Perché l'Homo sapiens è sopravvissuto e i Neanderthal no? Una nuova ricerca rivela

Circa mezzo milione di anni fa, l'Homo sapiens si è discostato dalla linea evolutiva che ha portato ai Neanderthal e ai Denisoviani. Allo stesso tempo, la nostra specie ha subito diversi sottili cambiamenti nella biochimica cerebrale. Queste alterazioni influenzano la stabilità e l'espressione genetica dell'enzima adenilosuccinato liasi, o ADSL. Questo enzima è coinvolto nella biosintesi delle purine, composti chimici che sono i componenti base dei nucleotidi che compongono il DNA e l'RNA. Il deficit di ADSL è una rara malattia metabolica ereditaria che porta a gravi disturbi neurologici, tra cui epilessia resistente ai trattamenti e disabilità intellettiva. I risultati dell'ultimo studio sono stati pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Questo gene influenza il comportamento umano

Un team internazionale di scienziati dell'Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) in Giappone e del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Germania ha scoperto che questi cambiamenti potrebbero svolgere un ruolo significativo nel nostro comportamento. I ricercatori hanno esaminato una versione del gene comune negli esseri umani moderni, ma non nei Neanderthal o nei Denisoviani. Questo cambiamento sembra essersi verificato nell'Homo sapiens dopo la sua divergenza dalla linea evolutiva, ma prima che lasciasse l'Africa. Dato che le mutazioni nel gene ADSL possono causare disfunzioni cerebrali, i ricercatori hanno iniziato a chiedersi se i cambiamenti in questo gene potessero aver fornito all'Homo sapiens un vantaggio cognitivo o comportamentale.

"Sono convinto che ci sia una differenza fondamentale tra gli esseri umani moderni e le altre forme di umanità precedenti", ha affermato Svante Pääbo del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology e uno degli autori dello studio. "Neanderthal e Denisova non hanno mai raggiunto popolazioni superiori a poche centinaia di migliaia di persone, la loro tecnologia è rimasta pressoché invariata per centinaia di migliaia di anni, mentre gli esseri umani moderni si sono diffusi sul pianeta in appena centomila anni e hanno sviluppato una tecnologia e una cultura che sono cambiate così rapidamente", ha aggiunto.

Cosa c'è dietro il successo evolutivo dell'homo sapiens?

In questo ultimo studio, gli scienziati hanno esaminato a fondo l'enzima ADSL. È costituito da una catena di 484 amminoacidi. È interessante notare che le varianti moderne e antiche di questo enzima differiscono per un solo amminoacido. In posizione 429, i nostri antenati hanno l'alanina, mentre gli esseri umani moderni hanno la valina. I ricercatori hanno osservato in laboratorio che la versione moderna del gene alterava la stabilità dell'enzima. Quando hanno introdotto questa versione nei topi, hanno scoperto che induceva un cambiamento comportamentale nelle femmine.

Durante l'esperimento, i ricercatori hanno somministrato acqua ai topi dopo aver ricevuto uno stimolo visivo o uditivo. Col tempo, hanno iniziato a ridurre la quantità di liquidi. Hanno scoperto che i topi femmina a cui era stato impiantato il gene ADSL umano bevevano acqua in modo significativamente più efficiente e frequente quando avevano sete rispetto ai loro fratelli. Ciò suggerisce che una ridotta attività L'enzima ha permesso loro di competere meglio per una risorsa limitata.

"È troppo presto per applicare direttamente questi risultati agli esseri umani, perché i circuiti neurali dei topi sono diversi", ha affermato il Dott. Xiang-Chun Ju, autore principale dello studio. "Tuttavia, la sostituzione potrebbe averci conferito un vantaggio evolutivo in alcuni compiti rispetto ai nostri antenati", ha aggiunto.

Gli scienziati hanno anche scoperto altri cambiamenti genetici comuni negli esseri umani che causano una riduzione Attività ADSL. Hanno anche trovato prove che questi cambiamenti sono stati favoriti dall'evoluzione, suggerendo che abbiano conferito un vantaggio all'Homo sapiens.

"Questo enzima ha subito due distinti cicli di selezione che ne hanno ridotto l'attività, prima alterando la stabilità della proteina e poi riducendone l'espressione. Chiaramente, esiste una pressione evolutiva per ridurre l'attività dell'enzima a sufficienza da produrre gli effetti osservati nei topi, mantenendone allo stesso tempo un'attività sufficientemente elevata da evitare la carenza di ADSL", spiega il coautore dello studio, il Dott. Shin-Yu Lee.

Al momento, gli scienziati non sono in grado di spiegare perché i topi femmina sembrino acquisire un vantaggio competitivo. Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere il ruolo dell'ADSL nel cambiamento comportamentale.