Negli ultimi anni abbiamo compiuto grandi passi in avanti nella comprensione della nostra storia evolutiva, anche grazie al miglioramento delle strategie di sequenziamento e di analisi dei genomi isolati dai reperti fossili. Ad esempio, sappiamo che in passato co-esistevano diverse specie umane, che alcune tra esse si sono incontrate e incrociate tra loro e che il genoma dell’uomo moderno conserva tuttora le tracce di questi scambi genetici.

Recentemente, un gruppo di scienziati della Princeton University e della Southeast University, esperti di genomica e di intelligenza artificiale, ha dimostrato che nell’arco di 200.000 anni l’uomo moderno e quello di Neanderthal hanno avuto una lunga storia di contatti e incroci. Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista Science, ha evidenziato come i nostri antenati più diretti si siano separati dal ramo dei Neanderthal circa 600.000 anni fa per poi acquisire le caratteristiche dell’uomo moderno circa 250.000 anni fa. Da quel momento fino alla scomparsa dei Neanderthal, stimata intorno ai 40.000 anni fa, e in un arco temporale di circa 200.000 anni, le due popolazioni umane avrebbero interagito tra loro.

Ma come è stato possibile mappare questi scambi genetici anche alla luce delle difficoltà di reperire campioni di DNA del passato? Gli scienziati hanno concentrato la loro attenzione sui dati genomici di tre individui di Neanderthal, ritrovati in Croazia e sui Monti Altaj, e di un individuo Denisoviano, anch’esso ritrovato sui Monti Altaj. Hanno confrontato le loro sequenze, liberamente disponibili in banca dati, con quelle di circa 2.000 esseri umani moderni, utilizzando l’IBDmix, uno strumento, messo a punto dall’Università di Princeton qualche anno fa (qui la pubblicazione), e che utilizza algoritmi di intelligenza artificiale per stimare quanto le sequenze di DNA arcaico siano presenti nei genomi umani moderni.

L’analisi ha rilevato una complessa rete di interazioni e scambi genetici tra gli esseri umani moderni e i Neanderthal, tra gli esseri umani moderni e i Denisoviani, come pure tra i Neanderthal e i Denisoviani. In particolare, gli scienziati hanno scoperto l’esistenza di tre “ondate” di contatto - e quindi di flusso genetico - tra gli esseri umani moderni e i Neanderthal: il primo tra 250 mila e 200 mila anni fa, il secondo tra 120 e 100 mila anni fa ed infine l’ultimo, il maggiore, tra 60 e 50 mila anni fa. 

Questi risultati gettano una nuova luce sulla storia evolutiva umana, dal momento che per la prima volta, dunque, è stato rilevato il passaggio di materiale genetico tra gli esseri umani moderni e i Neanderthal antecedente ai 50.000 anni fa, rispetto a come precedentemente ritenuto. Nonostante quanto ritenuto finora, i dati di questo studio sono ampiamente coerenti con i ritrovamenti fossili sia all’interno che all’esterno dell’Africa e mostrano la presenza di scambi genetici tra uomini moderni e Neanderthal al di fuori dell’Africa tra 250 mila e 200 mila anni fa, ben prima di quanto ipotizzato. 

I dati di questa ricerca mostrano anche un altro risvolto interessante, evidenziando come il flusso genico sia stato asimmetrico: da 250 mila a fino a circa 100 mila anni fa è stato rilevato principalmente da individui umani moderni a Neanderthal (da H a N), poi intorno ai 50-60 mila anni fa nella direzione opposta (da N a H). Gli scienziati ritengono che ciò sia la testimonianza del fatto che la popolazione neandertaliana stava diminuendo. Infatti, più che parlare di un’estinzione dei Neanderthal, gli scienziati sostengono che ci sia stato un processo di “assimilazione” dei Neanderthal nelle popolazioni umane moderne, un meccanismo agevolato anche dal fatto che la dimensione effettiva della popolazione di Neanderthal era probabilmente ancora più piccola di quanto stimato in precedenza. 

Ancora tanti punti sono da chiarire e il sequenziamento di altri genomi di Neanderthal, che coprano altre aree geografiche ed epoche storiche, così come le analisi di altri genomi di individui Denisovani, saranno in grado di identificare altri flussi migratori da e verso Africa e Asia per ricostruire con sempre maggiore dettaglio le migrazioni umane e come i flussi genetici abbiano influenzato genomi e biologia degli esseri umani moderni.