L'antica tribù dei fantasmi siberiani svela i segreti

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L'antica tribù dei fantasmi siberiani svela i segreti
L'antica tribù dei fantasmi siberiani svela i segreti
Anonim

Un misterioso gruppo di esseri umani estinti conosciuti come i Denisova stanno cambiando la nostra comprensione dell'evoluzione umana. Loro chi sono? Sono passati anni dalla scoperta nella grotta di Denisova, nel sud della Siberia, e gli scienziati sperano di trovare nuovi resti di questa antica popolazione.

Samantha Brown aveva poche speranze quando ha aperto la cerniera della borsa, che conteneva circa 700 frammenti ossei. È stata avvertita che ci sarebbe voluto molto lavoro per analizzare queste ossa e che era improbabile che appartenessero a una persona.

Questi erano i resti della grotta di Denisova nella Siberia meridionale, dove sono stati effettuati scavi archeologici e dove gli scienziati nel 2010 hanno scoperto un gruppo di persone antiche precedentemente sconosciuto. I ricercatori li hanno chiamati Denisova e hanno identificato i resti dal DNA conservato nelle ossa delle dita. Grazie a questo ritrovamento, la lontana grotta siberiana è diventata uno dei siti archeologici più importanti del mondo.

Brown esaminò l'intero sacco di ossa, controllando ognuna per l'Homo sapiens. Ha trovato orsi, bisonti, iene e persino mammut con rinoceronti. Ma non c'era nemmeno traccia di un uomo. Pertanto, è andata in Siberia per raccogliere più campioni trovati nella grotta di Denisova, rendendosi conto di avere poche possibilità.

La fortuna ha sorriso a Brown nel giugno 2015, quando sono state trovate tracce di collagene umano in un frammento osseo lungo 2 centimetri. "È stato un momento incredibile quando abbiamo scoperto che uno dei frammenti è umano", dice. Ma era completamente impreparata alla successiva scoperta dei suoi colleghi tedeschi. Scienziati tedeschi hanno sequenziato il genoma completo del DNA nell'osso. L'anno scorso, questa squadra, che includeva Brown, ha riferito che l'osso apparteneva a una ragazza vissuta circa 100.000 anni fa. Sua madre era Neanderthal e suo padre Denisovan. Gli scienziati hanno dato a questa ragazza insolita il nome Denny.

“Prima di tutto, era una possibilità su un milione e non l'abbiamo persa. In secondo luogo, era la progenie della prima generazione. È magico, è fantastico, dice Brown. "Mostra quanto possiamo scoprire."

Successivamente, Brown e i suoi colleghi hanno trovato altri frammenti di ossa di ominidi nella grotta di Denisova. Il team sta ora iniziando ad analizzare decine di migliaia di frammenti ossei provenienti da questa grotta e da altre parti dell'Asia. Ci sono altri progetti, il cui obiettivo comune è cercare i Denisova in tutto il continente, dove si trovano tracce del loro DNA in molte persone moderne. Gli scienziati sperano di determinare la zona di distribuzione di questo misterioso gruppo, che potrebbe essersi disperso in Siberia e raggiungere l'Oceania, oltre a rintracciare i loro contatti con altri rappresentanti della razza umana, tra cui Homo sapiens e Neanderthal. Molti scienziati sognano di trovare resti e manufatti più completi dei Denisova per scoprire che aspetto avevano e capire come potevano comportarsi.

Sono passati quasi 10 anni dall'apertura dei Denisoviti, e ora stanno iniziando ad acquisire contorni più chiari, attirando una maggiore attenzione. Gli scienziati sono fiduciosi che presto troveranno nuovi resti di questa antica popolazione, e fuori dalla grotta Denisova (se non l'hanno già trovata). I ricercatori hanno iniziato a parlare del fatto che alcuni degli insoliti fossili in Cina potrebbero essere appartenuti ai Denisova.

"La vera caccia all'uomo di Denisov è iniziata", afferma l'archeologo Andrei Krivoshapkin, che lavora a Novosibirsk presso l'Istituto di archeologia ed etnografia del ramo siberiano dell'Accademia delle scienze russa. Partecipa allo scavo di grotte vicino a Denisovaya e in altri luoghi dell'Asia centrale in cerca di risposte alle domande.

Grotta dell'eremita

La grotta di Denisova si trova ai piedi dei monti Altai, vicino al confine russo con Mongolia, Cina e Kazakistan. Si trova in una pittoresca valle fluviale, che ad alcuni visitatori ricorda la Svizzera. Secondo la leggenda, la grotta prende il nome da un pastore locale o eremita del XVIII secolo, che si rifugiò nelle sue sale dalle alte volte. La grotta si trova in un luogo difficile da raggiungere, anche per gli esploratori che vi si accalcano durante la stagione di scavo semestrale in primavera ed estate. "Sei completamente tagliato fuori dal mondo lì", dice Katerina Douka, un'archeologa e curatrice Brown che lavora presso l'Istituto Max Planck per lo studio della storia umana a Jena e ha visitato per la prima volta la grotta nel 2013. "Questo è un vero paradiso."

Gli archeologi sovietici iniziarono a scavare nella grotta tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80, scoprendo decine di migliaia di strumenti di pietra e frammenti di ossa di animali, molti dei quali furono divorati e digeriti dalle iene e da altri predatori che vivevano nella grotta. Nel 2009, Svante Pääbo, un genetista del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology di Lipsia, ha ottenuto un osso piccolo e rotto dall'alluce di un ominide che gli archeologi russi avevano trovato in una grotta un anno prima. Pensava che potesse appartenere a un Neanderthal, dal momento che i suoi ricercatori hanno trovato il DNA di questo gruppo in frammenti dei resti di una grotta vicina. Tuttavia, Paabo non riponeva molte speranze sulla sua scoperta, perché l'osso era molto piccolo e difficilmente poteva contenere una grande quantità di DNA. "Ci sono voluti circa sei mesi", dice, "prima che iniziassimo a studiarlo".

Questo frammento si chiama Denisova 3. Ha sollevato domande a cui gli scienziati non hanno ancora trovato risposte esaurienti. Il DNA trovato in esso indica l'esistenza di un misterioso nuovo ominide e suggerisce che i Denisova e i Neanderthal discendessero da un'antica popolazione, che, come hanno dimostrato ulteriori studi, si è allontanata dagli umani moderni circa 800 mila anni fa e potrebbe vivere in tutta l'Asia. Gli abitanti del continente portano ancora, in una proporzione o nell'altra, l'eredità dell'uomo di Denisova.

La grotta di Denisova rimane l'unico luogo in cui sono stati trovati i Denisoviti. La scoperta dei resti di Denny indica che diversi gruppi di persone un tempo si stabilirono in questo luogo. Se stiamo parlando di chiarire i contatti tra tali gruppi, osserva Paabo, allora questo è uno dei luoghi più importanti, se non il più importante del mondo.

Dopo la scoperta dell'uomo Denisoviano, gli scienziati hanno utilizzato il sequenziamento del DNA per identificare diversi molari trovati nella stessa grotta e alla fine li hanno assegnati allo stesso gruppo. Hanno anche trovato altri resti con DNA di Neanderthal. L'analisi del DNA di Denny ha rivelato alcuni dettagli molto importanti su questi gruppi. “Sapevamo che i Denisova e i Neanderthal erano lì. Ma non pensavamo che avessero un contatto così stretto ", afferma Paabo. "È incredibile trovare prove dirette, trovare queste persone praticamente in procinto di mescolarsi".

La scoperta di Denny ha convinto Paabo e altri scienziati che avrebbero trovato ancora più resti di due gruppi di ominidi, forse anche nella grotta di Denisova. I ricercatori che hanno analizzato il genoma di Denny hanno trovato segni che suo padre, che era chiaramente Denisovan, aveva anche tratti ereditari di Neanderthal nel set cromosomico di suo padre, indicando precedenti contatti tra i due gruppi. "Dobbiamo trovare queste persone", dice Duka.

"C'è ancora molto mistero qui", aggiunge l'archeologo dell'Università di Oxford Tom Higham, che lavora con Dooka e Brown. "O è stata una fortuna incredibile, o gli incroci tra le specie sono avvenuti così spesso che possiamo contare su altri ritrovamenti di questo tipo".

Incrocio stradale

Alcuni ricercatori sperano di imbattersi in un altro Denny, mentre altri stanno cercando di determinare i periodi in cui diversi gruppi di homo sapiens si sono incrociati o addirittura incrociati nella grotta di Denisova. I geocronologi Zenobia Jacobs e Richard Roberts, con sede presso l'Università di Wollongong, in Australia, hanno guidato un team di ricercatori per determinare l'età dei depositi sedimentari nella grotta di Denisova analizzando centinaia di migliaia di granelli di quarzo e feldspato.

A giudicare dai più antichi strumenti di pietra trovati lì, i primi abitanti della grotta si stabilirono lì circa 300.000 anni fa. Presumibilmente erano Denisova o Neanderthal. I Denisova lo occuparono 55-200 mila anni fa, come dimostrano gli strati in cui è stato trovato il frammento Denisova 3. Il gruppo Jacobs e Roberts determinò anche dai sedimenti e dai resti dei Neanderthal che questi antenati umani vivevano nella grotta 100- 190 mila anni fa.

Ciò significa che si sono sovrapposti per molto tempo, ma Jacobs avverte che il suo team non può ancora determinare con precisione questi periodi a causa della mancanza di campioni. Il team di Paabo sta studiando centinaia di campioni di sedimenti alla ricerca del DNA degli ominidi, sperando di determinare meglio quando i Denisova ei Neanderthal vivevano nella grotta e se si sono intersecati.

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Grotta di Denisova

Ci sono anche alcuni indizi che indicano che la grotta era abitata da umani moderni che potrebbero aver incontrato questi gruppi. Negli strati precedenti, gli archeologi hanno scoperto strumenti e gioielli realizzati con ossa e denti di cervo e altri animali che assomigliano a manufatti trovati sul primo Homo sapiens che è penetrato in Europa nel primo Paleolitico superiore, iniziato circa 50 mila anni fa. Un gruppo di scienziati guidati da Dooka e Higham ha calcolato che questi manufatti hanno dai 43 ai 49 mila anni. Ma nel frammento osseo, che ha 46-50 mila anni, non c'è DNA che permetta di stabilire l'appartenenza del suo proprietario all'uno o all'altro gruppo.

I principali scavi nella grotta, gli archeologi russi hanno suggerito che gli strumenti e le decorazioni trovati fossero stati realizzati dai Denisoviti e che questo gruppo possedesse la capacità di pensare simbolico. Tuttavia, gli archeologi occidentali preferiscono la teoria che questi manufatti siano stati realizzati da persone della prima età moderna, i cui resti si trovano in un'altra città siberiana di Ust-Ishim, e li attribuiscono al primo Paleolitico superiore.

Ora gli scienziati stanno cercando i primi strati della grotta di Denisova, sperando di trovare più resti e DNA lì che aiuteranno a scoprire chi ha creato questi artefatti. Lavori simili sono in corso in altri siti archeologici in Siberia, anche vicino alla grotta di Denisova. Anche lei può fornire risposte alle domande. "Stanno accadendo molte cose interessanti e stanno accadendo velocemente", afferma Higham.

Alla ricerca delle ossa

Gli scienziati sono vincolati dalla mancanza di resti organici dei Denisoviti. Bence Viola ha studiato molto, incluso Denisova 3, oltre a diversi molari insolitamente grandi che non assomigliano a quelli dei Neanderthal e degli umani moderni. "Tutto il materiale dei Denisova sta in una scatola molto piccola", afferma Viola, paleoantropologa dell'Università di Toronto, in Canada. - Ho guardato questi minuscoli frammenti e denti per molto tempo. Probabilmente sono l'unico che li ha visti tutti.”

Ma gradualmente appare sempre più nuovo materiale. Gli archeologi che conducono scavi nella grotta di Denisova, nel 2016, hanno trovato un frammento dell'osso parietale che fa parte del cranio, che contiene il DNA mitocondriale dell'uomo di Denisova. La forma di questo osso è quasi la stessa di quella dell'Homo erectus, o Homo erectus. La maggior parte degli scienziati ritiene che questa specie sia un antenato stretto degli umani, dei Neanderthal e presumibilmente dei Denisova. "Purtroppo non è molto istruttivo, mi aspettavo di più", dice Viola, che parlerà della sua ricerca a marzo alla conferenza annuale dell'American Association of Physical Anthropologists. Spera di riuscire presto a trovare altri frammenti dell'osso parietale, o addirittura l'intero cranio. "Sarebbe bello ottenere qualcosa in più", dice Viola.

Non mancano resti frammentari. Questo mese, Higham ha twittato una foto di un lungo frammento di osso in un piccolo sacchetto di plastica. "Buona fortuna, piccolo osso di Denisov", ha scritto, anche se non sa ancora a quale gruppo appartiene. Se conti il frammento del dito di Denny, allora questo è il quinto osso della caverna, identificato come umano. Lo scienziato utilizza un metodo chiamato Zooarcheologia mediante analisi spettrometrica di massa (ZooMS). È stato progettato per identificare rapidamente le ossa di animali, che si trovano spesso in abbondanza nei siti di scavo. Usando questo metodo, i ricercatori scompongono il collagene, che è più presente nelle ossa, in peptidi più piccoli, e quindi usano uno spettrometro di massa per determinare le differenze tra le specie animali. Gli ominidi hanno sequenze peptidiche identiche, quindi è necessario il DNA per assegnare i resti a un gruppo specifico.

Dopo aver ottenuto i primi successi nel loro lavoro, Duca e colleghi hanno ricevuto nel 2017 dal Consiglio europeo della ricerca due milioni di euro in finanziamenti per una ricerca estesa dell'uomo di Denisova in 20 località in Europa e Asia. In totale, devono sistemare 30-40 mila ossa. "Ci sono giorni che sono molto incoraggianti, ea volte passi attraverso mille ossa e trovi mille iene", dice Duka. "Ho la sensazione che la ricerca dovrebbe essere effettuata in Cina".

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Un dipendente dell'Istituto di archeologia ed etnografia del ramo siberiano dell'Accademia delle scienze russa è impegnato nella catalogazione dei reperti trovati durante gli scavi nella grotta di Denisova

Altri scienziati condividono la speculazione di Duca, principalmente a causa della distribuzione del DNA Denisoviano tra gli umani moderni. Si trova spesso tra i cinesi. Alcuni scienziati sospettano che lo scheletro di un Denisoviano stia già battendo i pollici in qualche collezione di musei in Cina. Ad esempio, nel 2017, i paleoantropologi hanno descritto i crani insolitamente grandi di ominidi vissuti 105-125 mila anni fa. Sono stati trovati durante gli scavi nella Cina centrale vicino alla città di Xuchang. In base alla loro età, posizione e caratteristiche anatomiche, alcuni scienziati hanno suggerito che questi siano i crani dei Denisova. "Dove potrebbero vivere i Denisova fuori dalla grotta di Denisova?" Chiede Chris Stringer, un paleoantropologo del Museo di Storia Naturale di Londra. "Dovevano vivere lì in Cina."

Viola dice che i teschi di Xuchang non assomigliano in alcun modo al suo frammento di osso parietale. È più interessato ai resti della Cina settentrionale, trovati nella città di Xujiao, che hanno circa 300 mila anni. Tra questi ci sono i molari, simili ai reperti della grotta di Denisova. "Sarei molto sorpreso se si scopre che il materiale cinese, specialmente da Xujiao, non è Denisovans", dice.

Il genetista Qiaomei Fu, che ha creato un laboratorio di ricerca per il DNA antico presso l'Istituto di paleontologia e paleoantropologia dei vertebrati di Pechino presso l'Accademia cinese delle scienze, insieme al suo team ha analizzato i crani di Xuchang e altri frammenti che potrebbero appartenere ai Denisova. Dice con rammarico che il DNA dell'homo sapiens non è stato ancora trovato in questi resti.

Forse le proteine daranno agli scienziati una migliore possibilità di trovare un uomo di Denisova in Cina o altrove in Asia, perché tendono a durare più a lungo del DNA. Duka ha appena reclutato uno studente laureato cinese per analizzare i campioni e spera di poter analizzare i resti del sud-est asiatico e della Papua Nuova Guinea.

Poiché la forma del collagene studiata con il metodo ZooMS non differisce nei Denisova e negli altri ominidi, gli scienziati dovranno sequenziare le proteine ossee, che hanno una maggiore variabilità, per trovare i Denisova. L'antropologo molecolare Frido Welker del Museo di Storia Naturale della Danimarca ha appena avviato un progetto per scoprire se i resti contengono un ominide, inclusi potenziali Denisova del Pleistocene inferiore e medio (questo periodo è iniziato 2,6 milioni di anni fa e si è concluso 126 mila anni fa), proteine che indicano relazioni evolutive. "Questo è un periodo di tempo in cui il DNA antico non viene sempre preservato, ma le proteine sopravvivono", afferma Welker.

Molti scienziati suggeriscono che la grotta di Denisov sia diventata l'avamposto settentrionale dei Denisova e di altri ominidi quando il clima glielo ha permesso. Ma sebbene antiche popolazioni siano scomparse da questi luoghi molti millenni fa, la grotta attira ancora diversi gruppi di scienziati come una calamita. Nel luglio 2018, antropologi, archeologi e genetisti, ossessionati da questa grotta, si sono riuniti lì per condividere le loro scoperte e scoperte. La conferenza si chiamava "L'inizio del Paleolitico superiore in Eurasia e l'evoluzione della razza umana", ma si potrebbe benissimo chiamarla "Denisomania".

Questo era il primo viaggio di Brown, e sapeva che sarebbe rimasta stupita da questa grotta che aveva dato al mondo così tante scoperte. Dice che il paesaggio circostante, la vegetazione lussureggiante e la bellezza locale le hanno detto perché Denny e i suoi parenti erano così attratti da questi luoghi. "Puoi immaginare che la gente volesse solo essere qui."

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