Come ha fatto l’umanità a conquistare la Terra? Un pilastro del modello dell’origine africana dell’umanità è quello della partenza dal continente, secondo cui circa 60mila anni fa la nostra specie lasciò l’Africa e con una migrazione epica conquistò l’Eurasia. Questo paradigma si sta incrinando da tempo. I crani umani rinvenuti in due siti israeliani, per esempio, sono di 120mila anni fa. Questa è spesso considerata la prova del fatto che l’umanità ha fatto qualche breve incursione, fallita, in Asia occidentale prima dell’esodo di massa. Ma gli sviluppi degli ultimi anni fanno seriamente sospettare che ci sia stato qualcosa di più. Per esempio, una mandibola di 177mila anni fa trovata nella grotta di Misliya, in Israele, fa pensare che in Medio Oriente gli esseri umani fossero presenti da molto più tempo. Una vera sorpresa è arrivata nel 2019, quando un paio di crani scoperti in Grecia nel 1978 hanno finalmente rivelato il loro segreto. Erano stati trovati in una grotta lungo la costa, attaccati per la nuca in un blocco di breccia vulcanica. Si riteneva che fossero entrambi di neandertal vissuti circa 150mila anni fa, ma da una seconda analisi è risultato che non era così. Uno apparteneva effettivamente a un neandertal di 170mila anni fa. Ma l’altro aveva 210mila anni ed era di un Homo sapiens, anche se presentava un misto di tratti moderni e arcaici. I due crani erano finiti per qualche motivo nella stessa grotta e si erano attaccati nel tempo. L’unica conclusione che se ne può trarre è che gli umani semimoderni vissuti in Africa più di 200mila anni fa avevano raggiunto l’Europa meridionale, con un viaggio a piedi – o forse con le zattere – intorno al Mediterraneo orientale che probabilmente aveva richiesto migliaia di anni. In Africa sono state trovate ulteriori prove di dispersioni precedenti. Nel 2015 alcuni ricercatori in Cina hanno annunciato la scoperta di denti umani moderni in una grotta nel sud del paese che risalgono almeno a 80mila anni fa. In Cina sono stati trovati anche altri fossili che risalgono più o meno allo stesso periodo. Queste nuove scoperte di dispersioni precedenti sono affascinanti, ma il quadro generale rimane sostanzialmente immutato. La teoria attuale è che gli esseri umani moderni emigrarono in massa dall’Africa a partire da centomila anni fa, probabilmente attraverso la penisola Arabica o il Vicino Oriente o entrambi. Si fecero lentamente strada verso l’Europa e la costa meridionale dell’Eurasia, molto probabilmente alla ricerca di cibo di migliore qualità, poi tornarono in Asia centrale da quella che oggi è la Cina. Circa 65mila anni fa qualcuno raggiunse il Sahul, un antico continente che oggi costituisce l’Australia e la Nuova Guinea, quasi sicuramente via mare. Circa 15mila anni fa l’ultima grande migrazione portò poi l’umanità nelle Americhe attraverso il ponte continentale di Bering. Cambia tutto di nuovo? Il multiregionalismo africano è in ascesa, ma non si è ancora imposto del tutto. Un gruppo di genetisti ha analizzato il dna mitocondriale di 1.217 persone viventi di origine africana ed è arrivato alla conclusione, pubblicata sulla rivista Nature nel 2019, che le loro origini risalgono tutte a un’unica piccola popolazione vissuta circa 200mila anni fa intorno al giacimento di sale di Makgadikgadi, nel Botswana settentrionale. Quello che oggi è un arido deserto, all’epoca era la palude più grande del continente. Se questo fosse vero, sposterebbe il pendolo di nuovo verso un’origine più recente. “È una cosa che dobbiamo approfondire”, dice Carina Schle­busch, dell’università svedese di Uppsala. Ma indica vari motivi per dubitare di quel risultato. Tanto per cominciare, il dna mitocondriale fornisce informazioni solo sulla stirpe materna, non sull’intera popolazione antica. Solo perché gli africani discendono da un’Eva mitocondriale vissuta in Botswana 200mila anni fa, non significa che discendano solo da lei. Potrebbero aver avuto molte altre antenate la cui stirpe mitocondriale si è estinta. Anzi, un’analisi simile condotta sui cromosomi Y, trasmessi dalla stirpe paterna, indica l’esistenza di un cromosoma Y Adamo in Africa occidentale 400mila anni fa. Il quadro generale si può avere solo studiando i genomi completi, e questi indicano un’origine panafricana, dice Schle­busch. Inoltre, ci sono tutte le prove costituite dagli utensili e dai fossili. “Il paradigma del luogo d’origine unico non è il più adatto a descrivere quello che è successo effettivamente in Africa”, dice. “È più qualcosa di simile al delta di un fiume che si divide e si fonde di nuovo nel corso del tempo”. Allora, a che punto siamo? Per il momento, il multiregionalismo africano sembra essere la sintesi più coerente. Ma non è detto che duri più del modello precedente. Le scoperte future senza dubbio lo rimetteranno in discussione. Lo studio degli antichi genomi africani è ancora all’inizio. “Oggi sono gli studi genomici a portare avanti la ricerca, e lo stanno facendo molto rapidamente”, dice Robert Foley. E sicuramente si troveranno altri fossili. Il mesozoico dell’Africa occidentale è praticamente ancora inesplorato e, come abbiamo visto, basta un unico cranio per far crollare interi paradigmi. Senza contare che ci sono ancora 25 unità tassonomiche conosciute di ominini che non sono ancora state integrate nel modello. E le altre specie umane? Secondo il modello standard della dispersione a partire dall’Africa, quando si diffuse in Eurasia la nostra specie sostituì completamente gli esseri umani arcaici nei quali si imbatté. Non ci sono dubbi che siamo gli ultimi ominini esistenti. Ma se sia stato l’Homo sapiens a determinare la scomparsa delle altre specie è oggetto di acceso dibattito. Quello che è parso chiaro negli ultimi anni è che questi incontri non furono sempre violenti e distruttivi. Almeno in alcuni casi, i nostri antenati fecero l’amore piuttosto che la guerra. I neandertal e i denisova, i nostri due parenti più stretti, si estinsero entrambi decine di migliaia di anni fa. Ma nel mondo ci sono ancora persone che hanno nel loro genoma frammenti di dna ereditati da una o da entrambe le specie. Questo dimostra che l’Homo sapiens si incrociò con i denisova, e almeno alcuni di questi incontri produssero una progenie fertile. Oggi alcuni mediorientali sono portatori anche del dna fantasma di un’altra specie chiamata ominine X, i cui fossili non sono ancora stati trovati. Mentre si disperdevano nel mondo, i nostri antenati potrebbero aver incontrato altri ominini, compreso l’enigmatico “hobbit”, l’Homo floresiensis, vissuto sull’isola indonesiana di Flores fino a 50mila anni fa. Nel 2019 si è scoperto che più o meno nello stesso periodo una specie simile viveva tremila chilometri più a sud, sull’isola filippina di Luzon. Ma non esistono prove genetiche dell’incrocio con nessuna di queste due specie, quindi ignoriamo il ruolo svolto dall’Homo sapiens nella loro estinzione, se ne ha avuto uno. Un tempo si pensava che gli incroci tra i primi esseri umani e altri ominini fossero avvenuti solo fuori dall’Africa. Frammenti di dna del neandertal sono stati trovati nel genoma di persone che vivono in Africa, ma dato che sembra che i neandertal non abbiano mai vissuto in quel continente, quasi sicuramente sono il risultato di una migrazione di ritorno degli umani dall’Eurasia. Tuttavia, alcune analisi più recenti fanno pensare che nel continente ci sia stato un incrocio con altri ominini. In effetti, i genomi di alcuni africani sono al 19 per cento “antichi”, molto più del contributo dei neandertal e dei denisova al genoma eurasiatico. Le prime prove di questi incroci sono state trovate nel 2012, quando un’équipe di ricercatori guidata da Sarah Tishkoff dell’università della Pennsylvania ha scoperto frammenti di dna antico nei genomi dei cacciatori-raccoglitori moderni che vivono nel Camerun e in Tanzania. Questo indica che i loro antenati si sono incrociati con una specie sconosciuta di ominini non più di 30mila anni fa. Poi, nel 2018, Arun Durvasula dell’università della California a Los Angeles ha analizzato l’intero genoma di persone appartenenti a quattro popolazioni subsahariane e ha trovato tracce di un accoppiamento precedente con un’altra specie sconosciuta di ominini arcaici. Sembra che la loro separazione dalla nostra stirpe sia avvenuta circa 625mila anni fa, e che gli incroci con gli esseri umani siano continuati fino a 124mila anni fa. Questo significa prima dell’esodo di massa dall’Africa, il che spiegherebbe perché i genomi europei sono portatori dello stesso dna fantasma. All’inizio di quest’anno dall’analisi di quattro scheletri fossili ritrovati nel Camerun è emerso altro dna fantasma dovuto a un incontro avvenuto circa 250mila anni fa. Chi potrebbero essere questi nostri parenti misteriosi? Un possibile candidato è l’Homo naledi, un ominine dall’aspetto primitivo scoperto in Sudafrica nel 2013 e vissuto fino a circa 250mila anni fa. Un’altra ipotesi è l’Homo antecessor, vissuto circa 900mila anni fa e che oggi si ritiene sia il nostro antenato diretto, anche se non abbiamo le prove del fatto che sia vissuto in Africa. Un’ipotesi più probabile è che i fossili delle specie fantasma debbano ancora essere scoperti, e forse non lo saranno mai. Inoltre, sembra ci siano pochi dubbi che da nuovi studi emergeranno ulteriori antenati fantasma nel nostro dna. Cosa rivela il dna della nostra storia? Oggi la genetica è all’avanguardia nella ricerca sull’evoluzione umana e forse è ancora più importante dello studio di ossa e pietre. Ma estrarre informazioni sul passato da dna antichi o moderni non è così semplice. Le tecniche si basano su arcane statistiche e sulla biologia computazionale, ma i princìpi basilari sono facili da capire. Una cosa importante che il dna può dirci è quanto tempo fa due stirpi si sono separate. Queste analisi si basano sulle mutazioni, dice Schlebusch. Il metodo più semplice parte dal dna mitocondriale, trasmesso ai figli dalla madre. “Abbiamo sequenziato diversi genomi mitocondriali per confrontare e contare le diverse mutazioni”, dice. “Poi, sulla base del ritmo delle mutazioni, siamo risaliti a quanto tempo fa i mitocondri si sono separati”. Anche estrarre informazioni dal dna del cromosoma Y – che passa dai padri ai figli maschi – è abbastanza semplice perché, come il dna mitocondriale, viene trasmesso intatto. Altri cromosomi, invece, durante la formazione degli spermatozoi e degli ovuli subiscono un processo chiamato ricombinazione, in cui i frammenti di dna vengono rimescolati. Questo rende più difficile analizzarli. Ma il dna dei mitocondri e del cromosoma Y non ci racconta tutta la storia, quindi sono stati studiati metodi per calcolare il momento della separazione in base ad altri cromosomi. I sistemi sono due. “Uno consiste nel tener conto della ricombinazione, mappandola per individuare i punti chiave”, dice Schlebusch. “Un altro consiste nell’ignorare la ricombinazione usando frammenti di dna presi a campione tra tutti i cromosomi”. Se questi frammenti sono abbastanza piccoli, i ricercatori ipotizzano che siano stati trasmessi da una generazione all’altra abbastanza intatti. Il dna può anche rivelarci quando popolazioni – o specie – diverse si sono mescolate. “Quando due popolazioni si dividono, si evolvono in modo indipendente e accumulano schemi di mutazioni diversi”, dice Darvasula. Quando avviene l’incrocio, i genomi che ne risultano sono un misto tra i due schemi. Come si stabilisce l’età di un fossile? Forse la data più importante della nuova era della ricerca sull’evoluzione umana è 315mila anni fa, con uno scarto di 34mila anni in più o in meno. Questa è la sorprendente età delle ossa di un Homo sapiens trovate a Jebel Ihroud, in Marocco, emersa da una nuova analisi fatta nel 2017. In origine le ossa erano state scoperte nel 1961 e datate a un minimo di 40mila anni fa. La nuova datazione ha messo in moto un totale ripensamento sulle origini della nostra specie in Africa. L’età di un fossile può essere dedotta dall’età dei sedimenti in cui viene trovato, delle piante, dagli animali e dagli utensili a cui è associato. Ma le ossa possono essere state sepolte in una tomba o i sedimenti possono essersi erosi e ridepositati. Ma soprattutto, le informazioni stratigrafiche più importanti sono andate perdute per circa il 90 per cento dei fossili di ominini ritrovati, perché sono stati estratti prima che, qualche decennio fa, tecniche più rigorose diventassero la norma. In origine la datazione dei fossili di Jebel Irhoud era stata ottenuta con l’analisi al radiocarbonio, o carbonio-14, a lungo l’unico metodo usato per datare direttamente i reperti. Si basa sul fatto che gli organismi viventi assorbono nei loro tessuti i tre isotopi del carbonio – C-12, C-13 e C-14 – ai relativi livelli in cui si trovano nell’atmosfera. Quando un organismo muore, non ne assorbe più. Il C-14, che è il più instabile, degenera gradualmente in azoto, diminuendo in quantità nel fossile rispetto al C-12 e al C-13. Per decadere, metà del C-14 presente in un campione impiega 5.730 anni, perciò misurando la percentuale di isotopi di carbonio si può calcolare quando è morto un organismo, con uno scarto di qualche secolo. Purtroppo, per la breve emivita del C-14, si può risalire al massimo a 55mila anni fa, e di solito a non più di 45mila. Questo ne limita l’utilità per lo studio dell’evoluzione umana. Le altre due tecniche sono la datazione in base alla risonanza di spin elettronico (Esr) e quella in base alla serie dell’uranio. La prima è preziosa per datare i denti, perché sfrutta il fatto che lo smalto è pieno di un minerale chiamato idrossiapatite, il quale contiene molti ioni che, se colpiti dalla radiazione di fondo, formano radicali liberi. Questi nel tempo si accumulano e possono essere misurati con varie tecniche. In questo modo si può stabilire l’età di un dente fino a tre milioni di anni fa. La datazione in base alla serie dell’uranio, invece, nasce dal fatto che le ossa degli esseri viventi quasi non contengono uranio, torio e piombo. Ma, una volta sepolte, assorbono ioni uranili dall’acqua o dai sedimenti del terreno, e l’uranio che contengono decade in torio e piombo. Quindi la percentuale dei tre elementi può indicare da quanto tempo qualcosa è stato sepolto. La lunga emivita dell’uranio (circa 245mila anni) consente alla serie di risalire ad almeno 500mila anni fa. ◆ bt