L'estinzione dei Neanderthal, avvenuta circa 40.000 anni fa, rappresenta uno dei più intriganti enigmi della paleoantropologia. È un tema su cui da tempo i ricercatori cercano di far luce, proponendo diverse ipotesi per spiegare la scomparsa di questa popolazione. Tra le molteplici teorie avanzate, e di cui si è parlato più volte, c'è chi crede che le ridotte dimensioni della popolazione, abbinate ad eventi di mortalità eccezionali, abbiano minato la capacità riproduttiva dei Neanderthal fino a impedirne la sopravvivenza. Questa fragilità demografica potrebbe essere stata accentuata anche dall'isolamento di alcune popolazioni, rendendole ancora più vulnerabili.
Un'altra suggestiva ipotesi ha ipotizzato che dietro la loro scomparsa si celi un cambiamento del magnetismo terrestre e un relativo aumento della radiazione ultravioletta cui, complice una genetica particolarmente suscettibile, i Neanderthal non avrebbero retto. Tuttavia, una linea di ricerca sempre più influente punta il dito, più specificatamente, su una genetica sfavorevole e sull'incrocio con la nostra specie, l'Homo sapiens, che avrebbe gravato significativamente sulle loro possibilità di sopravvivenza. Proprio di questo si parla ancora oggi, in seguito all'uscita di nuovi studi che pongono l'incompatibilità tra Neanderthal e Sapiens al centro delle discussioni, oltre al non trascurabile effetto dovuto alle popolazioni di ridotte dimensioni, ancora una volta.
L'Ombra dell'Incompatibilità Genetica: Un Nuovo Studio Rivelatore
Un nuovo studio, per ora solo in preprint e disponibile su bioRxiv, ripone al centro delle discussioni l'incompatibilità tra Neanderthal e Sapiens. Questo approfondisce l'idea che, sebbene le due specie di ominidi si siano incrociate, e di questi incroci portiamo le testimonianze nel nostro DNA, almeno nelle popolazioni euroasiatiche, tali ibridazioni potrebbero aver generato individui sterili o con difficoltà a portare a termine una gravidanza. Gli autori di questo studio ipotizzano che dietro l'estinzione dei Neanderthal ci fosse proprio una tale incompatibilità, e nello specifico un'incompatibilità tra madre e feto nella progenie ibrida. Questa difficoltà riproduttiva sarebbe riconducibile a una specifica variante genetica.
Il gene - con le varianti associate - al centro delle discussioni odierne è Piezo1. Tecnicamente parlando, questo gene codifica per un canale ionico, una proteina che fa passare ioni attraverso la membrana cellulare. La sua importanza risiede nella regolazione dell'affinità dei globuli rossi per l'ossigeno. Gli autori spiegano che nei Neanderthal era abbondante una variante di questo gene con una spiccata affinità per l'ossigeno. Probabilmente, questa variante conferiva un vantaggio adattativo in queste popolazioni, specialmente durante i periodi di freddo intenso e scarsità di cibo. L'ipotesi è che tale variante aiutasse a regolare il metabolismo e la temperatura corporea, fattori cruciali per la sopravvivenza in ambienti rigidi.
Il problema, tuttavia, sarebbe sorto quando, circa 40/50 mila anni fa, i Neanderthal si sono incrociati con gli uomini moderni, spiegano gli esperti. In particolare, questa variante genica avrebbe cominciato a divenire un problema solo in alcuni ibridi: femmine eterozigoti per questo gene. Ciò significa che queste femmine ibride portavano varianti diverse del gene Piezo1, una ad alta e una a bassa affinità per l'ossigeno. La situazione critica si sarebbe manifestata in casi particolari: durante la gravidanza, e solo nel caso in cui il feto avesse un assetto genetico specifico, ovvero avesse solo varianti a ridotta affinità per l'ossigeno. In questo scenario, che gli autori definiscono di "mismatch madre/feto", l'effetto finale sarebbe stato una scarsa ossigenazione al nascituro, tale da compromettere la gravidanza e, di conseguenza, la sopravvivenza della prole ibrida.
Per dimostrare questa complessa ipotesi, i ricercatori hanno condotto varie analisi, eseguendo test su globuli rossi, studiando l'abbondanza delle varianti genetiche nelle popolazioni moderne e realizzando analisi di introgressione, riuscendo così a confermare quanto teorizzato. Gli autori scrivono: “Un allele che era probabilmente neutro o addirittura adattivo in una popolazione puramente neandertaliana è diventato disadattivo in una popolazione mista”. Essi continuano affermando che “Un simile meccanismo potrebbe spiegare perché molti alleli neandertaliani, in particolare quelli che influenzano la fertilità, sono sorprendentemente rari o assenti negli esseri umani moderni”.
In aggiunta, viene sottolineato che “Per quanto sappiamo, questo è il primo studio a identificare uno specifico mismatch fisiologico materno-fetale (che coinvolge il trasporto di ossigeno) che potrebbe aver agito come barriera riproduttiva tra gli esseri umani arcaici e quelli moderni”. Questo fenomeno, favorendo un declino demografico, avrebbe contribuito all'estinzione dei Neanderthal. Gli autori riconoscono che a questo processo parteciparono certamente anche altri fattori, quali la competizione diretta delle due specie. Questo ultimo aspetto, vale a dire il concorso di diversi elementi all'estinzione dei Neanderthal, è sostenuto da diversi esperti, come riporta il New Scientist. Tra questi, Sally Wasef, esperta di paleogenetica alla Queensland University of Technology di Brisbane, ha dichiarato: “Considererei questa scoperta come un tassello del puzzle piuttosto che come l'intera storia. È probabile che l'effetto sia modesto e si aggiunga ad altre pressioni ecologiche e sociali”.
Varianti della mutazione del gene della beta catenina nel Tumore Desmoide - Gronchi, MD
Tracce di Incontri: Il DNA Neandertaliano nel Genoma Moderno
Le ibridazioni tra esseri umani arcaici e moderni rappresentano un capitolo fondamentale della nostra storia evolutiva. Questi incontri si riferiscono ai possibili incroci avvenuti tra l'Homo sapiens, l'uomo di Neanderthal, l'Homo di Denisova e altri esseri umani arcaici. Il DNA derivato dai Neanderthal si attesta attorno al 2% nel genoma delle popolazioni eurasiatiche, mentre è assente o raro nel genoma della maggior parte degli individui dell'Africa. Questo dato supporta l'idea che l'interazione genetica sia avvenuta principalmente dopo l'uscita dell'Homo sapiens dall'Africa.
Attraverso il sequenziamento dell'intero genoma, uno studio del 2010 ha rivelato che i Neanderthal condividono più alleli con le popolazioni eurasiatiche (come francesi, cinesi han o papuani) che con le popolazioni dell'Africa sub-sahariana (ad esempio, yoruba e san). Questo fenomeno è dovuto al recente flusso genico dai Neanderthal all'uomo moderno, verificatosi dopo che quest'ultimo è uscito dall'Africa. La percentuale di DNA derivato dall'uomo di Neanderthal è stimata dall'1 al 4% del genoma negli eurasiatici moderni; successivamente questa percentuale è stata stimata intorno all'1,5-2,1%. Le prime popolazioni euroasiatiche, che circa 45.000 anni fa incontrarono i Neanderthal, possedevano una percentuale di DNA neandertaliano compresa tra 3.2-4.2%, maggiore a quella dell'1.8-2.3% stimata nell'uomo moderno. Il declino osservato nei geni dei reperti datati in un periodo compreso tra 37.000 e 14.000 anni fa, non si può spiegare come conseguenza della mescolanza con popolazioni con ascendenza neandertaliana inferiore.
Per un'altra teoria, la maggior mescolanza iniziale tra Sapiens e Neanderthal potrebbe derivare dalla circostanza che la popolazione di Sapiens che uscì dall'Africa per costituire quella popolazione euroasiatica, che si incontrò con i Neanderthal circa 45.000 anni fa, fosse geneticamente più vicina all'antenato comune delle due specie, amplificando così l'effetto dell'ibridazione. Uno studio del 2012 ha scoperto che i nordafricani hanno una percentuale di genoma ereditato dai Neanderthal compresa tra quella degli eurasiatici (più alta) e quella dei negroidi subsahariani (più bassa). Tale studio ha anche dimostrato una grande variazione all'interno dei nordafricani stessi, a causa del loro corredo genetico ibrido caucasoide e negroide, ed essa è strettamente correlata alle percentuali di appartenenza a questi due genomi ancestrali. Attraverso l'estensione del linkage disequilibrium, è stato stimato che l'ultimo flusso di geni di Neanderthal tra i primi antenati degli europei si è verificato 47.000-65.000 anni fa, con la prudenza di poter arrivare fino a 86.000 anni fa.
Nessuna evidenza di DNA mitocondriale Neanderthal è stata trovata negli esseri umani moderni. Questo sembra indicare che le mescolanze con gli uomini di Neanderthal avvennero prevalentemente paternalmente sul lato dei Neanderthal piuttosto che maternalmente. Tra le possibili ipotesi vi è quella secondo la quale l'mtDNA dei Neanderthal avrebbe avuto mutazioni dannose che hanno causato l'estinzione dei portatori, e quella secondo cui la prole ibrida delle madri di Neanderthal venne allevata all'interno di gruppi di Neanderthal, estinguendosi con loro.
Parallelamente, nelle popolazioni dell'Oceania e del Sud-est asiatico è presente una frazione di DNA derivato dall'uomo di Denisova. Si stima che circa il 4-6% del genoma dei popoli melanesiani sia derivato dai Denisova. Nel 2011, un altro studio ha confermato che la più alta presenza di genoma denisoviano si trova nelle popolazioni dell'Oceania, seguite da molte popolazioni del sud-est asiatico, ma non nelle popolazioni asiatiche orientali. C'è un significativo materiale genetico denisoviano nelle popolazioni orientali del sud-est asiatico e dell'Oceania (ad esempio, aborigeni australiani, polinesiani, figiani, indonesiani orientali, filippini Mamanwa e Manobo), ma non nelle popolazioni occidentali e continentali del sud-est asiatico (es. La linea di Wallace a confronto con altre delimitazioni delle differenze faunistiche rilevate nella zona). È stato anche osservato che la quantità di corredo genetico australoide negli asiatici sudorientali è proporzionale alla commistione denisoviana, tranne nelle Filippine, dove vi è un contributo denisoviano superiore a quello australoide. Reich et al. hanno dimostrato che gli eurasiatici hanno un po' di materiale genetico, sebbene di gran lunga meno arcaico rispetto a quello delle popolazioni citate finora, che si sovrappone a quello denisoviano. Uno studio del 2014 ha ipotizzato che una variante del gene EPAS1, associato all'ipossia, sia stata introdotta dai Denisovani, tramite il meccanismo genetico dell'introgressione, nelle popolazioni tibetane e, in misura minore, nella popolazione cinese degli Han. I Denisovani presentavano caratteristiche che li rendevano adatti a vivere ad altitudini elevate e a temperature estreme; la variante denisovana avrebbe agito limitando il normale aumento dei livelli di emoglobina nel sangue, che si registra negli ambienti di alta montagna per compensare i bassi livelli di ossigeno al costo dell'aumento della viscosità del sangue, determinando così un migliore adattamento all'altitudine.
Nel 2011, dopo aver trovato tre regioni candidate con introgressione ricercando modelli insoliti di variazioni - che indicavano un'origine diversa - in 61 regioni non codificanti da due cacciatori-raccoglitori (Pigmei Biaka e Boscimani, mostrati significativi per la commistione nei dati) e un gruppo agricolo africano occidentale (Mandinga, mostrato non significativo per la commistione nei dati), i ricercatori hanno concluso che circa il 2% del materiale genetico trovato in alcune popolazioni dell'Africa sub-sahariana è stato inserito nel genoma umano circa 35.000 anni fa da ominidi arcaici che si separarono dalla moderna stirpe umana circa 700.000 anni fa.
L'Enigma del Cromosoma X: Un Flusso Genico Asimmetrico
Un mistero genetico nascosto nel nostro DNA sta riscrivendo la storia degli incontri tra Homo sapiens e l'Uomo di Neanderthal. Mentre gran parte degli esseri umani con ascendenze extra-africane conserva circa l'1-4% di DNA neandertaliano, il nostro cromosoma X ne è curiosamente quasi del tutto privo. Per molto tempo ci si è chiesti perché il cromosoma sessuale X ne sia privo. Questo aspetto ha generato ipotesi sul perché i "deserti" genetici fossero dovuti all'incompatibilità di alcune parti del materiale genetico dei Neanderthal con quello degli umani moderni, come spesso avviene quando si incrociano specie diverse. Si pensava che quelle parti potessero causare problemi di salute, rendendo quindi deboli gli individui e meno probabile che continuassero a trasmettere il proprio DNA ai loro discendenti.
Tuttavia, un rivoluzionario studio pubblicato sulla rivista Science capovolge radicalmente questa prospettiva: l'assenza sul cromosoma X non sarebbe dovuta a vincoli biologici intrinseci in tutti i casi, bensì agli effetti cumulativi di specifiche abitudini sociali e comportamentali. Il team di ricercatori, guidato da Alexander Platt e dalla genetista Sarah Tishkoff dell'Università della Pennsylvania, ha rianalizzato diversi genomi neandertaliani antichi, confrontandoli con quelli di donne appartenenti a popolazioni africane contemporanee (come i gruppi Khoisan, a minima ascendenza neandertaliano) per stimare accuratamente il "rumore di fondo". I risultati sono stati sorprendenti: se il nostro cromosoma X è povero di DNA neandertaliano, il cromosoma X dei Neanderthal presenta un clamoroso eccesso medio del +62% di DNA riconducibile a noi umani moderni.
La spiegazione che resta in piedi, validata da complesse simulazioni demografiche, punta a un flusso genico direzionale guidato da un forte "bias di sesso": le unioni miste preistoriche avvenivano in larga prevalenza tra maschi neandertaliani e femmine di Homo sapiens. Il meccanismo risiede nell'ereditarietà intrinsecamente asimmetrica del cromosoma X, poiché le femmine ne possiedono due, mentre i maschi uno solo accompagnato dal cromosoma Y. Non si è trattato di un episodio isolato o fortuito. Il pattern genetico evidenzia interazioni ripetute che abbracciano un intervallo di oltre 200.000 anni, da scambi antichissimi (documentati in resti risalenti a 122.000, 80.000 e 52.000 anni fa) fino agli incontri avvenuti in Eurasia tra 45.000 e 49.000 anni fa.
Questa ricerca ha proposto un'ipotesi: ai maschi Neanderthal piaceva accoppiarsi con le femmine degli umani moderni, mentre era più raro che una Neanderthal cercasse un umano moderno. Il gruppo di ricerca ha analizzato il DNA antico di tre popolazioni di Neanderthal e ha notato che in questi casi il cromosoma X conteneva tracce evidenti del DNA degli umani moderni (un eccesso del 62 per cento rispetto agli altri cromosomi). Questo accadeva perché le femmine degli umani moderni entravano a far parte della comunità Neanderthal, trasmettendo il proprio cromosoma X a tutti i figli, sia maschi sia femmine. Il gruppo di ricerca ha usato modelli matematici per capire se la maggiore presenza di tracce di DNA degli umani moderni sul cromosoma X di quelle popolazioni di Neanderthal potesse dipendere da migrazioni o altri fattori. I maschi Neanderthal avevano una maggiore attrazione per le femmine degli umani moderni, o verso femmine ibride che apparivano comunque più come gli umani moderni. Gli umani moderni invece non sembra integrassero femmine Neanderthal nei loro gruppi con la stessa frequenza con cui avveniva nel caso dei maschi Neanderthal e femmine di umani moderni.
I genetisti invitano alla massima prudenza nell'interpretare la "preferenza di accoppiamento", sottolineando come il termine tecnico non implichi necessariamente un'esplicita attrazione consensuale o una "scelta estetica". Questo marcato squilibrio potrebbe celare complesse pratiche demografiche come la patrilocalità (dove la donna si sposta nel gruppo dell'uomo), asimmetrie di potere tra le due specie, o in scenari speculativi persino dinamiche di coercizione. Lo studio presenta naturalmente alcuni limiti oggettivi. Il campione analizzato per le indagini chiave si basa su sole tre femmine di Neanderthal, rendendo necessari ulteriori test su nuovi genomi antichi per mappare la costanza del segnale su diverse geografie. Ciò nonostante, questo lavoro segna un fondamentale e irreversibile cambio di passo per la paleoantropologia: riporta la dimensione sociale, e non solo la selezione naturale, al centro assoluto dell'evoluzione umana.
La scarsità di DNA neandertaliano sul cromosoma X è un'osservazione davvero interessante: è sei volte inferiore rispetto a quella rilevata negli altri cromosomi (detti autosomi). Leonardo Iasi, ricercatore post-doc del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, ha approfondito questa anomalia. Iasi, specializzato nello sviluppo di strumenti informatici che analizzano il DNA per riconoscere le tracce lasciate da antichi incontri tra esseri umani moderni e popolazioni umane arcaiche, ha esaminato diverse ipotesi. Una prima ipotesi avanzata è quella del flusso genico sbilanciato tra i sessi. Questo significa che, per esempio, sono stati principalmente i maschi Neanderthal a contribuire al mescolamento genetico. Dal momento che un maschio trasmette il cromosoma X solo al 50% dei suoi figli (solo alle femmine), ciò potrebbe spiegare in parte questa differenza. Tuttavia, uno studio recente basato su simulazioni (Chavy et al., 2023) ha messo alla prova questa ipotesi: è stato simulato l'intero scenario evolutivo tra Neanderthal, africani e non africani, e si è visto che i dati reali mostrano una differenza ancora più marcata di quella prevista dalle simulazioni.
Un'altra possibile spiegazione è legata alla selezione naturale contro il DNA neandertaliano. Anche negli autosomi si osserva una certa debole selezione contro questi segmenti di DNA, ma sul cromosoma X che è emizigote, cioè nelle femmine è presente in coppia (come tutti gli altri cromosomi), ma nei maschi è presente in singola copia. Se una variante neandertaliana su un gene del cromosoma X è poco funzionale, nelle femmine può essere “compensata” dalla variante umana sull’altro cromosoma X. Un terzo punto è che i cromosomi sessuali, in generale, giocano un ruolo importante nei processi di speciazione, cioè quando due popolazioni stanno diventando specie distinte. Potrebbe quindi darsi che, già al tempo dei contatti tra Neanderthal e Sapiens, il cromosoma X presentasse incompatibilità genetiche tra le due popolazioni.
Il nuovo studio ha suscitato molto interesse, ma diversi altri esperti consigliano di mantenere un approccio più cauto. Il presunto eccesso di DNA degli umani moderni riscontrato sul cromosoma X dei Neanderthal potrebbe essere un’illusione dovuta ai metodi statistici usati nella ricerca. Non è inoltre possibile ricostruire ancora con precisione che tipo di preferenze sessuali condizionassero gli incroci. Si è per lungo tempo ipotizzato che i contatti tra Neanderthal e umani moderni fossero violenti, ma finora non sono state trovate prove archeologiche a sostegno di questa ipotesi. In mancanza di materiale archeologico è difficile ricostruire le interazioni sociali tra gruppi di umani appartenenti a specie diverse.
Le Impronte Fossili dell'Ibridazione: Testimonianze dall'Europa e dal Levante
La conferma dell'interazione tra Sapiens e Neanderthal non proviene solo dall'analisi genetica, ma anche da importanti ritrovamenti fossili che mostrano tratti ibridi. Questi reperti offrono una finestra diretta sui periodi in cui le due specie convissero e si incrociarono, fornendo prove tangibili di un passato di mescolanza genetica e culturale.
Secondo uno studio del 1999, i resti di sepoltura risalenti all'inizio del Paleolitico superiore di un bambino di 4 anni ad Abrigo do Lagar Velho (Portogallo) mostra tratti ibridi Neanderthal e umani moderni. Questo ritrovamento è stato uno dei primi a suggerire una possibile ibridazione, sfidando l'idea di una completa sostituzione dei Neanderthal da parte dei Sapiens.
In uno studio del 2003, i ricercatori hanno scoperto che uno tra i primi uomini moderni in Europa, Oase 1, la cui mandibola è stata rinvenuta a Peştera cu Oase in Romania e datata a 34.000-36.000 anni fa, presentava un mosaico di caratteristiche moderne, arcaiche e Neanderthal. Questa mandibola, in particolare, mostra un ponte linguale del forame mandibolare, una caratteristica che non è presente negli esseri umani precedenti eccetto che nei Neanderthal del medio-tardo e tardo Pleistocene, suggerendo così un'affinità con gli uomini di Neanderthal. Questo tipo di morfologia mista è un chiaro indicatore di un passato di incroci.
Un ulteriore studio del 2006 ha esaminato i resti umani rinvenuti a Peştera Muierilor in Romania, risalenti all'inizio del Paleolitico superiore (35.000 anni fa). Questi reperti presentano il modello morfologico dei primi esseri umani moderni europei, ma possiedono anche tratti arcaici e/o dell'uomo di Neanderthal. Tale combinazione suggerisce un'ibridazione dei primi uomini moderni europei con i Neanderthal, piuttosto che una completa sostituzione di questi ultimi senza alcun tipo di interazione riproduttiva. Le ibridazioni tra Homo sapiens e Neanderthal erano frequenti anche in Europa, come confermato da diverse ricerche.
Nel marzo del 2013, nuovi dati sulla mascella Neanderthal del riparo di Mezzena, nei Monti Lessini in Italia, hanno indicato possibili incroci negli ultimi Neanderthal italiani. Questo evidenzia come le interazioni non fossero limitate a specifici contesti geografici ma fossero diffuse in diverse regioni d'Europa dove le due specie coesistevano.
Infine, uno studio del 2015 ha fornito un resoconto su Manot 1, un cranio parziale di un uomo moderno che è stato recentemente scoperto nella cava Manot in Galilea occidentale e datato a 54,7 (± 5,5) mila anni fa. Il ritrovamento rappresenta la prima prova fossile del periodo in cui gli esseri umani moderni migrarono con successo dall'Africa e colonizzarono l'Eurasia. Inoltre, fornisce la prima prova fossile che gli esseri umani moderni abitarono il Levante meridionale durante il Paleolitico medio e superiore, contemporaneamente all'uomo di Neanderthal e vicino al probabile evento di incrocio.
Il Dono Genetico dei Neanderthal: Vantaggi e Svantaggi Nell'Evoluzione Sapiens
Grazie allo studio del DNA antico, una quindicina di anni fa si è avuta la conferma che per lungo tempo, e a più ondate, la nostra specie (Homo sapiens) si incrociò con quella dei Neanderthal (Homo neanderthalensis), tanto che ancora oggi alcuni di noi portano con sé i frammenti del loro materiale genetico in quasi tutti i cromosomi. Come discusso, la distribuzione dei frammenti del materiale genetico dei Neanderthal nel DNA degli umani moderni non è uniforme, con la notevole eccezione del cromosoma X.
Leonardo Iasi e il suo team hanno analizzato il genoma di 334 individui, di cui 275 esseri umani moderni che fanno parte del Simons Genome Diversity Project e 59 individui antichi di età compresa tra i 45.000 e i 2.200 anni. Di questi ultimi, 33 individui sono datati a più di 10.000 anni fa. Questo metodo risulta particolarmente efficace per la ricostruzione del DNA antico, spesso degradato o contaminato, in quanto consente di minimizzare gli errori. In questi individui circa il 34% dei segmenti neandertaliani identificati risulta unico, mentre negli esseri umani vissuti dopo i 20.000 anni, inclusi gli umani moderni, la quota si riduce al 6%.
A Leonardo Iasi è stato chiesto in che modo le varianti genetiche di origine neandertaliana che sono state ereditate dai Sapiens moderni influenzino il genoma umano. Nonostante siano ancora in corso molte ricerche per capire più profondamente il loro impatto sulla nostra biologia e salute, abbiamo già risposte importanti. Nello studio, infatti, sono citati diversi geni tra i quali MC1R, associato alla pigmentazione della pelle e dei capelli, OAS1, coinvolto nella risposta immunitaria antivirale, e gli alleli TLR, recettori in grado di riconoscere patogeni e attivare una risposta immunitaria.
Il cromosoma 2 mostra invece una concentrazione elevata di sequenze neandertaliane, soprattutto nella regione che contiene geni legati al funzionamento del sistema nervoso. Nel complesso, questo cromosoma non presenta una quantità particolarmente elevata di DNA neandertaliano, ma i geni presenti in quella regione specifica sono stati individuati in diversi studi che cercavano segni di selezione positiva. Lo studio ha confermato che il nostro genoma contiene una percentuale significativa di DNA di Neanderthal (circa il 2%). Uno dei geni citati è OAS1, le cui varianti neandertaliane hanno ricevuto molta attenzione durante la pandemia di COVID-19 perché coinvolte nella risposta immunitaria al SARS-CoV-2, associate a una maggiore protezione contro le forme gravi della malattia.
In generale, è importante studiare le varianti di origine neandertaliana che si trovano negli esseri umani attuali perché ci permette di capire meglio quali effetti abbiano alcune varianti del genoma su caratteristiche specifiche e sul rischio di sviluppare alcune malattie. È quindi importante continuare ad indagare la storia dell’incontro tra Neanderthal e Sapiens: non solo per capire più a fondo la nostra storia evolutiva, ma anche perché alcune conoscenze potrebbero essere utili in ambito medico.
Varianti della mutazione del gene della beta catenina nel Tumore Desmoide - Gronchi, MD
La Dinamica della Selezione Naturale e il Destino degli Alleli Neandertaliani
Il declino della percentuale di DNA neandertaliano nel genoma umano moderno, da un iniziale 3.2-4.2% nelle prime popolazioni euroasiatiche a circa l'1.5-2.1% odierno, non è un fenomeno casuale. Questa diminuzione si attribuisce principalmente alla selezione naturale che, secondo i dati, è avvenuta rapidamente, già entro 100 generazioni dall’introgressione. La selezione naturale ha agito eliminando gli alleli neandertaliani che erano svantaggiosi per gli Homo sapiens.
I cromosomi sono gli elementi (corpuscoli) in cui si organizza il DNA all’interno del nucleo delle cellule durante la loro fase riproduttiva. Nella maggior parte delle cellule i cromosomi sono organizzati in coppie, mentre nelle cellule sessuali (spermatozoi e cellule uovo) c’è una sola copia di ogni cromosoma. Durante la fecondazione si ottengono cellule che contengono una copia di cromosomi provenienti dalla femmina e una copia dal maschio. Questa eredità cromosomica è fondamentale per comprendere come la selezione abbia modellato la presenza di DNA Neanderthal.
Gran parte del genoma delle popolazioni attuali non africane contiene segmenti neandertaliani (sono state identificate 91 regioni comuni a tutte), ma esistono anche i cosiddetti “deserti genetici”, regioni che ne sono quasi completamente prive, come succede nel cromosoma X. La scarsità di DNA neandertaliano sul cromosoma X, sei volte inferiore rispetto a quella rilevata negli altri cromosomi (detti autosomi), suggerisce una forte pressione selettiva contro questi geni. Come discusso, una delle ipotesi è che i cromosomi sessuali, in generale, giochino un ruolo importante nei processi di speciazione. Potrebbe quindi darsi che, già al tempo dei contatti tra Neanderthal e Sapiens, il cromosoma X presentasse incompatibilità genetiche tra le due popolazioni che rendevano la prole ibrida meno vitale o fertile, e che quindi veniva eliminata dalla selezione naturale.
Anche negli autosomi si osserva una certa debole selezione contro i segmenti di DNA neandertaliano, indicando che non tutti i geni ereditati dai Neanderthal erano vantaggiosi o neutri. Quei frammenti che potevano causare problemi di salute o ridurre la fitness riproduttiva tendevano a essere eliminati più rapidamente dalla popolazione Sapiens. Questo processo di "pulizia" genetica ha portato a un paesaggio genomico in cui i segmenti Neanderthal rimanenti sono quelli che non erano dannosi o, in alcuni casi, conferivano addirittura un vantaggio adattativo, come si è visto con i geni legati al sistema immunitario o all'adattamento ad ambienti specifici.
La storia degli incontri tra Neanderthal e Sapiens, rivelata dal DNA, è una complessa interazione di introgressione genetica, selezione naturale e dinamiche sociali che hanno plasmato l'evoluzione della nostra specie e hanno contribuito al destino dei nostri cugini estinti. Questo un mistero genetico nascosto nel nostro DNA che continua a riscrivere la storia degli incontri tra Homo sapiens e l'Uomo di Neanderthal.