Antenato misterioso accoppiato con antichi umani. E il suo DNA annidato è stato appena trovato.

Gli umani di oggi portano i geni di un antenato antico e sconosciuto, lasciato lì da specie di ominidi che si mescolano forse un milione di anni fa. 

L'antenato potrebbe essere stato Homo erectus, ma nessuno lo sa con certezza: il genoma di quella specie umana estinta non è mai stato sequenziato, ha detto Adam Siepel, biologo computazionale presso il Cold Spring Harbor Laboratory e uno degli autori di un nuovo articolo che esamina le relazioni degli antichi antenati umani. 

La nuova ricerca, pubblicata oggi (6 agosto) sulla rivista PLOS Genetics, rileva anche che gli antichi umani si sono accoppiati con i Neanderthal tra 200.000 e 300.000 anni fa, ben prima che avvenisse la più recente e più nota mescolanza delle due specie, dopo Homo sapiens migrò in gran numero dall'Africa e in Europa 50.000 anni fa. Grazie a questo antico evento di mescolanza, i Neanderthal devono effettivamente tra il 3% e il 7% dei loro genomi agli antichi Homo sapiens, hanno riferito i ricercatori. 

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"La nostra migliore congettura è che un primo gruppo di umani anatomicamente moderni abbia lasciato l'Africa per poi incontrarsi e incrociarsi con i Neanderthal, forse in Medio Oriente", ha detto Siepel. "Questo lignaggio [di umani] sarebbe poi andato perduto - estinto, o assorbito dai Neanderthal, o migrato di nuovo in Africa". 

Miscelatori antichi

La nuova ricerca illustra la complessità della profonda storia dell'umanità. Da tempo si accumulano prove che gli esseri umani e i Neanderthal si accoppiano mentre le loro popolazioni si sovrappongono in Europa, prima che i Neanderthal si estinguessero circa 30.000 anni fa. Nel 2010, i ricercatori hanno riferito che tra l'1% e il 4% dei geni umani moderni nelle persone in Asia, Europa e Oceania provenivano da antenati di Neanderthal. Quando si sommano tutti i frammenti di DNA di Neanderthal presenti oggi in tutti gli esseri umani moderni, circa il 20% del genoma di Neanderthal potrebbe essere preservato, secondo una ricerca del 2014.

Poiché gli scienziati sono stati in grado di sequenziare frammenti più fragili di DNA da fossili di antichi antenati umani, hanno scoperto una complessa rete di incroci che risale a millenni. Alcuni abitanti delle isole del Pacifico, ad esempio, trasportano frammenti del DNA di una misteriosa specie umana antica nota come Denisovans. 

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I ricercatori del nuovo studio hanno utilizzato un metodo computazionale per confrontare i genomi di due uomini di Neanderthal, un Denisovano e due individui africani moderni. (Gli africani sono stati scelti perché le persone moderne in Africa non portano i geni di Neanderthal dal noto incrocio uomo-Neanderthal avvenuto in Europa a partire da 50.000 anni fa.) Questo metodo ha permesso ai ricercatori di catturare eventi di ricombinazione, in cui segmenti di cromosomi - che sono costituiti da DNA - da un individuo vengono incorporati nei cromosomi di un altro. 

"Stiamo cercando di costruire un modello completo per la storia evolutiva di ogni segmento del genoma, congiuntamente tra tutti gli individui analizzati", ha detto Siepel. "Il grafico della ricombinazione ancestrale, come è noto, include un albero che cattura le relazioni tra tutti gli individui in ogni posizione lungo il genoma e gli eventi di ricombinazione che fanno cambiare quegli alberi da una posizione all'altra".

Un vantaggio del metodo, ha detto Siepel, è che consente ai ricercatori di trovare eventi di ricombinazione all'interno di eventi di ricombinazione. Ad esempio, se un frammento di antico DNA di ominidi da un antenato sconosciuto fosse incorporato nel genoma di Neanderthal e poi un successivo evento di accoppiamento tra uomini di Neanderthal e umani inserisse quel DNA misterioso nel genoma umano, il metodo consente l'identificazione di questo "nidificato" "DNA. 

Storia complessa

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L'analisi ha fornito prove di questo tipo di inserimento annidato di DNA. La scoperta che Homo sapiens sembrano essersi accoppiati con i Neanderthal tra 200.000 e 300.000 anni fa, si intreccia con precedenti prove di una sorta di evento di miscelazione tra le due specie prima che gli esseri umani si spostassero in massa in Europa, ha detto Siepel. 

I ricercatori hanno anche scoperto che l'1% del genoma denisoviano proviene dai geni di un antenato sconosciuto, da un evento di incrocio che deve essere accaduto, all'incirca, un milione di anni fa. Questo misterioso antenato avrebbe potuto essere Homo erectus, Siepel ha detto, perché Homo erectus probabilmente si sovrapponevano in Eurasia agli antenati dei Denisovani e dei Neanderthal. Tuttavia, questi frammenti sono minuscoli e non ce ne sono Homo erectus sequenze con cui confrontarle, quindi questo è speculativo. 

In entrambi i casi, questi eventi di incrocio sono stati trasmessi di nuovo agli esseri umani moderni: il 15% delle sequenze di incroci trovate nei Denisoviani è presente nelle persone che vivono oggi, hanno scoperto i ricercatori. 

I nuovi risultati sono un'altra prova che i lignaggi umani antichi e moderni si mescolavano relativamente frequentemente, ha detto Siepel. 

"Sta emergendo un'immagine di una serie di popolazioni distinte ma correlate che si spostano in tutto il mondo e spesso interagiscono tra loro, con occasionali eventi di incrocio che hanno prodotto prole ibrida", ha detto Siepel. "Questa prole ibrida potrebbe in alcuni casi aver sofferto di una forma fisica ridotta - questa è un'area di controversia - ma a quanto pare molti di loro erano abbastanza sani da sopravvivere e riprodursi, lasciando un mosaico di DNA umano arcaico e moderno nei Neanderthal, nei Denisoviani e negli esseri umani moderni . "