Recentemente, i ricercatori hanno fatto onde con l'annuncio di aver trovato la madre di tutti i capodogli: cioè la femmina da cui discendono tutti i capodogli moderni. "I capodogli hanno una 'vigilia", ha pubblicato i titoli delle notizie, capitalizzando sull'idea biblica della "prima donna". L'idea di una "Eva" mitocondriale non è nuova; i ricercatori lo usano spesso per riferirsi al primo antenato genetico femminile di una specie. Il problema è che molte persone fraintendono esattamente cosa significa il termine, pensando che significhi la prima femmina in una specie.
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In effetti, il capodoglio “Eva” nacque molto più tardi del primo capodoglio. Esaminando 1.600 capodogli in tutto il mondo, i ricercatori hanno ipotizzato che questa magnifica matriarca sia sorta in un periodo compreso tra 10.000 e 80.000 anni fa. Nel frattempo, i reperti fossili di capodogli li riportano indietro di milioni di anni.
"Non stiamo dicendo che ci fosse solo una femmina che nuotava intorno all'oceano in quel momento e improvvisamente tutte queste capodogli sono nate da lei", Alana Alexander, ricercatrice post dottorato presso il Biodiversity Institute dell'Università del Kansas e autore principale del studio, dice a Smithsonian.com. Invece, questa cosiddetta Eva "era una delle tante femmine, ma per caso era l'unica a tramandare il DNA mitocondriale in modo ininterrotto da femmina a femmina".
Per coloro che sono nuovi al dibattito: una "Eva mitocondriale" si riferisce al DNA mitocondriale, il codice genetico unico che viene tramandato da femmina a femmina. Il DNA mitocondriale, che è responsabile del metabolismo energetico, è isolato dal resto del nostro DNA, seduto da solo nel suo contenitore. I ricercatori ritengono che ad un certo punto all'inizio della nostra evoluzione, l'organismo monocellulare che è il nostro antenato più antico abbia inghiottito un altro batterio, e alla fine i due hanno lentamente sviluppato una relazione simbiotica che continua ancora oggi. Quel batterio divenne il primo mitocondrio.
Se vuoi tornare fino alla vigilia biologica vera e propria, dovresti cercare l'antenato dei nostri mitocondri, afferma Roger Bull, un assistente di ricerca senior nel laboratorio di biodiversità molecolare presso il Canadian Museum of Nature. “Se mai ci fosse un organismo che dovrebbe essere considerato la Eva mitocondriale, è quella piccola cellula senza pretese che ha inghiottito una singola cellula più piccola per formare una squadra biologica piuttosto imbattibile: l'antenato di dinosauri, alberi, farfalle, (persino) Donald Trump ", Afferma Bull in un'email.
In quasi tutti gli organismi multicellulari, il DNA mitocondriale viene trasmesso lungo la linea matrilineare di generazione in generazione. Questo fatto è estremamente utile per i ricercatori, che possono usare questi biomarcatori del DNA per risalire alla storia matrilineare di una specie. È anche bello per te, se sei una donna: significa che i mitocondri in ogni cellula del tuo corpo possono essere ricondotti alla tua bisnonna-grande-grande-tu-hai-la-foto. Purtroppo, anche se le madri trasmettono il loro DNA mitocondriale ai maschi, quei figli non possono trasmettere questo DNA ai propri figli.
Negli anni '80, quando il concetto di Eva mitocondriale iniziò a proliferare nei media popolari, causò all'istante un certo strappo tra i ricercatori. "L'uso del termine è stato un errore di interpretazione, dato che la ricerca riguardava il più recente antenato mitocondriale comune di tutti gli esseri umani viventi ... non sulla prima donna umana di sempre", afferma Bull.
L'hai preso dalla tua mamma: i mitocondri in un polmone di mammifero (Wikimedia Commons) In realtà, una Eva mitocondriale non è la prima femmina di una specie, ma solo la femmina più recente storicamente da cui tutti gli animali viventi di una specie possono risalire ai propri antenati. Pensa a lei come il picco di una piramide genealogica, in cui si incontrano tutti gli antenati di una specie. Mentre tutti sotto di lei discendono da lei, ciò non significa che non ci sia altra femmina sopra di lei, o che visse contemporaneamente a lei. Forse alcuni dei suoi contemporanei non avevano figli sopravvissuti. Oppure avevano solo figli, che non avrebbero trasmesso il loro DNA mitocondriale.
"In ogni generazione ci saranno individui che non lasceranno progenie", dice Marek Kimmel, professore di genetica statistica ed evoluzione molecolare alla Rice University, a Smithsonian.com. "I loro geni saranno eliminati". Ha aggiunto che il numero di individui che passano i loro geni ad altre generazioni si sta riducendo continuamente, il che significa che Eva mitocondriale non è un individuo fisso nel tempo, ma potrebbe diventare più recente man mano che i lignaggi si estinguono.
"Se raggiungi abbastanza in profondità nel passato, trovi sempre un antenato comune a tutti", afferma Kimmel, che ha pubblicato uno studio nel 2010 che riporta la vigilia mitocondriale degli umani a circa 100.000 a 250.000 anni fa (uno studio del 2013 ha stimato che età un po 'più recente).
Quindi, in che modo questa madre di capodoglio particolarmente riuscita ha assunto, geneticamente? Di solito, i capodogli femmine sono più sedentari, tendendo ad attaccarsi a parti più piccole dell'oceano rispetto ai maschi, dice Alexander. Ciò potrebbe significare che questa Eva era una specie di vagabondo viaggiante che andava da un oceano all'altro lasciando la sua discendenza, essenzialmente il Gengis Khan delle madri capodoglio.
Oppure, la sua acquisizione genetica avrebbe potuto essere solo il risultato di una lenta espansione della sua discendenza nel corso di molte generazioni. "Sappiamo che deve aver avuto successo nel lasciare la discendenza femminile", afferma Alexander. “Il mio sospetto è che se Eva fosse simile ai suoi discendenti in ecologia, allora non stava vagando per tutti gli oceani, ma poiché sia lei che le sue figlie avevano successo, alla fine si espansero da qualsiasi oceano in cui erano originariamente stabiliti. ”
I capodogli e gli esseri umani non sono gli unici organismi per i quali i ricercatori hanno trovato una vigilia mitocondriale. Inger Winkelmann, ricercatrice di genetica evolutiva presso il Museo di storia naturale della Danimarca, e i suoi coautori hanno anche stimato una data difficile per l'età della famigerata nemesi del capodoglio: il calamaro gigante. È più difficile stabilire un'età per i calamari poiché i loro tessuti molli disossati non si fossilizzano bene, dice Winkelmann, ma lei e i suoi coautori hanno usato il tasso di mutazione delle lumache - una specie relativamente vicina - per fissare la data del calamaro mitocondriale intorno 35.000 anni fa.
I ricercatori spesso si concentrano sul DNA mitocondriale perché ce n'è molto nelle cellule, sopravvive bene nei vecchi campioni di tessuto e sporge come un pollice dolente. Ma, in teoria, qualsiasi parte del DNA potrebbe essere fatta risalire. Ad esempio, nei mammiferi, il cromosoma Y si trova solo nei maschi e parti di esso potrebbero essere ricondotte a un singolo antenato. Ciò significa che, nel tipo di linguaggio evolutivo di cui stiamo parlando, esiste un equivalente maschile: l '"Adam-cromosomico Y".
Ciò che sarebbe affascinante, afferma Alexander, sarebbe se tu avessi una situazione in cui potresti rintracciare questo Ad-cromosoma Y in un momento simile a quello della Eva mitocondriale, poiché ciò suggerirebbe una rapida o improvvisa espansione della popolazione, il tipo che viene quando un la specie si trasferisce in un nuovo territorio. Nel caso dei calamari e dei capodogli, potrebbe anche indicare la ragione di un'espansione della popolazione nella discendenza della vigilia mitocondriale. Potrebbe esserci una sorta di strozzature parallele, come un grande cambiamento ambientale, che ha portato a un modello simile di bassa diversità mitocondriale.
Ma Alexander è cauto nel sottolineare un possibile collegamento. "È una storia molto sexy, ma sento anche l'onore di sottolineare che i calamari giganti sono solo una delle tante specie che mangiano i capodogli", dice. È un peccato, sarebbe stata una balena di una storia .
