Il nostro passato dentro di noi

Come siamo diventati gli animali pensanti che siamo? Questa è la domanda al centro dello studio della preistoria umana, e quella che Colin Renfrew si pone dall'estate del 1962, quando si recò a Milos, una delle isole Cicladi nel Mar Egeo, fonte dell'ossidiana nera quella fu la prima merce scambiata dagli umani.

Uomo misterioso: I Cro-Magnon sono emersi circa 40.000 anni fa ed erano molto simili a noi. Allora perché ci sono volute decine di migliaia di anni prima che la civiltà prendesse piede?

Renfrew - Lord Renfrew di Kaimsthorn da quando è stato nominato pari a vita britannico nel 1991 per onorare i suoi numerosi contributi all'archeologia - era allora uno studente laureato a Cambridge. Da studente universitario, aveva studiato scienze naturali prima di passare all'archeologia; così, cercando un mezzo per determinare la provenienza dell'ossidiana che i popoli preistorici favorivano per la fabbricazione di utensili, tentò la nuova tattica di utilizzare la spettroscopia di emissione ottica per analizzare i suoi elementi in traccia.

Questa storia faceva parte del nostro numero di gennaio 2009

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Siamo stati davvero fortunati, mi ha detto recentemente Renfrew. L'ossidiana produce lame molto più sottili e affilate della selce e quindi era una sostanza preferita trovata in quasi tutti i primi siti neolitici in Grecia. Infatti, abbiamo appreso che era già commercializzato durante il Paleolitico superiore. Eppure le principali cave di ossidiana nell'Egeo erano a Milos. Quindi il materiale documenta la prima navigazione conosciuta, dice Renfrew. Tuttavia, dovevamo essere sicuri da dove provenisse. L'analisi degli elementi in traccia ci ha permesso di caratterizzare ogni diversa fonte di ossidiana, poiché sono create da vulcani relativamente recenti e tendono ad essere costantemente distinguibili. Renfrew scoprì di poter tracciare chiaramente la distanza percorsa dal materiale: l'ossidiana proveniente da un sito in Anatolia (odierna Turchia), in un caso, era stata trasportata a circa 500 miglia in Palestina. Nel complesso, il quadro emerso suggeriva un mondo in cui la maggior parte delle persone non ha mai viaggiato a più di poche miglia da dove è nata, ma alcune sono andate ovunque. È un'immagine interessante, dice Renfrew. Erano i marittimi che percorrevano distanze, aggirando le isole dell'Egeo abbastanza ampiamente e chiaramente prima delle origini dell'agricoltura.

Successivamente, Renfrew rivolse la sua attenzione a quello che era stato un presupposto caro all'archeologia: quell'innovazione culturale preistorica ebbe origine nel Vicino Oriente e si diffuse in Europa. Solo in termini archeologici, non pensavo che quell'argomento fosse molto buono, dice. In Bulgaria e Romania, ero stato colpito dalla prima metallurgia in alcuni siti. Quindi, quando è arrivata la datazione al radiocarbonio, in particolare quando è arrivata la calibrazione degli anelli degli alberi alla fine degli anni '60, il centesimo è sceso. I nuovi metodi tecnologici hanno dimostrato che, in effetti, alcuni manufatti nell'Europa centrale e occidentale erano più antichi dei loro presunti predecessori del Vicino Oriente. Renfrew ha scritto un libro, Before Civilization: The Radiocarbon Revolution and Prehistoric Europe (1973), sottolineando che la precedente cronologia diffusionista è crollata in diversi punti.

Preistoria: la creazione della mente umana
di Colin Renfrew
Biblioteca moderna, 2008, $ 23,00

Nel corso dei decenni, Renfrew è rimasto all'avanguardia nel suo campo; è stato tra i primi sostenitori di tecnologie come la modellazione al computer e la tomografia a emissione di positroni (PET), quest'ultima per esaminare le attività cerebrali dei soggetti contemporanei mentre replicavano la fabbricazione di strumenti degli ominidi del Paleolitico inferiore. Nel suo ultimo libro, Prehistory: The Making of the Human Mind, Renfrew non solo ha prodotto un riassunto della parte di gran lunga più vasta della storia umana, ma ha anche fornito un resoconto dei progressi dell'archeologia da quando gli studiosi europei si sono resi conto circa 150 anni fa che il passato umano esteso molti millenni prima del 4004 a.C. (la stima del teologo del XVII secolo, il vescovo Ussher, di quando Dio aveva creato il mondo). Data la vastità dell'argomento e la ristrettezza della lunghezza, probabilmente l'unica vera critica che si può fare al libro è che nel suo indice, sotto la lettera R, manca l'autore. È un'omissione significativa: Renfrew ha informato la comprensione odierna della preistoria umana proprio come dice Gordon Childe, che è responsabile dei concetti del pensiero neolitico e delle rivoluzioni urbane durante la prima metà del XX secolo. Come Childe, è stato uno dei grandi sintetizzatori archeologici, lavorando per costruire una teoria dello sviluppo umano globale. Per Renfrew, tutta l'archeologia alla fine porta all'archeologia cognitiva, la branca che indaga sullo sviluppo della cognizione umana.

In particolare, Renfrew è stato preoccupato da quello che ha soprannominato il paradosso della sapienza: l'immenso lasso di tempo tra l'emergere di esseri umani anatomicamente moderni e l'avvento dei comportamenti culturali che assumiamo per definire l'umanità.

La preistoria è definita come quel periodo della storia umana durante il quale le persone non avevano ancora raggiunto l'alfabetizzazione, la nostra tecnologia di archiviazione delle informazioni di base, o non lasciavano documenti scritti. Così, in Egitto, la preistoria terminò intorno al 3000 a.C., nel primo periodo dinastico, quando apparvero monumenti con iscrizioni geroglifiche, tavolette di argilla e papiri; in Papua Nuova Guinea, invece, si è conclusa non più tardi della fine del secolo scorso. Archeologi e antropologi accettano questa definizione regione per regione della conclusione della preistoria, ma sono meno d'accordo sul suo inizio. Alcuni hanno visto la preistoria iniziare di recente, intorno al 40.000 a.C., con l'emergere dell'uomo di Cro-Magnon, che come Homo sapiens sapiens era quasi indistinguibile da noi (sebbene i Cro-Magnon, in media, avessero cervelli più grandi e fisiologie più robuste). Tuttavia, la maggior parte degli esperti direbbe probabilmente che la preistoria iniziò nel Pleistocene medio, ben 200.000 anni fa, quando Homo neanderthalensis (a volte classificato come Neanderthal Homo sapiens ) e arcaico Homo sapiens è emerso. Ad ogni modo, si presume che l'aspetto di Homo sapiens sapiens innescato un nuovo ritmo di cambiamento ... che ha posto lo sviluppo culturale su [un] ... accelerato percorso di sviluppo, come scrive Renfrew in Preistoria . Ma Renfrew pensa che questa accelerazione debba essere stata dovuta a qualcos'altro.

Le prove che l'arrivo dell'Homo sapiens corrisponda alle capacità linguistiche complete, alla rivoluzione comportamentale umana e così via sono molto limitate, mi ha detto Renfrew, aggiungendo che non vede nulla che separa chiaramente gli strumenti di selce dei Neanderthal da quelli associati all'Homo sapiens. Per quanto riguarda le pitture rupestri di Altamira, Lascaux e altri siti dell'Europa meridionale, che hanno dai 15.000 ai 17.000 anni: sono sorprendenti, ma stilisticamente singolari e molto ristretti nella loro distribuzione. Potrebbero non essere caratteristici dei primi Homo sapiens. Nel complesso, pensa Renfrew, se gli alieni provenienti dallo spazio avessero confrontato i cacciatori-raccoglitori di Homo sapiens con le loro precedenti controparti, probabilmente non avrebbero visto molta differenza.

Due milioni e mezzo di anni fa, i primi protoumani, Homo habilis, modellarono pietre per sostituire gli artigli e le zanne che mancavano, usandole per uccidere piccoli animali e raccogliere i resti di quelli più grandi. La ricompensa è stata immensa: mentre i bisogni metabolici come la lavorazione del cibo limitano le dimensioni del cervello per la maggior parte dei mammiferi, il consumo di carne ha consentito all'habilis di iniziare a sviluppare un intestino più piccolo, liberando quell'energia metabolica per l'uso del cervello. Dopo alcune centinaia di migliaia di anni, ominidi successivi come erectus ed ergaster avevano sviluppato ossa delle dita raddrizzate, pollici più forti e gambe più lunghe. L'espansione dei cervelli degli ominidi - erano due volte più grandi in un milione di anni, tre volte nel Paleolitico medio - ha permesso la comunicazione simbolica e il pensiero astratto. Nel 50.000 a.C. i nostri antenati si erano diffusi dall'Africa attraverso l'Asia, l'Europa e l'Australia.

L'archeologia emerge
Il paradosso, o enigma, è questo: se l'Homo sapiens arcaico è emerso già 200.000 anni fa, perché la nostra specie ha avuto bisogno di così tanti millenni prima della sua transizione, da 12.000 a 10.000 anni fa, dal nomadismo di cacciatori-raccoglitori che caratterizzava tutti i precedenti ominidi? a un insediamento permanente per tutto l'anno, che ha poi permesso l'elaborazione degli sforzi culturali dell'umanità? Per rispondere a questa domanda, Renfrew richiede una grande sintesi di tre approcci: l'archeologia scientifica, che raccoglie dati concreti attraverso la datazione al radiocarbonio e tecnologie simili; studio linguistico finalizzato alla costruzione di storie chiare delle lingue del mondo; e analisi genetica molecolare.

Renfrew vede quest'ultimo approccio, che chiama archeogenetica, come il progresso più rapido. Finora, l'archeogenetica si è basata principalmente sull'analisi del DNA mitocondriale umano (mtDNA), che si trova non nei cromosomi appaiati all'interno dei nuclei cellulari ma in minuscoli anelli, chiamati plasmidi, all'interno dei mitocondri che generano la maggior parte dell'energia chimica della cellula. A differenza del DNA cromosomico, il mtDNA deriva solo dall'ovulo, quindi rappresenta solo il lignaggio materno, e non si ricombina di generazione in generazione. Quindi, è essenzialmente statico. Eppure, nel corso di migliaia di anni, i polimorfismi a singolo nucleotide – mutazioni che alterano una singola coppia di basi del DNA – si verificano nei mitocondri a un ritmo statisticamente prevedibile. Dato questo tasso di mutazione, i ricercatori moderni possono analizzare e confrontare campioni di mtDNA da individui in tutto il mondo, utilizzando le somiglianze e le differenze per costruire un grande albero genealogico umano.

Inoltre, mi ha detto Renfrew, gli studi sui tassi di mutazione del mtDNA forniscono una cronologia approssimativa che si lega abbastanza bene ai dati della datazione al radiocarbonio dei resti fossili. Come la stessa datazione al radiocarbonio, l'analisi del mtDNA ha confutato i miti a lungo amati sulla razza, dimostrando che l'umanità ha quasi certamente un'unica origine in Africa, con la nostra principale dispersione da quel continente avvenuta circa 60.000 anni fa e che probabilmente ha coinvolto un numero relativamente piccolo di esseri umani . Durante la diaspora globale dell'umanità, molte popolazioni si sono isolate. Oggi, gli aplogruppi mitocondriali - gruppi che condividono antenati comuni - sono identificabili come originari dell'Africa, dell'Europa, dell'Asia, delle Americhe e delle isole del Pacifico.

L'analisi del DNA mitocondriale è solo uno strumento in un arsenale genomico in espansione. Il quadro più completo è, forse, anche più drammatico di quanto suggerisca Renfrew. Sembriamo sempre più solo una variante tassonomica all'interno del continuum del clade di ominidi: una variante del gene FOXP2 fortemente implicata nelle nostre capacità linguistiche, ad esempio, è quella che abbiamo condiviso con i Neanderthal da 60.000 a 100.000 anni fa. Secondo John Hawks, antropologo e genetista delle popolazioni dell'Università del Wisconsin-Madison, i Neanderthal e l'Homo sapiens potrebbero essersi incrociati: nessuna specie di primati ha stabilito confini riproduttivi nella sterilità in meno di un paio di milioni di anni. I Neanderthal e noi stessi somigliamo, forse, a scimpanzé e bonobo, che in natura sono geograficamente separati ma si ibridano liberamente se messi insieme in uno zoo. In breve, sebbene tendiamo ad essere incentrati sulla specie riguardo al concetto di umanità, la realtà è che tutti gli organismi sono ricettacoli temporanei in cui il DNA si riversa e i confini tra le specie sono più fluidi e tenui di quanto pensassimo. In un certo senso, l'idea dell'Homo sapiens come specie distinta è un altro mito razziale.

Altre ipotesi non reggono meglio. Non solo i Cro-Magnon avevano cervelli più grandi di noi, per esempio, ma la differenza era grande. Negli ultimi 10.000 anni, il nostro cervello si è ridotto di circa 200 centimetri cubi, spiega Hawks. Se ne riducessimo altri 200, saremmo l'equivalente di Homo erectus. Una possibilità è che questo rappresenti una maggiore efficienza: i nostri cervelli utilizzano meno energia, richiedono meno tempo di sviluppo e segnalano più velocemente. In alternativa, ovviamente, stiamo diventando più stupidi.

Riflettendo su queste e altre domande simili, Hawks e altri ricercatori si sono chiesti se i dati dell'International HapMap Project, un consorzio istituito per catalogare i modelli di variazione genetica umana in diverse popolazioni in tutto il mondo, potessero aiutare a chiarire le cose.

Nella genetica delle popolazioni, linkage disequilibrium significa che alcuni alleli, le versioni alternative di un dato gene responsabile di variazioni come gli occhi marroni o azzurri, si verificano insieme più frequentemente di quanto possa essere spiegato per caso. È un segno che la selezione evolutiva ha funzionato: stanno comparendo nuove vantaggiose mutazioni. Hawks e i suoi colleghi hanno applicato nuovi approcci di scansione del genoma ai dati HapMap per tracciare il disequilibrio del collegamento e poi, nel dicembre 2007, hanno pubblicato un documento controverso, Recent Acceleration of Human Adaptive Evolution, nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Quando frequentavo la scuola di specializzazione a metà degli anni '90, il dogma era che la cultura aveva fermato l'evoluzione, mi ha detto Hawks. Ma lui ei suoi colleghi hanno trovato prove genomiche che, al contrario, la cultura ha aumentato il ritmo dell'evoluzione umana negli ultimi 40.000 anni, e specialmente negli ultimi 10.000. Ciò che ha guidato questa accelerazione, hanno affermato in PNAS, è l'esplosione della popolazione umana globale iniziata 10.000 anni fa, come conseguenza della rivoluzione agricola. L'umanità ha inventato l'agricoltura, ha iniziato a mangiare cibi diversi e ha iniziato a vivere nelle città; le popolazioni si espansero, consentendo un gran numero di mutazioni. La selezione naturale ha promosso la diffusione di variazioni benefiche.

Secondo Hawks, le prove indicano una selezione recente su oltre 1.800 geni umani. Oltre a identificare un allele selezionato, aggiunge, l'analisi può spesso determinare dalla sua sequenza qualcosa di ciò che fa l'allele. Hawks ritiene che alcuni dei nuovi alleli conferiscano nuove capacità digestive, come la tolleranza al glucosio e al lattosio; resistenza ai patogeni, contro la malaria; migliore capacità di riparazione del DNA, che può essere associata alla longevità umana; e nuove variazioni di neurotrasmettitori, come la variante dopaminergica DRD4-7R, che è stata fortemente selezionata in alcune popolazioni forse 40.000 anni fa ed è implicata in maggiori tendenze verso l'impulsività, il disturbo da deficit di attenzione e l'alcolismo. (I genetisti della popolazione più conservatori sostengono che mentre gli esseri umani probabilmente si stanno ancora evolvendo, non è chiaro se l'evoluzione stia accelerando, e ancora meno certo quali alleli siano di origine recente.)

Discutere delle differenze nelle popolazioni non è qualcosa che piace alla nostra società egualitaria. Ma uno dei coautori di Hawks, Henry Harpending, genetista della popolazione e antropologo presso l'Università dello Utah, pensa che dovrebbe essere così: i cittadini dovrebbero apprezzare che l'evoluzione è in corso, esistono numerose differenze umane reali e stiamo danneggiando molte persone negandole. Harpending rileva anche che le industrie delle scienze della vita hanno seguito la carta, cercando opportunità per lo sviluppo di farmaci e la medicina personalizzata. Di fronte al silenzio imbarazzato degli scienziati di tutto il mondo, non sono inibiti, dice. Vogliono fare soldi e sono su di esso come corvi su roadkill. Se Harpending ha ragione, impareremo nuovi fatti sullo sviluppo umano, che lo vogliamo o no.

Mark Williams è un redattore collaboratore di Revisione della tecnologia .

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