Spencer Wells costruisce un albero genealogico dell'umanità

Tutti gli esseri umani condividono alcuni frammenti di DNA, che ci sono stati trasmessi dai nostri antenati africani. Il genetista Spencer Wells racconta come il suo Progetto Genografico userà questo DNA comune per capire come tutti gli esseri umani - con tutte le loro diversità - siano realmente connessi.

Jambo, bonjour, zdraveite, trayo: queste sono alcune delle lingue

di cui ho pronunciato qualche parola nel corso delle ultime sei settimane.

Ho fatto questo incredibile viaggio che mi ha portato in, credo, 17 paesi,

controllando i vari aspetti del nostro progetto

(di cui vi dirò qualcosa più tardi)

e visitando alcuni luoghi davvero incredibili.

Posti come la Mongolia, la Cambogia, la Nuova Guinea, il Sud Africa, e due volte in Tanzania;

ero qui un mese fa.

La possibilità di fare un giro del mondo vorticoso come questo

è davvero straordinaria, per diverse ragioni.

Vedete cose incredibili,

e potete confrontare tra loro

persone di tutto il mondo.

E la vera lezione, la prima cosa

che quest'esperienza vi insegna,

è che non siamo 'uno', anche se ve ne parlerò,

ma piuttosto quanto siamo differenti.

C'è così tanta diversità nel mondo!

6.000 lingue diverse, parlate da sei miliardi e mezzo di persone,

diverse per colore, proporzioni, altezza.

Cammini per le strade di ogni grande città in cui questi viaggi ti portano,

e resti meravigliato dalla diversità della specie umana.

Come spieghiamo questa diversità?

Beh, è di questo che parlerò oggi,

di come usiamo gli strumenti della genetica,

in particolare quella delle popolazioni, per spiegarci questa diversità,

e quanto tempo ci è voluto [per crearla].

Il problema della diversità umana,

come ogni grande domanda scientifica, [che è:]

"Come spieghi una cosa in particolare?",

si può scomporre in sotto domande.

E potete indagare a fondo con queste sotto domande.

La prima è una domanda sulle origini.

Abbiamo davvero un'origine comune?

E posto che l'abbiamo, ipotesi

che credo tutti, in questa sala, accettino - quand'è avvenuta?

Quand'è che la nostra specie ha avuto origine?

Da quanto tempo ci differenziamo l'uno dall'altro?

La seconda domanda è correlata, ma un po' diversa:

se proveniamo da una 'fonte' comune,

come siamo riusciti a coprire il mondo,

generando nel contempo questa diversità,

questi diversi modi di vivere, diversi aspetti,

queste diverse lingue in tutto il mondo?

Alla questione delle origini, e a molte altre della biologia, sembra

che Darwin abbia risposto più di 100 anni fa.

Ne 'L'origine dell'uomo' scriveva:

"In ogni grande regione del mondo i mammiferi

esistenti sono intimamente affini alle specie estinte della stessa regione.

È quindi probabile che l'Africa fosse popolata in origine

da scimmie estinte, strettamente affini ai gorilla e agli scimpanzè.

E siccome queste due specie sono ora le più simili all'uomo,

è più probabile che i nostri primi progenitori

vivessero in Africa che non altrove."

Fatto, dunque? Possiamo andare a casa? La questione dell'origine è chiusa?

Non proprio. Perché Darwin parlava dei nostri antenati lontani,

quelli in comune con le scimmie.

Ed è del tutto evidente che le scimmie hanno avuto origine nel continente africano.

Circa 23 milioni di anni fa, stando ai resti fossili.

Allora, in effetti, l'Africa era staccata dalla altre masse terrestri

a causa della deriva delle placche tettoniche, che galleggiavano nell'Oceano Indiano.

Urtò l'Eurasia circa 16 milioni di anni fa,

poi abbiamo quello che chiamiamo il primo esodo africano. Le scimmie

che se ne andarono finirono in Asia sudorientale,

diventarono gibboni e orangotanghi.

E quelle che rimasero in Africa diventarono

gorilla, scimpanzè e umani come noi.

Dunque sì, se stiamo parlando di ascendenza comune con le scimmie,

i reperti fossili indicano in modo molto evidente che proveniamo da lì.

Ma non è questo che mi sto chiedendo, in realtà.

Mi sto interrogando sui nostri antenati umani,

gli esseri che definiremmo simili a noi

se fossero seduti qui in questa sala.

Che, se vi guardassero da sopra la spalla,

non vi farebbero sobbalzare. Che dire dei nostri antenati?

Perché se andiamo abbastanza indietro nel tempo,

abbiamo un'ascendenza in comune con ogni altro essere vivente sulla Terra;

tutti noi abbiamo un DNA, perciò abbiamo un'origine in comune

con barracuda, batteri, funghi. Basta andare abbastanza indetro nel tempo, oltre il miliardo di anni.

Ma è l'origine umana che stiamo indagando.

Come la studiamo, quella?

Beh, storicamente è stata oggetto di studio della paleoantropologia,

che estrae cose dal suolo,

e si basa in gran parte sulla morfologia,

la forma delle cose, spesso la forma del teschio, e dice:

"Questo ci assomiglia un po' di più, quindi deve essere lui il mio antenato.

Dev'essere da lui che discendo direttamente".

Il campo della paleoantropologia, a mio avviso,

ci offre molte affascinanti ipotesi sui nostri antenati,

ma non le probabilità che realmente vogliamo come scienziati.

Che cosa voglio dire?

Possiamo vedere un bell'esempio qui.

Queste sono tre specie estinte di ominidi,

potenzialmente antenati degli umani.

Tutto rinvenuto a ovest della gola di Olduvai, dalla famiglia Leakey.

E tutti risalenti più o meno allo stesso periodo.

Da sinistra, abbiamo Homo Erectus, Homo Abilis,

e Australopithecus - ora detto Paranthropus boisei,

l'australopiteco robusto. Tre specie estinte, stesso posto, stesso periodo.

Questo significa che nessuno dei tre è un mio diretto antenato.

Da quale di queste tre persone discendo davvero?

[Abbiamo] La possibilità che siano nostri antenati, ma non le probabilità che stiamo cercando.

Un approccio differente è stato studiare la morfologia degli umani

coi soli dati realmente disponibili fino a poco tempo fa --

[cioè] soprattutto, di nuovo, la forma del cranio.

Il primo a farlo sistematicamente fu Linneo,

Carl von Linne, un botanico svedese,

che nel 18esimo secolo ha iniziato

a catalogare ogni organismo vivente del pianeta.

Pensate che il vostro lavoro sia duro?

Lui ha fatto un ottimo lavoro.

Ha catalogato circa 12.000 specie nel Systema Naturae.

Ha coniato il termine Homo Sapiens, che significa "Uomo Saggio", in latino.

Ma osservando la diversità degli umani nel mondo, disse:

"Beh, sembra che rientriamo in sub-specie, o categorie, diverse tra loro."

Parlò di Africani, Americani, Asiatici ed Europei,

e chiamò Mostruosa una categoria, palesemente razzista,

comprendente in pratica tutti coloro che non gli piacevano,

inclusi popoli immaginari come gli elfi.

È facile liquidare tutto questo come considerazioni fantasiose,

ma in fondo benevole, di uno scienziato pre-darwiniano

del 18esimo secolo.

Ma in molti casi, l'antropologia fisica

di massimo 20 o 30 anni fa, sostanzialmente insegnava

la stessa classificazione dell'umanità.

Razze umane che, secondo l'antropologia fisica di 30, 40 anni fa

-- Carlton Coon ne è l'esempio migliore --

si sono diversificate una dall'altra -- e questa è una teoria post-darwiniana --

per oltre un milione di anni dall'avvento di Homo Erectus.

E questo su che basi [lo si dice]?

Poche. Pochissime. Morfologia e molta congettura.

Beh, oggi, anzi ora, vi parlerò

di un nuovo approcio a questo problema.

Invece di tirare a indovinare sui nostri antenati,

estraendo spoglie di possibili antenati,

e parlando sulla base della morfologia

(che ancora non abbiamo capito bene:

non conosciamo le cause genetiche di questa variazione morfologica),

dobbiamo formulare il problema in modo nuovo.

Siccome ci poniamo un problema genealogico,

o una domanda genealogica,

stiamo cercando di costruire un albero genealogico dei viventi di oggi.

E come ogni genealogista vi dirà --

chi non ha in famiglia qualcuno che ha provato

a ricostruire l'albero genealogico? O forse siete voi!

Parti da ora con le relazioni che conosci.

Tu e i tuoi fratelli avete i genitori in comune.

Voi e i vostri cugini avete dei nonni in comune.

Lentamente si risale indietro nel passato,

aggiungendo queste relazioni sempre più lontane.

Ma alla fine, non importa quanto sei bravo a ricercare negli archivi parrocchiali,

e tutta quella roba, trovi quello che i genealogisti chiamano muro di mattoni.

Un punto oltre il quale non puoi sapere altro sui tuoi antenati

e si entra in quel buio e misterioso regno chiamato Storia,

e dobbiamo seguire la nostra strada attraverso una guida invisibile.

Chi erano quelle persone che c'erano prima?

Non abbiamo dati scritti. Beh, in realtà sì.

Sono scritti nel nostro DNA, nel nostro codice genetico.

Abbiamo documenti storici che ci riportano

ai più antichi giorni della nostra specie. È questo che studiamo.

Un breve riepilogo sul DNA, ora, [perché]

non penso siate tutti genetisti.

È una lunga molecola lineare, una versione codificata

di come fare la tua copia. È il tuo progetto.

È composto di quattro sottounità, che chiamiamo A, C, G e T.

Ed è la sequenza di queste sottounità a definire questo progetto.

Quanto è lungo? Miliardi di queste sottounità.

[È] Un genoma aploide. Noi abbiamo due copie di tutti i nostri cromosomi.

Un genoma aploide è lungo circa 3,2 miliardi di nucleotidi.

Se si mettono tutti insieme, la lunghezza

supera i sei miliardi di nucleotidi.

Il DNA di una sola cellula del vostro corpo,

teso completamente, sarebbe lungo circa due metri.

La copie di DNA di ogni cellula del vostro corpo,

tese e messe in fila indiana, potrebbero andare da qui alla Luna e ritornare

migliaia di volte. Parliamo quindi di molta informazione.

Copiare questa molecola di DNA, per trasferirla, è un lavoro davvero duro.

Immaginate il più lungo libro possibile, una cosa tipo Guerra e Pace.

Ora moltiplicatelo per 100, e immaginate

di dover ricopiare il tutto a mano.

E di lavorare a lungo, fino a tarda notte,

Certo, state molto attenti, bevete caffè

e prestate la massima attenzione; ma ogni tanto,

nella copiatura a mano,

fate un piccolo refuso -- un errore di ortografia.

Cambiate una I con una E, o una C con una T.

La stessa cosa succede al nostro DNA mentre passa da una generazione all'altra.

Non capita molto spesso, abbiamo un meccanismo di revisione.

Ma quando capita, e i cambiamenti passano

da una generazione all'altra, diventano marcatori della discendenza.

Condividere un marcatore con qualcuno, quindi,

significa condividere anche un antenato nel passato:

la prima persona che si vide cambiare il DNA.

Ed è osservando lo schema della variazione genetica,

lo schema di questi marcatori nelle persone di tutto il mondo,

e valutando l'età relativa di quando si sono verificati nel corso della Storia, che siamo riusciti

a ricostruire un albero genealogico per tutti i viventi di oggi.

Questi sono due pezzi di DNA che usiamo piuttosto spesso nel nostro lavoro.

È DNA mitocondriale, che registra una linea di discendenza materna.

Si ottiene il DNA mitocondriale da tua madre e dalla madre di tua madre.

E così risaliamo alla prima donna.

Il cromosoma Y, quel pezzo di DNA che rende uomo un uomo,

registra invece una linea di discendenza puramente paterna.

Ogni persona, in questa stanza e nel mondo,

si trova da qualche parte in qualche ramo di questo albero.

Anche se queste sono versioni semplificate di alberi veri,

sono ancora un po' complicate. Semplifichiamole

girandole e facendole sembrare un albero,

con la radice in fondo e i rami che salgono.

Qual è il messaggio che trasmettono?

Beh, il primo dato che emerge

è che i rami più antichi del nostro albero di famiglia

si trovano in Africa, tra gli africani.

Questo significa che gli africani hanno raccolto

queste diverse mutazioni più a lungo.

E quindi proveniamo dall'Africa. È scritto nel nostro DNA.

Ogni frammento di DNA che osserviamo ha una diversità maggiore in Africa che altrove.

E ad un certo punto, in passato, un sotto-gruppo di africani

ha lasciato il continente africano ed è andato a popolare il resto del mondo.

A quando risale questa discendenza comune?

A milioni di anni fa, come potremmo supporre

dagli incredibili cambiamenti del mondo di oggi?

No. Il DNA ci racconta una storia molto chiara.

Negli ultimi 200.000 anni, abbiamo avuto un'unica antenata africana,

la "Eva mitocondriale". Forse avete sentito parlare di lei,

la donna africana da cui proviene tutta la diversità mitocondriale di oggi.

Ma la cosa ancora più sorprendente

è che se guardate il lato Y del cromosoma,

il lato maschile della storia, l'"Adamo mitocondriale",

è vissuto non più di 60.000 anni fa.

Che sono solo 2.000 generazioni umane.

Un battito di ciglia, evolutivamente parlando.

Questo ci dice che tutti noi vivevamo ancora in Africa, in quel momento.

È stato quest'uomo africano a dare luogo

a tutte le attuali diversità del cromosoma Y.

È solo negli ultimi 60.000 anni

che abbiamo generato l'incredibile diversità che vediamo nel mondo.

Una storia incredibile.

Siamo davvero tutti membri di una famiglia allargata africana.

Certo, sembra così recente... Perché non siamo emigrati prima?

Perché Homo Erectus non si è evoluto in specie, o piuttosto sotto-specie,

razze umane separate, nel mondo?

Perché abbiamo impiegato tanto tempo ad allontanarci dall'Africa?

Beh, è una grande domanda. Domande come questa,

soprattutto nella genetica e nello studio della Storia in generale, sono sempre importanti.

Sono quelle a cui è difficile rispondere.

E quando ogni altra spiegazione fallisce, si tira in ballo il tempo.

Cosa stava succedendo al clima, 60.000 anni fa?

Stavamo entrando nella parte peggiore della glaciazione.

L'ultima glaciazione iniziò circa 120.000 anni fa.

Le temperature scesero e risalirono, e iniziò a peggiorare circa 70.000 anni fa

Molte prove, dai carotaggi dei sedimenti

ai tipi di polline, gli isotopi di ossigeno e così via, lo dimostrano.

Abbiamo raggiunto il massimo glaciale circa 16.000 anni fa,

ma in pratica erano 70.000 anni che le cose si stavano mettendo davvero male.

Faceva molto freddo. L'emisfero settentrionale era ricoperto da lastre di ghiaccio.

New York, Chicago, Seattle, erano tutte coperte da uno strato ghiacciato.

La maggior parte dell'Inghilterra e tutta la Scandinavia erano seppellite da chilometri di ghiaccio.

Ora, l'Africa è il continente più tropicale del pianeta -

l'85% circa del continente si trova tra i due tropici.

E qui non ci sono molti ghiacciai,

salvo nelle alte montagne dell'Africa orientale.

Cosa stava succedendo allora? Non eravamo coperti di ghiaccio in Africa.

L'Africa, semmai, fu colpita dalla siccità.

Questa è una mappa paleoclimatologica

di come l'Africa appariva tra i 60 e i 70.000 anni fa,

stando alle prove che ho citato prima.

Il motivo è che il ghiaccio risucchia l'umidità dall'atmosfera.

L'Antartide, se ci pensate, è tecnicamente un deserto, le precipitazioni sono pochissime.

Quindi l'intero mondo si stava asciugando.

Il livello dei mari era sceso. E l'Africa stava diventando un deserto.

Il Sahara era molto più grande di quanto sia ora.

E l'habitat umano era ridotto a poche piccole aree,

rispetto a quelle di oggi.

I dati genetici dimostrano

che a quel tempo, cioè circa 70.000 anni fa, la popolazione umana

crollò a meno di 2.000 individui.

Eravamo vicini all'estinzione. Ci siamo aggrappati con le unghie.

Poi accadde qualcosa. Ecco una bella immagine.

Guardate questi strumenti di pietra.

Quelli a sinistra sono africani, risalgono a circa un milione di anni fa. Quelli a destra

furono realizzati dagli uomini di Neanderthal, nostri lontani cugini,

non diretti antenati, che vivevano in Europa.

E sono di circa 50 o 60.000 anni fa.

Ora rischio di offendere qualche paleoantropologo

o antropologo fisico del pubblico, [e dirò che]

sostanzialmente non c'è una grande differenza tra le pietre dei due gruppi.

Quelle a sinistra sono molto simili a quelle di destra.

Fu un periodo di stasi culturale lungo un milione di anni,

fino a circa 60 o 70.000 anni fa.

Lo stile degli utensili non cambia molto.

La prova è che il modello di vita umano

non cambiò molto in questo periodo.

Ma poi 50, 60, 70 mila anni fa, da qualche parte dell'Africa,

tutto cambia. L'arte fa la sua comparsa.

Gli utensili di pietra diventano molto più finemente lavorati. La prova è

che gli umani si specializzano a predare

alcune specie in alcuni periodi dell'anno.

La popolazione comincia ad aumentare.

Stando a quanto credono molti linguisti,

probabilmente il linguaggio moderno, sintattico -con soggetto, verbo, oggetto-

che usiamo per trasmettere le idee come sto facendo ora, comparve in questo periodo.

Diventammo più sociali. Le reti sociali si espansero.

Questo nuovo comportamento ci ha permesso di sopravvivere alle sempre peggiori condizioni dell'Africa,

e di espanderci in tutto il mondo.

Abbiamo già sentito in questo convegno storie di successo africano.

Beh, volete sapere qual è il massimo successo africano?

Guardatevi allo specchio. Siete voi. Oggi siete vivi

grazie ai cambiamenti avvenuti nel nostro cervello, in Africa,

probabilmente non lontano da questo posto,

circa 60-70.000 anni fa, che ci permisero

non solo di sopravvivere in Africa ma anche di espanderci.

All'inizio migrando lungo le coste dell'Asia meridionale,

lasciando l'Africa circa 60.000 anni fa,

e raggiungendo l'Australia molto rapidamente, 50.000 anni fa.

La migrazione, poi, salì nel Medio Oriente.

Questi sarebbero stati cacciatori delle savane.

Chi di voi, dopo la conferenza, farà uno dei tour,

potrà vedere com'è fatta una savana.

Sostazialmente, è un deposito di carne.

Persone che si sarebbero specializzate nell'uccidere gli animali,

cacciandoli nelle savane, si spostarono a nord,

attraversarono le praterie del Medio Oriente, circa 45.000 anni fa,

durante una delle rare fasi umide del Sahara.

Migrarono verso est attraversando le praterie,

perché è a quelle che si erano adattati a vivere.

E arrivati in Asia Centrale,

raggiunsero quella che era una vera superstrada della steppa.

Una superstrada della prateria.

La prateria, durante l'ultima era glaciale,

si estendeva dalla Germania fino alla Corea,

e l'intero continente era a loro disposizione.

Entrarono in Europa circa 35.000 anni fa,

e infine, un piccolo gruppo migrò a nord

verso il peggior clima immaginabile, quello Siberiano, superando

il Circolo Polare, durante l'ultima era glaciale,

con temperature a -60 C° e forse anche -70 C°,

migrando nelle Americhe per raggiungere l'ultima frontiera.

Una storia incredibile, che è iniziata in Africa. [È la storia dei]

cambiamenti che ci hanno permesso di farlo,

[del]l'evoluzione di questo nostro cervello altamente adattabile,

che ci permette di creare nuove culture.

Che ci permette di sviluppare la diversità

che osserviamo in un viaggio vorticoso come quello che ho appena fatto.

La storia che ho appena raccontato è letteralmente la storia

di come abbiamo abitato il mondo, delle grandi migrazioni del paleolitico.

Ed è la storia che ho raccontato due anni fa

nel libro "Il viaggio dell'Uomo" e nel film omonimo.

E mentre stavamo terminando il film

-è stato co-prodotto da National Geographic-

ho iniziato a parlarne con il loro staff.

Erano veramente entusiasti. Hanno apprezzato il film, ma hanno anche detto:

"Pensiamo proprio che costituisca

la nuova generazione di studi sulle comuni origini umane:

usare il DNA per mappare le migrazioni intorno al mondo.

Lo studio delle radici umane è "nel nostro DNA",

e vogliamo portarlo al livello successivo.

Cosa farai dopo?"

È una grande domanda, se la fanno quelli di NG.

E gli dissi: "Beh, ho fatto questo.

È una traccia molto rozza di come siamo migrati nel mondo.

E si basa sull'analisi di qualche migliaio di persone,

di una manciata di popolazioni in giro nel mondo

di cui abbiamo studiato qualche marcatore genetico, e ci sono molte lacune nella mappa.

Abbiamo solo collegato i puntini.

Ora dobbiamo aumentare la dimensione del campione di un ordine di grandezza, o anche più.

Centinaia di migliaia di campioni di DNA da persone di tutto il mondo."

E quella fu la nascita del progetto genografico.

Il progetto è partito nell'aprile del 2005.

Gli obiettivi principali sono tre. La parte principale è quella scientifica,

la ricerca sul campo, in tutto il mondo, con le popolazioni indigene.

Persone che sono vissute nello stesso posto per un lungo periodo di tempo.

Che hanno, col posto in cui vivono, un legame

che molti di noi hanno perso.

I miei antenati provengono dall'Europa del nord.

Io vivo nella costa orientale del Nord America, quando non viaggio.

Di dove sono indigeno? Di nessun posto. I miei geni sono tutti ibridati.

Ma ci sono persone che hanno mantenuto, con i loro avi, un legame

che ci permette di contestualizzare i risultati del DNA.

Questo è l'obiettivo della ricerca sul campo,

dei 10 centri aperti in tutto il mondo.

Vi lavorano genetisti della popolazione di livello mondiale.

Ma in più abbiamo voluto aprire questo studio a chiunque nel mondo.

Quante volte riuscite a partecipare ad un grande progetto scientifico?

Al Progetto Genoma Umano o alla Missione Rover

su Marte? In questo caso potete farlo.

Andate sul nostro sito Nationalgeographic.com/genographic.

Potete ordinare un kit e testare il vostro DNA

Potete inserire i vostri risultati nel database,

dirci qualcosa sulle vostre origini genealogiche,

e ricevere i dati, analizzati come parte dello sforzo scientifico.

È un'operazione non-profit, quindi il denaro raccolto,

tolti i costi del test e dei componenti del kit,

viene reinvestito nel progetto.

In gran parte andrà nel cosiddetto Legacy Fund.

È un ente di beneficenza

che restituisce il denaro a gruppi di indigeni

di tutto il mondo perché intraprendano progetti educativi e culturali autonomi.

Questi fondi vengono richiesti per vari progetti,

ve ne faccio vedere un paio di esempio.

Che cosa facciamo in un progetto? Abbiamo circa 25.000 campioni

raccolti da popolazioni indigene nel mondo.

La cosa più sorprendente è stato l'interesse da parte del pubblico.

210.000 persone hanno ordinato il kit di partecipazione

da quando lo abbiamo lanciato, due anni fa,

e abbiamo raccolto circa 5 milioni di dollari,

gran parte dei quali, almeno la metà, è tornata al Legacy Found.

Abbiamo appena assegnato i primi finanziamenti, per un totale di circa 500.000 dollari.

Progetti in tutto il mondo per documentare la poesia orale in Sierra Leone,

per conservare la tradizione tessile di Gaza,

per conservare la lingua in Tagikistan, ecc. ecc

Il progetto sta dunque andando molto, molto bene,

e vi invito a visitare il sito e vedere questo spazio.

Grazie.

(Applausi)