Le prove genetiche umane più antiche di sempre chiariscono la disputa sui nostri antenati

Le informazioni genetiche di un fossile umano di 800.000 anni sono state recuperate per la prima volta. I risultati dell'Università di Copenaghen hanno fatto luce su uno dei punti di diramazione dell'albero genealogico umano, raggiungendo molto più indietro nel tempo di quanto precedentemente possibile.

Le prove genetiche umane più antiche di sempre chiariscono la disputa sui nostri antenati

Le prove genetiche umane più antiche di sempre chiariscono la disputa sui nostri antenati

Le informazioni genetiche di un fossile umano di 800.000 anni sono state recuperate per la prima volta. I risultati dell'Università di Copenaghen hanno fatto luce su uno dei punti di diramazione dell'albero genealogico umano, raggiungendo molto più indietro nel tempo di quanto precedentemente possibile.

Un importante progresso negli studi sull'evoluzione umana è stato raggiunto dopo che gli scienziati hanno recuperato il set di dati genetici umani più antico da un dente di 800.000 anni appartenente alla specie Homo antecessore .

I risultati degli scienziati dell'Università di Copenaghen (Danimarca), in collaborazione con i colleghi del CENIEH (Centro nazionale di ricerca sull'evoluzione umana) a Burgos, in Spagna e altre istituzioni, sono stati pubblicati il ​​1 ° aprile su Nature.

"L'antica analisi delle proteine ​​fornisce la prova di una stretta relazione tra Homo antecessor , noi ( Homo sapiens ), Neanderthal e Denisovans. I nostri risultati supportano l'idea che l' Homo antecessor era un gruppo gemello del gruppo contenente Homo sapiens , Neanderthals e Denisovans," afferma Frido Welker, ricercatore post-dottorato presso il Globe Institute, Università di Copenaghen, e primo autore del documento.

Ricostruire l'albero genealogico umano

Usando una tecnica chiamata spettrometria di massa, i ricercatori hanno sequenziato le antiche proteine ​​dallo smalto dentale e hanno determinato con sicurezza la posizione di Homo antecessor nell'albero genealogico umano.

Il nuovo metodo molecolare, la paleoproteomica, sviluppato dai ricercatori della Facoltà di Sanità e Scienze mediche dell'Università di Copenaghen, consente agli scienziati di recuperare prove molecolari per ricostruire accuratamente l'evoluzione umana da più indietro nel tempo che mai.

Il lignaggio umano e quello dello scimpanzé si sono separati l'uno dall'altro circa 9-7 milioni di anni fa. Gli scienziati hanno mirato incessantemente a comprendere meglio le relazioni evolutive tra la nostra specie e le altre, tutte ormai estinte, nel lignaggio umano.

"Gran parte di ciò che sappiamo finora si basa sui risultati dell'analisi del DNA antico o sulle osservazioni della forma e della struttura fisica dei fossili. A causa della degradazione chimica del DNA nel tempo, il più antico DNA umano recuperato finora è datato da non più di circa 400.000 anni ", afferma Enrico Cappellini, professore associato presso il Globe Institute, Università di Copenaghen, e autore principale del documento.

"Ora, l'analisi di antiche proteine ​​con spettrometria di massa, un approccio comunemente noto come paleoproteomica, ci consente di superare questi limiti", aggiunge.

Teorie sull'evoluzione umana

I fossili analizzati dai ricercatori sono stati trovati dal paleoantropologo José María Bermúdez de Castro e dal suo team nel 1994 a livello stratigrafico TD6 dal sito della grotta di Gran Dolina, uno dei siti archeologici e paleontologici della Sierra de Atapuerca, Spagna.

Le prime osservazioni hanno portato a concludere che l'antenato dell'Homo era l'ultimo antenato comune degli umani moderni e dei Neanderthal, una conclusione basata sulla forma fisica e sull'aspetto dei fossili. Negli anni seguenti, l'esatta relazione tra l' antenato dell'Homo e altri gruppi umani, come noi stessi e i Neanderthal, è stata discussa intensamente tra gli antropologi.

Sebbene l'ipotesi che l'antenato dell'Homo possa essere l'antenato comune di Neanderthal e degli esseri umani moderni è molto difficile inserirsi nello scenario evolutivo del genere Homo, nuove scoperte nel TD6 e studi successivi hanno rivelato diversi personaggi condivisi tra la specie umana trovata in Atapuerca e il Neanderthal. Inoltre, nuovi studi hanno confermato che le caratteristiche facciali dell'antenato Homo sono molto simili a quelle dell'Homo sapiens e molto diverse da quelle dei Neanderthal e dei loro antenati più recenti.

"Sono felice che lo studio di proteine fornisce la prova che i antecessor Homo specie possono essere strettamente correlate a l'ultimo antenato comune di Homo sapiens , Neanderthal, e Denisova. Le caratteristiche condivise da Homo antecessor con questi ominidi chiaramente apparsi molto prima di quanto si pensasse. L'antenato dell'homo sarebbe quindi una specie basale dell'umanità emergente formata da uomini di Neanderthal, Denisovani e umani moderni ", aggiunge José María Bermúdez de Castro, condirettore scientifico degli scavi di Atapuerca e corrispondente autore del documento.

Competenza di livello mondiale

Risultati come questi sono resi possibili attraverso un'ampia collaborazione tra diversi campi di ricerca: dalla paleoantropologia alla biochimica, alla proteomica e alla genomica delle popolazioni.

Il recupero di materiale genetico antico dagli esemplari fossili più rari richiede competenze e attrezzature di alta qualità. Questo è il motivo alla base della ormai decennale collaborazione strategica tra Enrico Cappellini e Jesper Velgaard Olsen, professore presso il Centro di ricerca sulle proteine ​​Novo Nordisk, Università di Copenaghen e coautore del documento.

"Questo studio è una pietra miliare emozionante nella paleoproteomica. Utilizzando la spettrometria di massa all'avanguardia, determiniamo la sequenza di amminoacidi all'interno di resti proteici dello smalto dentale Homo antecessor . Possiamo quindi confrontare le antiche sequenze proteiche che" leggiamo "con quelle di altri gli ominidi, ad esempio Neanderthal e Homo sapiens , per determinare come siano geneticamente correlati ", afferma Jesper Velgaard Olsen.

"Non vedo davvero l'ora di scoprire cosa rivelerà la paleoproteomica in futuro", conclude Enrico Cappellini.

Lo studio dell'evoluzione umana attraverso la paleoproteomica continuerà nei prossimi anni attraverso la recente "Palaeoproteomics to Unleash Studies on Human History (PUSHH)", finanziata dall'UE, che ha coinvolto la rete europea di formazione Marie S. Curie (ETN), guidata da Enrico Cappellini, e coinvolgendo molti coautori dell'articolo.

La ricerca è finanziata principalmente dai programmi VILLUM FONDEN, Novo Nordisk Foundation e Marie Sklowowska-Curie Actions Individual Fellowship e International Training Network.


Fonte:

Università di Copenaghen, Facoltà di scienze mediche e sanitarie


Riferimenti:

Frido Welker, Jazmín Ramos-Madrigal, Petra Gutenbrunner, Meaghan Mackie, Shivani Tiwary, Rosa Rakownikow Jersie-Christensen, Cristina Chiva, Marc R. Dickinson, Martin Kuhlwilm, Marc de Manuel, Pere Gelabert, María Martinón-Torres, Ann Margvelashvili, Juan Luis Arsuaga, Eudald Carbonell, Tomas Marques-Bonet, Kirsty Penkman, Eduard Sabidó, Jürgen Cox, Jesper V. Olsen, David Lordkipanidze, Fernando Racimo, Carles Lalueza-Fox, José María Bermúdez de Castro, Eske Willerslev, Enrico Cappellini. Il proteoma dentale di Homo antecessor . Natura , 2020; DOI: 10.1038 / s41586-020-2153-8