thompson. "Sembra essere una delle sostituzioni di popolazione più complete mai documentate", afferma.
"La storia genetica umana era complessa e sono necessari antichi studi sul DNA in Africa per comprendere la storia lì, e sono attesi con impazienza", ha dichiarato via e-mail Chris Tyler-Smith, genetista del Wellcome Trust Sanger Institute. "Questo è il primo studio sostanziale sull'antico DNA africano".
Tyler-Smith, che non era coinvolto nella ricerca, ha affermato che alcune delle conclusioni erano attese, come il fatto che le popolazioni di cacciatori-raccoglitori sono state sostituite da popolazioni agricole. Ma altre intuizioni, come quanto ramificato l'albero degli antenati per i moderni africani occidentali, lo hanno sorpreso.
Il completamento di questo sequenziamento, dice, apre le porte a sequenze più e migliori lungo la strada e solleva più domande sui nostri antenati.
Eran Elhaik, un genetista dell'Università di Sheffield, è d'accordo. "Questo studio apre una finestra sul passato di una delle regioni più geneticamente diverse del mondo che finora è rimasta in gran parte inesplorata", ha scritto via e-mail. Molte ipotesi e ricostruzioni su come gli antichi umani si stabilirono in Africa potrebbero dover essere scartati ora, dice.
Per Thompson e Skoglund, questo documento evidenzia in generale quante domande potrebbe svelare l'antico DNA umano in Africa. "Penso che sia importante portare questo strumento del DNA antico che è stato molto utile per comprendere la storia dell'Europa per comprendere tutte le parti del mondo, in particolare la preistoria africana", afferma Skoglund.
Thompson, che sta pianificando di trovare e sequenziare DNA più antico per dipingere un quadro ancora più chiaro di dove e come le persone vivevano in Africa molto tempo fa, afferma che si aspetta molte più ricerche da questo strumento nel prossimo futuro. "Penso che sarà una porta che è spalancata ora", dice Thompson.
