Cosa distingue gli esseri umani dalle scimmie, oltre a un cervello grande e una deambulazione eretta? In un nuovo studio, gli scienziati hanno scoperto che gli esseri umani hanno molte meno mutazioni del DNA rispetto ai loro parenti viventi più stretti. Si scopre che la nostra evoluzione è circa un terzo più lenta. La pubblicazione scientifica "Wiedenskub" racconta le nuove scoperte fatte grazie a questa ricerca.
Cosa rende gli esseri umani diversi dalle scimmie?
Potresti aver già posto questa domanda. Grande cervello? Camminare in posizione eretta? Pollice su?
Può essere. Ma sembra che ci sia di più. In un nuovo studio, scienziati danesi hanno scoperto che gli esseri umani hanno molte meno mutazioni del DNA rispetto ai nostri parenti viventi più stretti, le grandi scimmie.
Cioè, i nostri geni non sono così diversi da quelli dei nostri genitori, come nel caso delle grandi scimmie.
“Un bambino umano nasce con meno mutazioni di un cucciolo di scimpanzé. La nostra evoluzione è circa un terzo più lenta di quella di altri primati , ha detto a Wiedenskub Mikkel Heide Schierup, professore presso il Center for Bioinformatics dell'Università di Aarhus e coautore del nuovo studio.
Insieme alla genetista Christina Hvilsom dello Zoo di Copenaghen e al bioinformatico dell'Università di Aarhus Søren Besenbacher, ha confrontato la frequenza delle mutazioni umane con quelle di scimpanzé, gorilla e oranghi.
I risultati indicano che il tasso di mutazione umana è diminuito drasticamente negli ultimi milioni di anni. Lo studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista scientifica Nature Ecology and Evolution.
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Sempre più mutazioni si verificano nel tempo
Le mutazioni avvengono quando le nostre cellule si dividono. Ad esempio, prova a dare un'occhiata da vicino alle tue mani.
Forse ci sono più rughe rispetto a prima? Dovrebbe essere. Le attività quotidiane e le radiazioni ultraviolette del sole distruggono costantemente le nostre cellule. Fortunatamente, le cellule si rigenerano da sole.
“Nel 99,9% dei casi vengono ripristinati senza errori. Ma nel tempo, sempre più errori, chiamati anche mutazioni, appariranno durante il recupero”, afferma Mikkel Heide Schirup.
Le mutazioni mostrano come ci siamo evoluti
Nel caso di mutazioni che si verificano nel feto nell'utero, stiamo parlando di cambiamenti che si verificano durante la divisione cellulare e non sono ereditati dalla madre o dal padre.
In questo caso, tuttavia, è sbagliato chiamarli tutti errori, afferma Mikkel Heide Schirup. Le mutazioni possono essere benefiche, dannose o irrilevanti.
“Molte mutazioni non si manifestano in alcun modo, e sono loro che utilizziamo per determinare il tempo di origine della specie. La maggior parte delle mutazioni dannose scompaiono rapidamente e un piccolo numero di mutazioni benefiche si diffonde e conferisce alla specie nuove proprietà , afferma Mikkel Heide Schirup.
Le mutazioni possono dire quando è apparsa una persona
Secondo Mikkel Heide Schirup, è possibile utilizzare diversi tassi di mutazione per determinare quando gli antenati degli umani e le grandi scimmie si sono divisi e sono diventati specie diverse.
Se guardi la frequenza delle mutazioni umane, risulta che devi tornare indietro di circa 10 milioni di anni per arrivare al momento in cui ci separammo dagli scimpanzé.
"Ma se si considera che il tasso di mutazione negli scimpanzé è più alto del nostro, si scopre che gli esseri umani si sono discostati dagli scimpanzé circa 6,6 milioni di anni fa, e questo è molto più coerente con i reperti fossili che abbiamo", dice Mikkel Heide Schirup.
Gli scienziati possono capirlo cercando mutazioni nel genoma dello scimpanzé e confrontandole con il numero di mutazioni che trasmettono nel corso di una generazione. I tassi di mutazione degli scimpanzé sono coerenti con i reperti fossili.
Ad esempio, nel periodo dal 2001 al 2002 nel deserto del Ciad in Africa, sono stati trovati diversi fossili della primitiva scimmia Sahelanthropus tchadensis, considerata l'antenato comune degli umani e degli scimpanzé. Il Sahelanthropus visse sette milioni di anni fa.
Scienziato: uno studio molto interessante
Il biologo evoluzionista Morten Allentoft del Museo Nazionale di Storia Naturale ha letto questo studio. Ed è ispirato.
“Questo è uno studio serio con un approccio molto interessante. Hanno calcolato il genoma comune di diverse famiglie di scimmie, che ha fornito una quantità impressionante di dati , ha detto a Wiedenskub.
“Per un po 'di tempo c'è stata confusione sulla strana discrepanza tra la frequenza di mutazione nel genoma umano e l'età dei fossili quando si è trattato della nostra divisione evolutiva con le grandi scimmie. Invece di studiare gli esseri umani, i ricercatori qui hanno risolto il problema e hanno studiato i nostri parenti più stretti. E ora stanno trovando dati che sono semplicemente coerenti con i reperti fossili.
"Pertanto, noi umani siamo la scimmia più strana in questo contesto".
Ricercatori: potrebbe essere successo qualcosa durante l'esodo dall'Africa
Secondo Mikkel Heide Schirup, è difficile capire quando la frequenza di mutazione di una persona ha cominciato a diminuire. Ma suggerisce che ciò sia accaduto relativamente di recente. Forse solo 200-300 mila anni fa.
Morten Allentoft concorda con Mikkel Heide Schirup sul fatto che sembra che i tassi di mutazione negli esseri umani siano diminuiti relativamente di recente. E per "recentemente" si intende un intervallo negli ultimi milioni di anni.
«Probabilmente è successo nell'ultimo tratto del ramo. Se ciò fosse accaduto prima, l'immagine non sarebbe coerente con l'età dei fossili, perché dovremmo separarci prima del periodo in cui alcuni dei reperti sono datati e crediamo che questi siano i nostri antenati comuni , dice.
Non è noto il motivo per cui abbiamo meno mutazioni
tuttavia, è difficile dire quale potrebbe essere la causa della diminuzione dei tassi di mutazione. Forse questo è un cambiamento nell'ambiente e nelle condizioni di vita, suggerisce Morten Allentoft.
“Abbiamo lasciato l'Africa e abbiamo conquistato l'intero globo. Siamo stati influenzati da tutti i tipi di fattori ambientali che potrebbero non influenzare altre grandi scimmie. Nessuno sa come tutto questo possa influenzare il tasso di mutazioni.
"Molte cose possono fare la differenza", afferma Mikkel Heide Schirup. "Fattori sia ambientali che biologici, come il fatto che in seguito cresceremo e avremo figli".
La frequenza delle mutazioni umane è studiata principalmente negli europei
Il prossimo passo nello studio, tra le altre cose, sarà esaminare i tassi di mutazione tra più scimmie per fornire una stima più accurata. Inoltre, i ricercatori includeranno nel loro lavoro un'altra grande scimmia: i bonobo.
Inoltre, i ricercatori dovrebbero testare i tassi di mutazione in persone più diverse, afferma Mikkel Heide Schirup.
"Purtroppo, abbiamo raccolto informazioni sulla frequenza delle mutazioni principalmente sul materiale della popolazione europea, quindi ora dobbiamo scoprire se il quadro potrebbe essere diverso in altre parti del mondo", afferma Mikkel Heide Schirup.
Morten Allentoft concorda sul fatto che questo dovrebbe essere il passo successivo.
“Sarà interessante vedere se i tassi di mutazione sono diversi, ad esempio, tra le popolazioni indigene dell'Amazzonia o dell'Africa. Forse questo ci darà informazioni su dove e quando nella nostra storia evolutiva questo indicatore è diminuito e se è successo dopo l'esodo dall'Africa.
Trovate più mutazioni del previsto
Il nuovo studio ha esaminato un totale di dieci famiglie di scimmie composte da madre, padre e cuccioli: sette famiglie di scimpanzé, due famiglie di gorilla e una famiglia di oranghi.
I ricercatori hanno documentato una serie di nuove mutazioni, trovando varianti genetiche che erano presenti solo nel bambino e non nei genitori.
Ciò è stato fatto mediante una tecnica di sequenziamento del genoma utilizzata per determinare il DNA di un organismo.
In tutte le famiglie, i ricercatori hanno trovato più mutazioni nei giovani del previsto sulla base dei dati sulle mutazioni nell'uomo.
Gli scienziati hanno anche attinto a materiali di studi precedenti che hanno esaminato la frequenza delle mutazioni negli esseri umani.
Asbjørn Mølgaard Sørensen
