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Homo sapiens: revisione della storia dell’uomo

I libri di testo spiegano che la nostra specie (Homo sapiens) è nata in Africa, nella zona che va dall’Etiopia alla Tanzania, circa 200.000 anni fa. Nuove scoperte ed esami più approfonditi dei fossili esistenti, oltre che analisi di materiale genetico delle popolazioni attuali, stanno però aiutando a riscrivere parte di questa storia. Per esempio, un fossile ritrovato in Marocco, a Jebel Irhoud, è stato datato a circa 300.000 anni fa: la forma del cranio farebbe sospettare che si tratti di Homo sapiens. Se il fossile appartenesse a uno dei nostri lontanissimi antenati, dovremmo riconsiderare non solo l’età della nostra nascita, ma anche e soprattutto il luogo di origine. Non più Africa orientale, quindi, ma settentrionale. Tuttavia, non tutti i paleoantropologi sono d’accordo nel ritenere quel fossile così importante da sconvolgere un dato di fatto considerato acquisito, come la data di nascita delle nostra specie.

Quanto al luogo, una nuova ipotesi rende la nostra culla ancora più sfumata: l’ipotesi del “multiregionalismo africano” suggerisce che la nostra specie sia nata dalla confluenza di varie popolazioni di Homo sapiens arcaico, che hanno contribuito in misura maggiore o minore al nostro Dna. Le popolazioni stesse erano presenti un po’ in tutta l’Africa e non in un luogo limitato, e gli spostamenti continui dei nostri antenati hanno contribuito al rimescolamento dei geni.

Nuove ipotesi a parte, una certezza c’è: l’uscita definitiva dall’Africa della nostra specie (preceduta da altre, sempre del genere Homo, come Homo erectus) è avvenuta circa 70-60.000 anni fa. Da allora gli uomini moderni hanno colonizzato tutti i continenti nel giro di poche migliaia di anni. Dapprima l’Asia, poi l’Australia, l’Europa e infine, circa 16.000 anni fa, le Americhe.

albero genealogico dell'uomo
L’albero genealogico dell’uomo (riadattato dallo Smithsonian’s National Museum of Natural History). Ingrandisci immagine.

La timeline dell’evoluzione dell’uomo

55 MILIONI DI ANNI FA – Compaiono i primi primati.

8-6 MILIONI DI ANNI FA – I primi gorilla si evolvono. Più tardi, gli antenati degli scimpanzè e quelli dell’uomo divergono.

7 MILIONI DI ANNI FA – Sahelanthropus tchadensis, scoperto in Ciad. Sebbene sia antecedente alla separazione della linea evolutiva dell’uomo (circa 6 milioni di anni fa), rappresenta la prima testimonianza di un ominide in grado di camminare su due gambe.

5,8 MILIONI DI ANNI FA – Orrorin tugenensis, il più antico antenato dell’uomo che camminava abitualmente sulle gambe. I suoi resti trovati in Kenia, e in particolare un femore, hanno una struttura che ha fatto ipotizzare agli scienziati che fosse abituato a muoversi su due gambe, anche se era in grado di arrampicarsi.

5,5 MILIONI DI ANNI FA – Compare il genere Ardipithecus. Condivide alcuni tratti con gli scimpanzé e i gorilla, vive nella foresta. Usava 2 zampe sul terreno e tutte e 4 quando si muoveva sui rami.

Il ritrovamento più importante è quello di Ardi, un esemplare femmina di Ardipithecus ramidus vissuto 4,4 milioni di anni fa.

4 MILIONI DI ANNI FA – Fanno la loro comparsa gli australopitechi. Il loro cervello è già più grande di quello di uno scimpanzé – con un volume di 400/500 cm3. Sono i primi antenati a vivere nella savana.

Se, come sostengono le più attuali teorie paleoantropologiche, lo sviluppo del cervello iniziò “dai piedi”, ossia dal modo di camminare, le orme fossili trovate provano che già circa 3,6 milioni di anni or sono i piedi degli ominidi (forse quelli della specie Australopithecus afarensis) erano più simili a quelli dell’uomo attualedi quelli di Ardipithecus.

3,2 MILIONI DI ANNI FA – È l’epoca in cui vive Lucy, la celebre donna scimmia (A. afarensis) scoperta in Etiopia dal paleoantropologo americano Donald Johanson. Manca delle estremità inferiori, ma le ossa delle gambe e il bacino dimostrano che la stazione eretta fa era acquisita: gli ominidi si muovevano quasi sempre in quella posizione, non solo per alcuni tratti.

2,9 MILIONI DI ANNI FA – Secondo le teorie più accreditate, l’albero dell’evoluzione a quell’epoca si divise in due rami principali. Nel primo fanno parte alcune specie di ominidi – come Paranthropus aethiopicus (vissuto nelle attuali Etiopia e Tanzania), muniti di mascelle possenti per triturare cibi vegetali coriacei, come le noci e le radici per esempio. Vivono nei boschi e nelle praterie. E si estinguono 1,2 milioni di anni fa.

Negli ominidi appartenenti al secondo ramo, come Australopithecus africanus, la dentatura e le mascelle rimasero invece leggere, ma si sviluppò la scatola cranica. Gli scienziati concordano nel riconoscere a questo secondo ramo il ruolo di progenitore del genere Homo, cioè quello cui apparteniamo noi.

2,1 MILIONI DI ANNI FA – Compare il genere umano, con la specie dell’Homo habilis. Aveva una scatola cranica più sviluppata degli ominidi che l’avevano preceduto, ma mascelle relativamente meno potenti, perché la sua dieta era diventata onnivora: comprendeva cioè una buona base di carne, che si procurava facendo lo “spazzino”, cioè scacciando iene e altri predatori dalle carcasse degli animali morti, spesso agendo in gruppo con altri simili. I suoi utensili di pietra servivano soprattutto a rompere le ossa per mangiare il midollo, un cibo molto nutriente.

H. habilis è stato a lungo considerato il primo membro della linea evolutiva di Homo, ma una serie di nuovi ritrovamenti ha cambiato le carte in tavola.

2 MILIONI DI ANNI FA – Prime evidenze di Homo ergaster, in Africa, con un volume del cervello di 850 cm3.

1,8-1,5 MILIONI DI ANNI FA – Homo erectus si trova in Asia. È il primo vero cacciatore-raccoglitore, e anche il primo ad aver migrato dall’Africa in gran numero. Aveva una dimensione del cervello di circa 1000 cm3.

1,6 MILIONI DI ANNI FA – Primo uso sporadico del fuoco. È ancora un’ipotesi, suggerita da sedimenti scoloriti trovati in Kenya. Prove più convincenti di strumenti di legno e pietra carbonizzati si trovano in Israele e risalgono però a 780.000 anni fa.

Con l’inizio della cultura acheuleana, si iniziò a lavorare simmetricamente i ciottoli su entrambe le facce e a sagomarli con maggior precisione con l’ausilio di strumenti di legno o di osso.

600.000 ANNI FA – Homo heidelbergensis vive in Africa e in Europa. Ha una capacità cranica simile a quella degli esseri umani moderni.

500.000 ANNI FA – Risalgono a quel periodo i resti più antichi e conosciuti di rifugi costruiti appositamente. Sono capanne di legno ritrovate vicino a Chichibu, Giappone.

400.000 ANNI FA – I primi esseri umani cominciano a cacciare con lance.

500.000 ANNI FA – Compaiono i Neanderthal (Homo neanderthalensis). Alcuni articoli scientifici affermano che la separazione tra uomo di Neanderthal e la nostra specie risalga a circa 800.000 anni fa. Li ritroviamo in tutta Europa dalla Gran Bretagna ad ovest all’Iran, a est. Si estingueranno – non è chiara la responsabilità della nostra specie, Homo sapiens – 40.000 anni fa circa.

400.000 ANNI FA – In Asia si diffondono alcune specie di Homo, come l’uomo di Denisova (non ha ancora un nome scientifico) in Asia centrale e – per ora – due specie di piccole dimensioni nel sud est asiatico: Homo floresiensis Homo luzonesis, rispettivamente sull’isola di Flores (Indonesia) e Luzon (Filippine).

200.000 ANNI FA – La nostra specie Homo sapiens appare sulla scena – e poco dopo inizia a espandersi in Africa. Un ritrovamento in Marocco farebbe risalire le prime forme umane a 300.000 anni fa. I più antichi resti umani moderni sono due crani trovati in Etiopia che risalgono a questo periodo.Il volume medio del cervello umano è di 1.350 cm3.

170.000 ANNI FA – Risale a questo periodo la “Eva mitocondriale”, l’antenato comune femminile determinato dalla comparazione del Dna mitocondriale, trasmesso sempre dalla madre, di individui di varie etnie o regioni.

150.000 ANNI FA – Probabilmente gli uomini parlano. Alcune conchiglie usate come gioielli e risalenti a 100.000 anni fa potrebbero essere un segnale che gli esseri umani fossero in grado di sviluppare discorsi complessi e ricorrere al simbolismo.

140.000 DI ANNI FA – Prime prove di commercio a lunga distanza.

110.000 ANNI FA – Prime perle – a base di gusci d’uovo di struzzo – e gioielli.

70.000 DI ANNI FA – L’uomo anatomicamente moderno esce dall’Africa e inizia la sua espansione in tutto il mondo. Prima in Asia-Australia (dove giunge 50.000 anni fa), poi in Europa, dove arriva circa 45.000 anni fa.

50.000 ANNI FA – È l’epoca del “Grande balzo in avanti”: la cultura umana comincia a cambiare molto più rapidamente rispetto a prima; si seppelliscono i morti ritualmente; si creano abiti da pelli di animali; e si sviluppano tecniche di caccia complesse.

35.000 ANNI FA – In base ad alcuni ritrovamenti, risale a questo periodo la domesticazione dei cani. In passato si riteneva che l’amicizia tra cani e uomo fosse iniziata solo 10.000 anni fa.

33.000 ANNI FA – Risale a questo perioso la più antica arte rupestre. Gli artisti dell’età della pietra creano murales spettacolari a Chauvet in Francia, poi in altre grotte in Francia e in Spagna. Ci sono esempi anteriori meno complessi in Asia. Homo erectus si estingue in Asia – sostituito dall’uomo moderno.

15.000 ANNI FA – L’uomo moderno raggiungere le Americhe.

11.000 ANNI FA – L’agricoltura si sviluppa e diffonde. Nascono i primi villaggi.

5.500 ANNI FA – Finisce l’età della Pietra e inizia quella del Bronzo: gli uomini cominciano a fondere e lavorare rame e stagno, e li usano al posto degli strumenti di pietra.

5.000 ANNI FA – Primo scritto conosciuto.

Il più antico fossile di Homo habilis mai ritrovato

Il genere umano comparve in Africa 2,8 milioni di anni fa, mezzo milione di anni prima di quanto creduto finora. La scoperta che ridisegna la storia dei nostri antenati si basa sull’analisi di un fossile parziale di mandibola di ominide – presumibilmente di Homo habilis – ritrovato nel 2013 in Etiopia, nell’area di Ledi-Geraru (nella regione di Afar).

Fino ad oggi, la più credibile evidenza scientifica del genere Homo risaliva a 2,3-2,4 milioni di anni fa. Ma l’analisi del reperto evidenzia la coesistenza, nello stesso osso, di tratti in comune con gli ultimi rappresentanti del genere Australopithecus e di caratteristiche specifiche del genere Homo: il fossile è in sostanza un perfetto esempio di “reperto di transizione” che descrive l’esordio di una specie arcaica della stessa famiglia dei Sapiens, quella dell’Homo habilis.

 LD 350-1
Le parti ritrovate della mandibola LD 350-1.

L’importante scoperta è illustrata in due diversi studi appena pubblicati su Science. Il primo, condotto da Erin N. DiMaggio del dipartimento di Scienze della Terra alla Penn State University, ha stabilito la datazione precisa del fossile (catalogato con il numero LD 350-1) analizzando il terreno in cui si trovava.

Datare direttamente reperti così antichi è impossibile: per stabilire quando furono depositati, i geologi si affidano alla datazione degli strati di terreno collocati appena sopra e appena sotto il fossile. «Abbiamo usato diversi metodi di datazione, incluse le analisi radiometriche degli strati di ceneri vulcaniche attorno al reperto, e tutte mostrano che il fossile ha un’età di 2,8-2,75 milioni di anni» dice DiMaggio.

La datazione radiometrica si basa sulla misura della radioattività residua di rocce e fossili: in questo caso è stata misurata la presenza degli isotopi radioattivi di argon40 e argon39, di cui si conosce il tempo di dimezzamento della massa.

In molte aree dell’Afar, le rocce comprese tra i 3 e i 2,5 milioni di anni fa sono state mangiate dall’erosione. Quelle di Ledi-Geraru risultano esposte e analizzabili per via delle faglie formatesi dopo che le rocce sedimentarie si depositarono. Allo stesso periodo della mandibola risalgono altri reperti trovati nell’area: fossili di antilopi ed elefanti preistorici, di una specie di ippopotamo, di coccodrilli e di pesci.

L’habitat di questo ecosistema era simile a quello di alcune odierne aree africane come quella del Serengeti: praterie alternate ad arbusti, con macchie di foreste a gallerie chiuse sopra a fiumi o paludi. Secondo alcune teorie un inaridimento dell’habitat fu all’origine dei passaggi evolutivi che portarono alla nascita dell’Homo habilis«Nell’antica fauna di Ledi-Geraru ci sono segnali di questa aridità» commenta Kaye E. Reed, coinvolto nello studio. «Ma è ancora troppo presso per stabilire se i cambiamenti climatici furono responsabili dell’origine del genere Homo».

Senz’altro quello del fossile di Ledi-Geraru era un habitat più aperto di quello della località etiope di Hadar, dove visse Lucy, il più famoso esemplare fossile di Australopithecus. Ma il reperto LD 350-1 (che comprende la parte inferiore sinistra di una mandibola, insieme a 5 denti) condivide comunque con il cranio di Lucy alcuni tratti, come il mento sfuggente. I piccoli molari, i premolari simmetrici e la mandibola proporzionata sono invece caratteristici del genere Homo, meno “scimmiesco”, di quello degli australopitechi.

ominide di Olduvai
A sinistra, le ossa dell’ominide di Olduvai: parte della mandibola, parte del cranio e le ossa di alcune dita. A destra, la ricostruzione virtuale del suo cranio.

Sono le conclusioni di un secondo studio sul fossile condotto dai ricercatori dell’Università del Nevada e della Arizona State University.

«La mandibola di Ledi restringe il divario evolutivo tra l’Australopithecus e i primi esemplari di Homo» dice William H. Kimbel, tra gli autori della ricerca.

«I fossili di Homo più vecchi di 2 milioni di anni sono incredibilmente rari. Poter dare un’occhiata a una delle prime fasi dell’evoluzione dei nostri antenati è particolarmente eccitante» aggiunge il collega Brian A. Villmoare.

La somiglianza tra i primi esemplari di Homo habilis e gli ultimi australopitechi è evidenziata anche da un terzo studio appena pubblicato su Nature e non collegato a quelli di Science.

Nello studio di Nature Fred Spoor dell’University College London ha operato una ricostruzione virtuale di un altro famoso fossile di Homo habilis: quello della Gola di Olduvai, in Tanzania.

Il reperto consiste in un cranio parziale e in alcune ossa di una mano di quello che fino a poco tempo fa era considerato il più antico esemplare di genere Homo mai ritrovato. Ma la mandibola parzialmente deformata del fossile rendeva difficile compararla con altri reperti. La ricostruzione virtuale dell’intero cranio suggerisce che il fossile abbia 2,3 milioni di anni e non 1,8 come precedentemente ipotizzato.

Sarebbe quindi più recente della mandibola di Ledi, ma sembrerebbe più primitivo dei crani di Homo erectus e Homo sapiens, e simile soprattutto all’Australopithecus afarensis (la specie di “Lucy”). Un po’ come il fossile LD 350-1.

Le differenze tra le prime specie di Homo – conclude lo studio – sono meglio ravvisabili nella forma della mandibola, che in quella del cranio.

UNIPD – L’evoluzione umana: gli inizi, 6 milioni di anni fa in Africa – Puntata 1

L’evoluzione umana – serie in 10 puntate scritta e raccontata da Telmo Pievani. Iniziamo con questo primo video, una serie di racconti di un ciclo di dieci episodi sull’evoluzione umana e la sua storia profonda. Il primo problema, parlando di questo argomento, è dove far iniziare la narrazione. Abbiamo deciso, in modo un po’ arbitrario, di partire da sei milioni di anni fa. È una scelta arbitraria, perché l’evoluzione è un processo continuativo: non ci sono momenti da cui inizia una storia e ne finisce un’altra. Si tratta di un flusso e noi essere umani siamo cugini di tutti quanti gli essere viventi. Si prendono come riferimento i sei milioni di anni perché è il periodo in cui sappiamo essere vissuto un animale (di cui non abbiamo tracce fossili) antenato comune tra noi e gli scimpanzé. Prima di questo periodo c’erano altre storie, altri ominidi che si muovevano in Africa, ma tutto è iniziato quando in quella zona territoriale sono avvenuti una serie di cambiamenti ecologici su larga scala. L’ecologia è fondamentale per comprendere l’evoluzione che non è un gioco solo nel tempo, ma anche in uno spazio fisico e geografico.

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