Circa 12.000 anni fa, un'adolescente fece una passeggiata in quella che ora è la penisola dello Yucatan e cadde a 190 piedi in una fossa profonda, rompendosi il bacino e probabilmente uccidendola all'istante. Con il passare del tempo, la fossa - parte di un elaborato sistema di grotte calcaree - divenne una fossa acquosa alla fine dell'era glaciale più recente, i ghiacciai si sciolsero e il livello del mare si alzò.
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Nel 2007, i sommozzatori si sono imbattuti nei suoi resti notevolmente conservati, che formano lo scheletro umano più antico, completo e geneticamente intatto nel Nuovo Mondo. Le sue ossa, secondo una nuova ricerca pubblicata su Science, sono la chiave di una domanda che ha afflitto a lungo gli scienziati: chi furono i primi americani?
Le idee prevalenti indicano tutti i nativi americani che discendono dagli antichi siberiani che si sono trasferiti attraverso il ponte terrestre della Beringia tra Asia e Nord America tra 26.000 e 18.000 anni fa. Col passare del tempo, il pensiero va avanti, queste persone si sono diffuse verso sud e hanno dato origine alle popolazioni native americane incontrate secoli fa dai coloni europei.
Il cranio di Naia sul pavimento di Hoyo Negro, come appariva nel dicembre 2011, dopo essere rotolato in una posizione quasi verticale. (Foto di Roberto Chavez Arce) Ma qui sta un enigma: "I moderni nativi americani assomigliano molto alle persone di Cina, Corea e Giappone ... ma i più vecchi scheletri americani non lo fanno", dice l'archeologo e paleontologo James Chatters, autore principale dello studio e proprietario di Applied Paleoscience, un servizio di consulenza di ricerca con sede a Bothell, Washington.
Il piccolo numero di primi esemplari americani scoperti finora ha facce più piccole e più corte e teschi più lunghi e più stretti rispetto ai successivi nativi americani, che assomigliano più da vicino ai moderni popoli dell'Africa, dell'Australia e del Sud Pacifico. "Ciò ha portato alla speculazione che forse i primi americani e i nativi americani provenivano da diverse terre d'origine", continua Chatters, "o sono emigrati dall'Asia in diverse fasi della loro evoluzione".
Lo scheletro appena scoperto - chiamato Naia dai subacquei che l'hanno scoperta, dal greco per acqua - dovrebbe aiutare a risolvere questa speculazione. Sebbene il suo cranio abbia la forma di quelli di altri primi americani, condivide una sequenza di DNA con alcuni moderni nativi americani. In altre parole, è probabilmente una prozia genetica per gli indigeni che si trovano attualmente nelle Americhe.
Nuove prove genetiche supportano l'ipotesi che le prime persone nelle Americhe arrivarono tutte dal nordest asiatico attraversando un ponte terrestre noto come Beringia. Quando il livello del mare è aumentato dopo l'ultima era glaciale, il ponte di terra è scomparso. (Julie McMahon) Per raggiungere questi risultati, gli scienziati hanno dovuto prima determinare definitivamente l'età di Naia.
Aiutò a trovare la grotta in cui si trovava: una camera sommersa chiamata "Hoyo Negro" (spagnolo per "buco nero") del sistema di caverne Sac Atun, accessibile solo da sommozzatori che scendevano una scala di 30 piedi in una dolina vicina, nuotando lungo un tunnel di 200 piedi, per poi fare un'ultima goccia di 100 piedi, era disseminato di fossili di tigri dai denti a sciabola, giganti bradipi di terra, orsi delle caverne e persino una creatura simile ad un elefante chiamata gomphothere. Queste creature hanno camminato per l'ultima volta sulla Terra migliaia di anni fa durante l'ultima era glaciale.
Ma i ricercatori dovevano essere più specifici di così. Quindi hanno esaminato attentamente i dati regionali sul livello del mare per ottenere un'età minima in cui la grotta si riempiva di acqua di mare. La loro analisi ha mostrato che il sito, che ora è a 130 piedi sotto il livello del mare, sarebbe stato sommerso tra 9.700 e 10.200 anni fa. Quindi, Naia doveva essere caduta nella grotta prima di allora.
A differenza dei precedenti scheletri dei primi americani, Naia ha incluso i suoi denti. Guidati dal coautore Douglas Kennett, professore di archeologia ambientale presso la Pennsylvania State University, i ricercatori hanno datato al radiocarbonio il suo smalto dei denti a 12.900 anni fa.
Ma l'esposizione di Naia all'acqua di mare all'interno delle grotte calcaree, tuttavia, aveva mineralizzato le sue ossa. "Sfortunatamente, non possiamo escludere che lo smalto dei denti sia contaminato da carbonati secondari del sistema di grotte", spiega Kennett.
Lo smalto dei denti contiene anche tracce di uranio e torio, minerali radioattivi che decadono a velocità note. Ma i risultati di quelle analisi, mentre indicavano che i resti avevano almeno 12.000 anni, erano anch'essi inconcludenti.
Tuttavia gli scienziati hanno notato qualcosa di interessante sulle stesse ossa: sono state avvistate con depositi minerali dall'aspetto di rosetta. Prima che la caverna fosse immersa, l'acqua che gocciolava dal tetto della caverna creava una nebbia minerale che si asciugava sulle ossa con motivi floreali.
"Poiché le cimette crescevano sulle ossa umane, sapevamo che uscire con loro ci avrebbe dato un'età minima per le ossa", spiega Victor Polyak, ricercatore presso il Dipartimento di Terra e Scienze Planetarie dell'Università del New Mexico. "E ancora, dato che la fossa di Hoyo Negro era asciutta quando Naia si diresse verso il fondo, le cimette dovettero crescere tra il momento della sua morte e 10.000 anni fa quando il fondo della fossa fu sommerso dall'acqua salmastra a causa dell'innalzamento livello del mare. Pertanto, i pezzi più antichi di cimette hanno fornito l'età minima più antica. "
L'analisi di questi ornamenti concordava con altre letture: Naia cadde nella caverna non prima di 12.000 anni fa.
Il terzo molare in alto a destra di Naia, utilizzato sia per la datazione al radiocarbonio che per l'estrazione del DNA. Il dente è tenuto dall'antico esperto di genetica Brian Kemp della Washington State University, che ha guidato la ricerca genetica sullo scheletro. (Foto di James Chatters) I denti di Naia avevano un altro ruolo da svolgere: con l'età stabilita, gli scienziati hanno quindi cercato di estrarre il suo DNA dai suoi molari. "Abbiamo provato un'estrazione del DNA sulla possibilità esterna che alcuni frammenti potrebbero rimanere", dice Chatters. "Sono rimasto scioccato quando abbiamo ottenuto il DNA intatto".
I ricercatori si sono concentrati sul DNA mitocondriale (mtDNA), che viene utilizzato dai genetisti per esaminare le relazioni tra le popolazioni. Il mtDNA è più abbondante del DNA presente nel nucleo di una cellula, quindi è più facile da studiare. I ricercatori si sono concentrati soprattutto sugli aplotipi, che sono sequenze di geni che mutano più lentamente rispetto al resto del mtDNA.
La loro analisi ha mostrato che il mtDNA di Naia contiene un aplotipo che si presenta nei moderni nativi americani e si trova solo nelle Americhe; gli scienziati credono che si sia evoluto in Beringia.
"Siamo stati in grado di identificare la sua discendenza genetica con elevata certezza", afferma Ripan Malhi, professore di antropologia presso l'Università dell'Illinois. Il laboratorio di Malhi è stato uno dei tre che hanno analizzato il mtDNA di Naia; tutte e tre le analisi hanno prodotto gli stessi risultati. "Questo dimostra che i nativi americani viventi e questi antichi resti della ragazza che abbiamo analizzato provenivano tutti dalla stessa popolazione di origine durante il popolamento iniziale delle Americhe ".
Naia dimostra che le migrazioni dalla Beringia sono arrivate nel sud del Messico. Per quanto riguarda il motivo per cui il cranio di Naia è così diverso dai moderni nativi americani, la coautrice Deborah Bolnick, assistente professore di antropologia all'Università del Texas ad Austin, ha una spiegazione: “Le differenze fisiche tra paleoamericani e nativi americani oggi sono più probabili a causa di cambiamenti che si è verificato in Beringia e nelle Americhe negli ultimi 9000 anni. ”Il laboratorio di Bolnick è stato uno dei tre a confermare i risultati del mtDNA.
Gli studi su Naia - vale a dire il fatto che è un precursore genetico dei moderni nativi americani - solleva ironicamente alcune domande interessanti sul fatto che gli scienziati saranno in grado di accedere ed estrarre i resti dei primi americani ancora da scoprire.
Ad esempio, Chatters - che nel 1996 scoprì l'importanza scientifica del ~ 9000enne Kennewick Man - non riuscì ad analizzare ulteriormente quei resti a causa delle tribù locali che rivendicavano il corpo come antenato ai sensi del Native American Graves Protection and Repatriation Act (NAGPRA ), approvato nel 1990. Tuttavia, nel 2004, la nona Corte d'appello del Circuito ha confermato una precedente decisione che stabiliva che i resti non potevano essere definiti come "nativi americani" ai sensi della legge NAGPRA e che gli studi sull'ente riprendevano.
La scoperta di Naia potrebbe aprire le porte a ulteriori lotte legali in futuro. Ma Chatters respinge questa idea, osservando che nel presente studio, "Qui non stiamo necessariamente guardando una relazione antenato-discendente. Stiamo semplicemente guardando un patrimonio comune. "
Nel frattempo, immergiti in Hoyo Negro con gli esploratori delle caverne del progetto, per gentile concessione del National Institute of Anthropology and History del governo messicano e supportato dalla National Geographic Society:
Lo scheletro di una ragazza di 12.000 anni è stato trovato in Hoyo Negro, un sistema di grotte sottomarine nella penisola dello Yucatan.
