Il Neanderthal si è estinto per colpa di agenti patogeni provenienti dall'Africa?

Come si sia estinto il Neanderthal non lo sappiamo per certo. I ricercatori concordano che gli eventi che hanno portato all'estinzione di questa specie siano stati molteplici e abbiano agito contemporaneamente. Qui prendiamo in considerazione un evento, cioè l'arrivo di Homo sapiens dall'Africa che, come attestato sia dai resti fossili che da quelli genetici, rimase "bloccato" (non tutti gli individui provenienti dall’Africa, sia chiaro) per alcune decine di migliaia di anni nelle attuali zone della Giordania, della Palestina, del Libano meridionale, di Israele e parte della Siria. Rimasero in quei territori fino a circa 50.000 anni fa, o poco più, espandendosi in altri territori, a differenza del Neanderthal che di lì a poco incontrò l'estinzione.

Per parlare di questo argomento, dobbiamo accennare a due concetti:

1. Inbreeding o inincrocio: Con questo termine indichiamo l'incrocio tra individui strettamente imparentati o consanguinei. Qui si verifica il primo "problema" per chi vuole a tutti i costi considerare il Neanderthal come una nostra sottospecie: il DNA mitocondriale delle due specie ci indica che non c'è stato in pratica nessun incrocio, mentre il DNA nucleare sì. Pertanto, considerando che il DNA mitocondriale viene trasmesso dalla sola madre ai figli (e le figlie a loro volta lo possono trasmettere alle generazioni successive), questo potrebbe farci capire che l'accoppiamento poteva avvenire prevalentemente tra maschi Neanderthal e donne Sapiens, forse anche tra i sessi opposti ma in percentuale minore. Quindi da qui capiamo il punto centrale del discorso: l'inbreeding tra le due popolazioni era molto basso. Cioè, non c'era un continuo incrocio tra le due specie, e viene stimato che in un arco temporale di 10.000 anni siano avvenuti appena 200-400 eventi di inbreeding.

2. Introgressione: Come detto poc'anzi, queste due specie si sono sporadicamente accoppiate. Questo perché potrebbero esserci state delle barriere riproduttive (come anche la distanza genetica tra le due popolazioni) che hanno limitato gli accoppiamenti. Quei pochi e rarissimi ibridi che nascevano, se fertili, si riproducevano con uno dei due parentali (non con il genitore, sia chiaro, ma con un altro individuo "non ibrido" appartenente al lignaggio Sapiens o Neanderthal). Quindi, le popolazioni non si "mischiavano" e non diventavano omogenee a livello genetico, ma un ibrido riaccoppiandosi con un parentale permetteva di "rubare" i geni dell'altra popolazione. Grazie a questo fenomeno è stato possibile "rubare" alcuni geni neanderthaliani (quel famoso 1-3% presente nelle popolazioni eurasiatiche, e in percentuale minore anche in popolazioni africane). Alcuni di questi geni hanno svolto un ruolo fondamentale per la nostra sopravvivenza, infatti ci hanno permesso di sopravvivere al freddo o a certi virus; altri, invece, ci espongono maggiormente a certe malattie (alcune ereditate proprio dal Neanderthal) come lupus, diabete di tipo II, il morbo di Dupuytren, ecc.

Bene, tutto ciò sarà utile tra poco. Non preoccupatevi! Ritornando alla ricerca, ci si domanda come mai, da quelle zone, sia stato il Sapiens a spostarsi circa 50.000 anni fa e non il Neanderthal. Si ipotizza, infatti, che in queste aree le due popolazioni di queste due specie si incontrarono, si accoppiarono ma furono caratterizzate da una sorta di "lotta alle malattie". Il Sapiens arrivò carico di agenti patogeni tropicali, mentre il Neanderthal era carico di agenti patogeni locali, tipici dei climi temperati e, per decine di migliaia di anni, le specie sono state esposte a vicenda a patogeni sconosciuti.

Ciò ha comportato la diminuzione delle popolazioni delle due specie e, per un certo periodo, ci fu una sorta di "equilibrio": entrambe le popolazioni subirono, in proporzioni, le stesse perdite. Ma non è stato un evento rapido, in quanto tutto ciò è avvenuto nel corso di decine di migliaia di anni e, proprio grazie agli accoppiamenti tra queste due specie, lo scenario sarebbe cambiato successivamente. Qui entrano in gioco l’inbreeding (basso) e l'introgressione:

1. Le due specie si accoppiavano, ma per via della distanza genetica producevano individui perlopiù sterili. Quelli fertili erano molto rari (considerando che gli accoppiamenti che portarono alla luce individui ibridi avvenivano in modo unidirezionale, cioè se ad accoppiarsi erano un maschio Neanderthal e una donna Sapiens).

2. Gli individui ibridi fertili non si accoppiavano tra di loro ma con uno dei due parentali. Ciò ha permesso alle due specie di rubarsi a vicenda alcuni geni, soprattutto quelli legati alla resistenza a certi patogeni.

3. Gli ibridi si accoppiavano di più con il parentale Sapiens, e questo ha permesso alla nostra specie di acquisire più geni rispetto al Neanderthal.

Una volta chiarito lo scenario, potete capire che l’aver acquisito geni neanderthaliani ci ha permesso di essere più protetti da certe malattie, quelle per le quali i Neanderthal erano più resistenti. Quindi, nella seconda fase di convivenza, è comparso gradualmente, in base all’acquisizione (lenta) di geni dall’altra specie, un sistema immunitario più resistente, permettendoci di sopravvivere sia ai patogeni tropicali che a quelli tipici dei climi temperati. Il Neanderthal, invece, ha avuto la sfortuna di acquisire pochi geni in tempi lunghi, e ciò lo ha esposto maggiormente agli agenti patogeni tropicali che, come ben sapete, sono più aggressivi e numerosi rispetto a quelli del Levante e dei climi temperati.

Quindi, la velocità di sviluppo e di immunizzazione fu diversa per le due specie, e questo comportò una sorta di “rottura d’equilibrio”, dove ad avere più capacità di sopravvivenza fu il Sapiens e, man mano, la popolazione neanderthaliana iniziò a decimarsi, ad ammalarsi e ad andare incontro all’estinzione. L’estinzione, come suggeriscono i ricercatori, non fu locale ma potrebbe essere stata causata proprio dai Sapiens “immunizzati” provenienti da queste zone, i quali potrebbero aver incontrato, lungo il loro cammino, altre popolazioni neanderthaliane sparse per l’Eurasia. Un po' come accadde con i virus che, inconsciamente, trasportarono i primi colonizzatori in America nel XV e XVI secolo. Ciò implica e rafforza il fatto che l’estinzione non fu netta ma caratterizzata da un lungo declino, e che probabilmente gli ultimi individui neanderthaliani furono “assorbiti” dalle popolazioni Sapiens che espansero il loro areale.

Analizziamo brevemente altri punti interessanti di questo studio:

• Il Neanderthal, guardando la situazione con i nostri occhi, fu molto svantaggiato in quanto i patogeni, potenziali fonti di malattie, erano meno numerosi nei climi temperati. La Selezione Naturale aveva già selezionato individui Sapiens che possedevano geni e un’immunità tale da proteggersi dai più aggressivi patogeni africani, mentre il Neanderthal non era adattato a questi nuovi patogeni e, anche per via del processo di introgressione che ha favorito di più il Sapiens, non è riuscito in tempi brevi ad acquisirne l’immunità;

• Come detto prima, il Sapiens "immunizzato" può aver incontrato altre popolazioni neanderthaliane e il loro arrivo favorì la diffusione di malattie in queste popolazioni. Queste epidemie asimmetriche non sono così rare tra gli animali. Infatti, i ricercatori prendono come esempio l’epidemia di vaiolo che ha colpito gli scoiattoli nel Regno Unito e in Irlanda, introdotta probabilmente dagli scoiattoli grigi che sono nativi del Nord America (in Europa sono invasivi) e sono più tolleranti al vaiolo essendo co-evoluti con questa malattia. Per gli scoiattoli rossi è fatale tanto che questi ultimi possono essere facilmente sostituiti da quelli grigi. Inoltre, i ricercatori hanno notato alcune similitudini con la questione Sapiens-Neanderthal. Infatti, nelle zone di contatto tra le due popolazioni si possono verificare fenomeni di ibridazione tra le specie, con gli ibridi che risultano essere abbastanza resistenti, e possono verificarsi anche fenomeni di introgressione che favoriscono specie come lo scoiattolo rosso, in quanto successivamente in possesso di geni correlati all’immunità.

Fonti:

• Mathias Currat and Laurent Excoffier, Strong reproductive isolation between humans and Neanderthals inferred from observed patterns of introgression. Edited by Svante Pääbo, Max Planck Institute of Evolutionary Anthropology, Leipzig, Germany, and approved August 3, 2011 (received for review May 10, 2011), September 12, 2011, 108(37), 15129-15134.

• Greenbaum, G., Getz, W.M., Rosenberg, N.A. et al. Disease transmission and introgression can explain the long-lasting contact zone of modern humans and Neanderthals. Nat Commun 10, 5003 (2019).

• Armando G. M. Neves and Maurizio Serva, "Extremely Rare Interbreeding Events Can Explain Neanderthal DNA in Living Humans." Published: October 24, 2012.