In una grotta chiamata "la fossa delle ossa", sulle montagne spagnole di Atapuerca, una collezione di denti di 430.000 anni è curiosamente più piccola di quanto ci si potrebbe aspettare per i teschi con cui sono stati trovati. L'anomalia ha uno scienziato che suggerisce che i lignaggi degli umani moderni e dei Neanderthal si siano separati circa 800.000 anni fa, decine di migliaia di anni prima di quanto stimato dagli studi genetici.
Aida Gómez-Robles, antropologa presso l'University College di Londra, studia come i denti delle antiche specie di ominidi si siano evoluti nel corso dei secoli. Ritiene che, poiché i denti antichi sembrano troppo moderni per la loro era, devono essersi evoluti in modo insolitamente rapido o, come trova più probabile, avere più tempo per evolversi di quanto si creda in genere. La nuova ricerca è stata pubblicata oggi su Science Advances .
Con l'evolversi di varie specie di ominidi, i loro denti cambiarono in modo notevole, diventando generalmente più piccoli nel tempo. Studiare i denti di vari primi antenati umani è uno dei modi più comuni per differenziare le specie e persino identificarne di nuove. Le precedenti ricerche di Gómez-Robles suggeriscono che i denti tendono ad evolversi ad un ritmo relativamente standard nella storia degli ominidi. Se questo è vero, i molari e i premolari rinvenuti dalla grotta spagnola sono più piccoli di quanto ci si aspetterebbe dalla loro età.
"Quando guardiamo questi denti, sono molto simili ai denti dei successivi Neanderthal, anche se sono molto più vecchi", dice Gómez-Robles. "In questo studio abbiamo cercato di esaminare la quantità di tempo che questi primi Neanderthal avrebbero avuto bisogno per evolvere questa forma dentale, [che] è molto simile alla forma dentale dei Neanderthal che è molto più tardi."
Neanderthal e Homo sapiens condividono un antenato comune, ma esattamente chi fosse quella specie e quando i lignaggi successivi si discostarono da esso, è un mistero difficile da districare. Ma ci sono indizi, e il nuovo studio dentistico è tutt'altro che la prima prova che emerge anche da Sima de los Huesos, il sito di grotte ricche di fossili nelle montagne spagnole di Atapuerca. Gli ominidi che vivevano qui, una trentina di individui che sono stati ben studiati nel corso degli anni, sembrano dalla loro morfologia e DNA essere i primi Neanderthal - in realtà, i resti rappresentano alcuni dei più antichi Neanderthal conosciuti. Ma quanto erano davvero vicini al comune antenato sia di quella specie scomparsa che della nostra?
La genetica ci ha aiutato a scrutare il passato e delineare gli antichi rami dell'albero genealogico degli ominidi. Uno studio del 2016 sui resti di 430-000 anni di Neanderthal dal sito di Sima de los Huesos stima il tempo della divisione di Neanderthal dal lignaggio dell'Homo sapiens tra 550.000 e 765.000 anni fa. Altri studi genetici suggeriscono allo stesso modo tempi di divergenza inferiori a 800.000 anni fa.
Il paleoantropologo Rick Potts, direttore del programma Human Origins dello Smithsonian, afferma che mentre Gómez-Robles solleva alcune idee plausibili, è tutt'altro che convinto che i tassi di evoluzione dentale siano standard o prevedibili come suggerisce il documento. "Ha messo fuori argomento un argomento interessante qui, ma non vedo l'argomento secondo cui i tassi di evoluzione dentale sono assolutamente noti al punto in cui possiamo quindi dire che per certo la divergenza umana moderna di Neanderthal deve essere stata prima di 800.000 anni fa ", dice Potts. "Una varietà di studi genetici molecolari suggerisce che è più recente."
I denti sono uno dei resti più comunemente utilizzati degli antenati umani per differenziare le specie. (Aida Gomez-Robles / Ana Muela / Jose Maria Bermudez de Castro) È possibile, dice Gómez-Robles, che i denti si siano evoluti a un ritmo insolitamente alto a causa della forte selezione per i cambiamenti genetici. Questo cambiamento accelerato avrebbe potuto verificarsi se la popolazione remota vivesse isolata dagli altri Neanderthal europei. Ma Gómez-Robles crede che i denti si siano semplicemente evoluti per un lungo periodo di tempo, che secondo la sua cronologia dei tassi di evoluzione dentale porterebbe la divisione tra l' Homo sapiens e il lignaggio di Neanderthal a 800.000 anni fa o più.
"Tutto il resto, come il volto [e] l'anatomia di questi ominidi, sembra un po 'intermedio", afferma Gómez-Robles. "Sembrano quello che ci aspetteremmo per gli ominidi di quell'età. Ma i denti sembrano molto, molto diversi. Sembrano molto neanderthal, e l'unica cosa che è diversa sono i denti. ... Se ci fosse una selezione, ci aspetteremmo che abbia un effetto su qualcos'altro, come il viso, e non solo i denti. "
Potts evidenzia anche diverse possibili cause di errata interpretazione, tra cui una variabile chiamata "tempo di generazione" che potrebbe influenzare notevolmente la linea temporale dell'evoluzione dentale nel corso di molte migliaia di anni. "Se hai un ritmo più rapido o più lento di sviluppo dei denti, di crescita, ciò influenzerebbe la tua stima dei tassi di evoluzione", afferma.
Gli scienziati hanno prove che la velocità di sviluppo del dente è cambiata nel tempo evolutivo. Studi microscopici sugli strati di smalto dei denti consentono ai ricercatori di calcolare i giorni tra la nascita di un ominina fossile e l'eruzione del suo primo molare, dimostrando che 1, 5 milioni di anni fa, il giovane Homo erectus ottenne il suo primo molare a circa 4, 5 anni. Circa 200.000 anni fa, i Neanderthal avevano lo stesso dente di circa 6 anni, come facciamo noi umani ancora oggi. "E non sappiamo quando, tra 1, 5 milioni di anni fa e 200.000 anni fa, quel tasso cambiò in un tasso molto più lento di sviluppo dei denti", afferma Potts. "Quindi è un sacco di spazio di manovra."
L'ibridazione tra diverse specie, che sembra essere stata dilagante durante l'epoca, è un'altra possibile complicazione. (L'accoppiamento tra la specie umana moderna e la specie di Neanderthal si è verificato di recente 50.000 anni fa.) "C'è tutto l'inferno che si scatena nell'Europa interglaciale durante questo periodo di tempo, dove ci sono popolazioni che si separano l'una dall'altra per periodi di tempo, probabilmente in fase di rapida evoluzione, tornare insieme da migliaia a decine di migliaia di anni dopo ", afferma Potts. "Non sappiamo quale effetto della storia di quella popolazione evolutiva, dividendo e riunendo più e più volte durante l'era glaciale e l'Europa interglaciale, avrebbe avuto sui meccanismi dell'evoluzione dentale".
Date le difficoltà di districare diverse linee di prove antiche e le differenze relativamente piccole tra le stime dell'evoluzione genetica e dei denti della moderna divisione uomo-Neanderthal, ci si potrebbe chiedere perché scoprire la vera cronologia sia così importante. Ma riempire questi spazi vuoti è l'unico modo in cui possiamo tracciare con precisione i molti germogli e rami evolutivi del nostro albero genealogico e imparare come siamo diventati ciò che siamo.
"Anche quando la differenza non è enorme", afferma Gómez-Robles, "le implicazioni di tali differenze possono essere piuttosto importanti in termini di comprensione delle relazioni tra le diverse specie e quali sono ancestrali tra loro".
