Nuove scoperte svelano i segreti genetici degli antichi cacciatori europei

L’affascinante storia dei nostri antenati preistorici continua a riservare sorprese straordinarie grazie ai progressi della scienza moderna e dell’archeogenetica. Per decenni, gli studiosi hanno cercato di ricostruire gli spostamenti, le abitudini e le relazioni tra i gruppi umani che vivevano in Europa durante l’ultima era glaciale, un periodo compreso tra decine di migliaia di anni fa. Oggi, l’analisi del DNA antico estratto da resti scheletrici e persino dai sedimenti delle caverne sta riscrivendo quanto sapevamo sui movimenti di queste popolazioni.

Una recente ricerca internazionale ha analizzato il materiale genetico di individui vissuti durante il Gravettiano, una cultura archeologica diffusa in Europa tra circa trentaquattro mila e venticinque mila anni fa. Grazie a queste analisi, i ricercatori hanno scoperto che la storia umana in Europa occidentale era molto più dinamica, complessa e interconnessa di quanto si potesse immaginare in passato.

Un viaggio nel tempo attraverso il DNA antico

Fino a poco tempo fa, studiare il DNA di persone vissute oltre ventimila anni fa sembrava un’impresa impossibile a causa del degrado biologico dei campioni. Tuttavia, le nuove tecnologie di sequenziamento del DNA hanno permesso di analizzare con precisione i genomi di tre antichi individui:

• Una donna adulta proveniente dalla grotta di Isturitz, nei Paesi Baschi francesi, vissuta circa trenta mila anni fa.

• Un individuo femminile della grotta di Chufín, in Cantabria, Spagna, risalente a circa ventisette mila anni fa.

• Un feto maschio denominato Ostuni 1b, scoperto in Puglia, in Italia, strettamente imparentato con un altro scheletro precedentemente rinvenuto nello stesso sito.

Oltre a questi resti ossei, gli scienziati hanno compiuto un passo avanti straordinario analizzando il DNA sedimentario prelevato direttamente dagli strati di terra della grotta di El Mirón, sempre in Spagna. Questa tecnica innovativa permette di recuperare tracce genetiche di antichi gruppi umani anche in assenza di ossa fossili, aprendo nuove prospettive per la ricerca archeologica.

Connessioni inattese tra oriente e occidente

Le analisi genetiche hanno dimostrato che la popolazione europea dell’epoca non era isolata in compartimenti stagni, contrariamente a quanto ipotizzato in precedenza. Fino ad ora si pensava che l’Europa occidentale fosse rimasta geneticamente isolata e omogenea, legata a un gruppo specifico noto come il cluster Fournol.

Tuttavia, il genoma dell’individua di Isturitz ha rivelato una componente genetica inaspettata proveniente dall’Europa orientale e centrale, tradizionalmente associata al cluster Věstonice. Questo significa che, circa trentadue mila anni fa, si verificò un importante flusso genico e uno spostamento di persone dall’est verso l’ovest del continente.

Questo scambio di informazioni biologiche e culturali trova riscontro anche nei reperti archeologici, come gli oggetti di arte portatile e i raffinati strumenti in osso e pietra ritrovati nella grotta di Isturitz. La grotta era infatti un fondamentale punto di incontro, un luogo di aggregazione dove diversi gruppi umani si riunivano per scambiare merci, socializzare e tessere alleanze in un ambiente climatico ostile.

La resilienza umana durante il massimo glaciale

Nonostante questi movimenti migratori e i rimescolamenti genetici avvenuti prima del picco dell’ultima era glaciale, i dati confermano una notevole continuità genetica nella regione franco-cantabrica e in Europa occidentale tra trenta mila e ventimila anni fa. Anche durante i momenti più freddi e difficili della glaciazione, le popolazioni locali seppero adattarsi e persistere, tramandando il proprio patrimonio genetico alle generazioni successive.

L’utilizzo del DNA dei sedimenti di El Mirón ha confermato che l’eredità genetica del gruppo Fournol è rimasta stabile nella penisola iberica anche durante la fase culturale successiva, nota come Solutreano. Questo dimostra che i cambiamenti culturali osservati nei reperti materiali non corrispondevano necessariamente a una sostituzione totale delle popolazioni, ma piuttosto a un dinamico processo di adattamento e interazione.

Approfondimenti tecnici dal materiale genetico

• Copertura e recupero dei marcatori: Per l’individua di Isturitz sono stati recuperati $454.258$ polimorfismi a singolo nucleotide ($SNP$), mentre per il feto di Ostuni 1b il numero si attesta a $467.368$ $SNP$, entrambi con tassi di contaminazione stimati al di sotto del $5\%$.

• Strategie di sequenziamento: L’uso combinato di librerie di sequenziamento shotgun e di cattura in soluzione basata su kit mirati di arricchimento nucleare ha permesso di massimizzare il recupero di DNA endogeno anche da campioni fortemente degradati.

• Analisi demografiche e parentela: Mediante l’utilizzo di software specifici come $READ\ v2$, è stato possibile confermare che l’individuo Ostuni 1b era un parente di primo grado, verosimilmente il figlio, della femmina adulta precedentemente scoperta nello stesso sito.

• Tratti fenotipici: Tramite il sistema predittivo $HIrisPlex-S$, è stato possibile determinare che gli individui esaminati possedevano tratti somatici tipici del Pleistocene superiore europeo, tra cui pelle scura, capelli scuri e occhi marroni.

• Segmenti di omozigosi: L’analisi dei tratti di omozigosi ($RoH$) condotta tramite $hapROH$ ha indicato che Ostuni 1b presenta circa $80\ centimorgan$ di segmenti superiori a $4\ cM$, senza frammenti superiori a $8\ cM$, escludendo quindi legami di parentela stretta tra i genitori e suggerendo una dimensione efficace di popolazione relativamente ampia per gli standard dell’epoca.

• Modellizzazione filogenetica: L’applicazione di grafi di commistione tramite $ADMIXTOOLS\ 2$ ha permesso di stabilire che il miglior modello statistico per Isturitz prevede un contributo genetico maggioritario di tipo Fournol combinato con un afflusso derivato da lignaggi legati al cluster centrale e orientale di Věstonice.

Traduzione abstract. La disponibilità dello studio completo, in accesso libero o riservato, è verificabile tramite il link del DOI nel box sotto se disponibile.

Abstract

Gli esseri umani anatomicamente moderni si stabilirono per la prima volta in Europa almeno 45.000 anni fa, tuttavia i dati genomici limitati relativi al periodo compreso tra 45.000 e 20.000 anni fa (ka) vincolano le ricostruzioni delle dinamiche di popolazione del Paleolitico superiore. Prima dell’Ultimo Massimo Glaciale (LGM; ∼26.500-19.000 anni fa), i gruppi Gravettiani (∼34.000-25.000 anni fa) erano diffusi in tutta Europa e geneticamente diversi, includendo i lignaggi di Fournol e Věstonice. In questo studio, presentiamo dati genomici di tre individui Gravettiani: due provenienti dalla regione franco-cantabrica (Chufín, Spagna, e Isturitz, Francia) e uno dall’Italia (Ostuni1b). Le nostre analisi rivelano un flusso genico finora non rilevato tra le popolazioni Gravettiane arcaiche orientali e occidentali nell’Europa sud-occidentale, mettendo in discussione i modelli di continuità genetica regionale dall’Aurignaciano al Solutreano (∼24.000-19.000 anni fa). Per studiare la storia demografica durante l’Ultimo Massimo Glaciale (LGM), un periodo per il quale i resti scheletrici umani sono estremamente rari, abbiamo analizzato il DNA antico sedimentario dello strato solutreano 122 nella grotta di El Mirón (Cantabria, Spagna; circa 22.000 anni calibrati prima del presente), recuperando circa 14.000 polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) umani. Questi dati supportano la persistenza di antenati legati alla cultura Fournol nell’Europa sudoccidentale durante l’LGM.

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