Il più antico DNA di Neandertal dell’Europa centro-orientale

L'ingresso della grotta di Stajnia, sull’altopiano di Cracovia-Czestochowa, in Polonia

Uno studio internazionale pubblicato su Scientific Reports riporta la scoperta del più antico genoma mitocondriale di un Neandertal mai rinvenuto nell'Europa centro-orientale, risalente a 80.000 anni fa. Il DNA è stato individuato analizzando un dente molare (Stajnia S5000) rinvenuto nella grotta di Stajnia, sull’altopiano di Cracovia-Czestochowa, in Polonia.

“Si tratta di un reperto rinvenuto in un sito archeologico impegnativo: siamo riusciti ad ottenere questo importante risultato grazie ad un forte approccio multidisciplinare”, dice Sahra Talamo, professoressa dell’Università di Bologna che ha coordinato la ricerca. “Questo studio rappresenta un grande esempio di come l'orologio genetico molecolare possa essere incredibilmente efficace per definire cronologie che vanno oltre 55.000 anni fa”.

Il risultato ottenuto dagli studiosi è particolarmente importante per comprendere un periodo cruciale della storia dell'uomo di Neandertal, quando l'ambiente era caratterizzato da un'estrema stagionalità e alcuni gruppi si disperdevano ad est verso l'Asia centrale. 

Manufatti rinvenuti nella grotta di Stajnia, con strumenti della tradizione del Micocchiano

I NEANDERTAL NELLA GELIDA EUROPA
Il brusco peggioramento del clima avvenuto circa 100.000 anni fa ha trasformato il territorio boscoso dell'Europa centro-orientale in un ambiente aperto caratterizzato dalla steppa e dalla taiga, favorendo l'arrivo dalle regioni dell'Artico di mammut, rinoceronti lanosi e di altre specie adattate ai climi freddi.

Queste nuove condizioni ecologiche hanno causato gravi contrazioni demografiche tra i gruppi di Neandertaliani. Nonostante questo, però, è persistita nella regione la produzione di specifici strumenti bifacciali in pietra legati alla tradizione culturale del Micocchiano, che si diffuse nell'ambiente gelido tra la Francia orientale, la Polonia e il Caucaso.

Gli archeologi sono rimasti a lungo perplessi dalla capacità di resilienza dei Neandertaliani in queste regioni e dalla continuità per più di 50.000 anni degli utensili bifacciali micocchiani su un’area vastissima. Le analisi genetiche realizzate fino ad oggi hanno dimostrato che a questa tradizione culturale sono associati due importanti eventi di ricambio demografico nella storia dei Neandertaliani: circa 90.000 anni fa i Neandertaliani dell'Europa occidentale hanno sostituito la popolazione locale neandertaliana dell’Altai nell'Asia centrale, mentre circa 45.000 anni fa i Neandertaliani dell'Europa occidentale hanno sostituito i gruppi locali del Caucaso.

“La Polonia, situata all'incrocio tra le pianure dell'Europa occidentale e gli Urali, è una regione chiave per comprendere queste migrazioni e per risolvere le questioni relative all'adattabilità e alla biologia dei Neandertaliani nell'habitat periglaciale”, dice Andrea Picin, ricercatore presso l’Istituto Max Planck di Antropologia Evolutiva di Lipsia e primo autore dello studio. “I risultati delle analisi effettuate sul molare rinvenuto nella grotta di Stajnia sono eccezionali e fanno luce sul dibattito legato all'ampia distribuzione dei manufatti micocchiani”.

Ricostruzione 3D del dente molare Stajnia S5000

UN DENTE SORPRENDENTE
Il dente analizzato è stato scoperto nel 2007 durante uno scavo archeologico nella grotta di Stajnia diretto da Mikołaj Urbanowski – co-autore dello studio – assieme ad ossa di animali e ad alcuni strumenti di pietra. “La morfologia del dente è tipica dell’uomo di Neandertal, confermata anche dall'analisi genetica”, dice Stefano Benazzi, professore dell'Università di Bologna e co-autore dell’articolo. “Lo stato di usura della corona fa pensare che sia appartenuto ad un adulto”.

L'apertura della grotta era probabilmente troppo stretta per un insediamento prolungato, e le occupazioni dei Neandertaliani erano di breve durata. Il sito avrebbe potuto quindi essere una località logistica abitata durante le incursioni di caccia nell'altopiano di Cracovia-Czestochowa.

“Siamo rimasti estremamente sorpresi quando l'analisi genetica ha rivelato che il dente aveva almeno 80.000 anni. Fossili di questa età sono molto difficili da trovare e, in generale, il DNA non è ben conservato”, dicono Wioletta Nowaczewska dell'Università di Bratislava e Adam Nadachowski dell'Istituto di Sistematica ed Evoluzione degli Animali dell’Accademia Polacca delle Scienze, co-autori dell’articolo. “All'inizio pensavamo che il dente fosse più giovane perché è stato trovato in uno strato superiore. Eravamo consapevoli del fatto che la grotta di Stajnia è un sito complesso, e che processi post-deposizionali hanno mescolato artefatti tra i vari strati. Anche per questo siamo felicemente sorpresi dal risultato”.

La collezione litica rinvenuta nella grotta di Stajnia, inoltre, presenta una serie di caratteristiche comuni a diversi siti importanti in Germania, in Crimea, nel Caucaso settentrionale e nella regione dei monti Altai. Somiglianze che sono probabilmente il risultato della crescente mobilità dei gruppi di Neandertal, i quali spesso si spostavano attraverso le pianure dell'Europa settentrionale e orientale inseguendo animali migratori adattati al freddo. I fiumi Prut e Dniester sono stati probabilmente utilizzati come principali corridoi di dispersione dall'Europa centrale al Caucaso. E corridoi simili avrebbero potuto essere utilizzati anche circa 45.000 anni fa, quando altri Neandertaliani occidentali che trasportavano utensili di pietra micocchiani sostituirono le popolazioni locali nella grotta di Mezmaiskaya, nel Caucaso.

“Abbiamo prima scoperto che il genoma mitocondriale di Stajnia S5000 era il più vicino a resti neandertaliani trovati nella grotta di Mezmaiskaya, nel Caucaso, e abbiamo quindi utilizzato l'orologio genetico molecolare per determinare l’età approssimativa del dente”, aggiunge Mateja Hajdinjak, co-autrice dell’articolo e ricercatrice presso l’Istituto Max Planck di Antropologia Evolutiva. “Dal punto di vista geografico, la scoperta di questo dente ci permette di fissare nuovi punti cronologici sulla mappa di distribuzione delle informazioni genetiche dei Neandertaliani”.

Da sinistra, Sahra Talamo, Adam Nadachowski e Wioletta Nowaczewska

I PROTAGONISTI DELLO STUDIO
Lo studio è stato pubblicato su Scientific Reports, rivista del gruppo Nature, con il titolo "New perspectives on Neanderthal dispersal and turnover from Stajnia Cave (Poland)" ed è stato coordinato dalla professoressa Sahra Talamo del Dipartimento di Chimica "Giacomo Ciamician"dell’Università di Bologna e principal investigator del progetto di ricerca europeo RESOLUTION(ERC starting grant No. 803147). Per l'Università di Bologna ha collaborato anche Stefano Benazzi, professore al Dipartimento di Beni culturali e principal investigator del progetto di ricerca europeo SUCCESS (ERC starting grant No. 724046). Hanno partecipato inoltre studiosi dell'Istituto Max Planck di Antropologia Evolutiva (Germania), dell'Università di Breslavia (Polonia), dell'Istituto di Sistematica ed Evoluzione degli Animali dell'Accademia Polacca delle Scienze (Polonia).