Un osso mascellare di Denisovan è stato scoperto sull’Altopiano Tibetano ad un’altitudine di oltre 3.000 metri.Credit: Dongju Zhang, Lanzhou University
Gli scienziati hanno scoperto i resti più completi del misterioso gruppo di antichi ominini conosciuti come i Denisovani. L’osso mascellare, scoperto sull’altopiano del Tibet e datato a più di 160.000 anni fa, è anche il primo esemplare di Denisovan trovato al di fuori della grotta siberiana in cui l’ominino è stato scoperto un decennio fa – confermando i sospetti che i Denisovani erano più diffusi di quanto il record fossile attualmente suggerisca.
La ricerca segna la prima volta che un antico umano è stato identificato solo attraverso l’analisi delle proteine. Senza DNA utilizzabile, gli scienziati hanno esaminato le proteine nei denti dell’esemplare, sollevando la speranza che altri fossili possano essere identificati anche quando il DNA non è conservato.
“Questo è un lavoro fantastico”, dice Katerina Douka, un’archeologa del Max Planck Institute for the Science of Human History di Jena, Germania, che gestisce un progetto separato che mira a scoprire fossili di Denisovan in Asia. “
A caccia di Denisovani
Fino ad ora, tutto quello che gli scienziati hanno imparato sui Denisovani è venuto da una manciata di denti e frammenti di ossa della grotta Denisova, nei monti Altai in Russia. Il DNA di questi resti ha rivelato che i Denisovani erano un gruppo gemello dei Neanderthal, entrambi discendenti da una popolazione che si separò dall’uomo moderno circa 550.00-765.000 anni fa. E alla Grotta di Denisova, i due gruppi sembrano essersi incontrati e incrociati: un frammento osseo descritto l’anno scorso apparteneva a un individuo ibrido antico-umano che aveva un padre denisoviano e una madre neandertaliana.
Ma molti si aspettavano che fosse solo una questione di tempo prima che i ricercatori trovassero prove di denisovani altrove. Alcuni esseri umani moderni in Asia e Oceania portano tracce di DNA denisovano, sollevando la possibilità che l’ominino abbia vissuto lontano dalla Siberia. E alcuni ricercatori pensano che i fossili di ominini non classificati provenienti dalla Cina potrebbero essere denisoviani.
L’ultimo esemplare, descritto su Nature1, consiste in mezza mascella inferiore, con due denti completi. Un monaco lo trovò nella grotta carsica di Baishiya in Cina nel 1980, e lo passò all’Università di Lanzhou. Ma è stato solo nel 2010 che l’archeologa Dongju Zhang e i suoi colleghi hanno iniziato a studiare l’osso.
Il team ha affrontato un problema. I resti della Grotta Denisova erano stati tutti identificati perché contenevano ancora del DNA, che poteva essere confrontato con sequenze genetiche di altri esseri umani antichi. Ma non c’era più DNA nell’osso mascellare.
Invece, gli scienziati hanno cercato proteine antiche, che tendono a durare più a lungo del DNA. Nella dentina dei denti, hanno trovato proteine di collagene adatte all’analisi. Il team ha confrontato queste proteine con proteine equivalenti in gruppi tra cui i Denisovani e i Neanderthal, e ha scoperto che si allineavano meglio con le sequenze dei Denisovani.
Il team è stato anche in grado di mettere insieme altri frammenti di informazioni sull’individuo. Uno dei denti era ancora in fase di eruzione, per esempio, portando gli autori a ipotizzare che la mandibola appartenesse a un adolescente.
una ricostruzione virtuale della mandibola.Credit: Jean-Jacques Hublin, MPI-EVA, Leipzig
La ricerca precedente2 ha identificato i resti di Neanderthal usando sia le proteine che il DNA – ma il successo dell’ultimo studio potrebbe portare a una maggiore enfasi nell’ottenere proteine antiche dai fossili che non hanno prodotto DNA, dice Chris Stringer, un paleoantropologo del Natural History Museum di Londra. Il metodo potrebbe rivelarsi particolarmente utile per i campioni più vecchi o quelli provenienti dal sud-est asiatico e da altri climi caldi, dove il DNA si degrada più velocemente.
Ma il campo è ancora nelle sue fasi iniziali, aggiunge Stringer, e l’analisi delle proteine antiche ha attualmente un campione più piccolo di ominini per il confronto rispetto all’analisi del DNA. “Anche se è certamente molto suggestivo un legame con i Denisovani, penso che mi piacerebbe vedere campioni più grandi per poterlo davvero definire meglio”, dice.
Douka è d’accordo: per ora, l’analisi del DNA antico rimane il “gold standard” per questo tipo di lavoro, dice. Anche se non c’è materiale genetico nell’osso mascellare, Douka si chiede se i ricercatori potrebbero ancora trovare il DNA nella grotta tibetana – forse nei sedimenti.
Il tetto del mondo
L’altitudine della casa del nuovo Denisovan – 3.280 metri sul livello del mare – ha sorpreso i ricercatori, e aiuta a risolvere un mistero sul contributo genetico dei Denisovani ai moderni tibetani (vedi ‘I ritrovi dei Denisovan’). “Alcuni tibetani hanno una variante di un gene chiamato EPAS1 che riduce la quantità di emoglobina, una proteina che trasporta ossigeno, nel loro sangue, permettendo loro di vivere ad alta quota con bassi livelli di ossigeno. I ricercatori3 avevano pensato che questo adattamento provenisse dai Denisovani, ma questo era difficile da conciliare con l’altitudine relativamente bassa di 700 metri della Grotta Denisova. L’ultimo studio suggerisce che i Denisovani hanno evoluto l’adattamento sull’altopiano tibetano e l’hanno passato all’Homo sapiens quando la specie è arrivata circa 30.000-40.000 anni fa, dice il co-autore Frido Welker, un antropologo molecolare dell’Università di Copenhagen. Se i denisovani in Asia si sono adattati alle alte quote, siti simili potrebbero ospitare altri loro resti.
Egli indica la grotta di Sel’Ungur in Kirghizistan, a circa 2.000 metri sul livello del mare, dove è stato trovato l’osso del braccio di un bambino ominino ma non ha prodotto alcun DNA. “Ora mi chiedo: forse anche quell’esemplare è un Denisovano e non un Neanderthal, come si suppone di solito”, dice Bence Viola, un paleoantropologo dell’Università di Toronto in Canada.
Rivalutare i fossili
E il fossile probabilmente spingerà gli scienziati a riconsiderare la classificazione di altri resti. “Possiamo lavorare attraverso il record fossile e collegare sempre più esemplari con i Denisovani”, dice Viola.
Un candidato è un osso mascellare noto come Penghu 1, che è stato catturato in una rete da pesca vicino a Taiwan e ha molte somiglianze con l’ultima mandibola. Welker e i suoi colleghi ipotizzano che questa mandibola potrebbe essere denisoviana – ma la prova definitiva verrà dall’analisi del DNA o delle proteine, dice Welker.
Campionare qualsiasi resto per proteine o DNA è per sua natura distruttivo, quindi ci deve essere una buona giustificazione per farlo, aggiunge. “Non è una decisione da prendere a cuor leggero”.