Questo capitolo descrive cosa sono e come si fanno le ricostruzioni demografiche sulla base dei dati genetici. Vuole essere uno strumento per gli studiosi al di fuori del campo della genetica delle popolazioni (ad esempio archeologi, antropologi, ecc.) per comprendere meglio il significato e i limiti intrinseci della demografia genetica e per aiutare a integrare i suoi risultati nel più ampio contesto della ricostruzione del passato umano.
Il capitolo passa anche in rassegna gli studi che utilizzano questi metodi per ricostruire la transizione demografica del Neolitico.
Abstract
The present work describes the basic principles underlying demographic reconstructions from genetic data, and reviews the studies using such methods with respect to the Neolithic Demographic Transition. It is intended as a tool for scholars outside the field of population genetics (e.g., archaeologists, anthropologists, etc.) to better understand the significance and intrinsic limitations of genetic demography, and to help integrate its results within the broader context of the reconstruction of the human past.
Ieri ho avuto il piacere di partecipare al seminario “Women in climate change – Donne e cambiamento climatico”, con Mirella Orsi, Meganne Christian e Camelia Boban. L’evento è organizzato in occasione delle iniziative promosse da Wikimedia Foundation Sustainability Consortia per valorizzare il contributo delle scienziate ambientali.
Ecco il video del seminario, la mia presentazione inizia intorno al minuto 28.
Ieri ho avuto l’onore e il piacere di fare una presentazione per la Serie di Seminari di Antropologia Evolutiva alla University College London.
Il titolo del mio seminario è stato “How to integrate Anthropology in (academic) careers within other disciplines”, ovvero: Come integrare l’antropologia in una carriera (accademica) all’interno di un’altra disciplina. La mia presentazione è stata seguita da molte domande e una discussione ampia e animata, in cui abbiamo parlato molti argomenti importanti, fra cui le scelte di carriera, i finanziamenti in antropologia, e molto altro.
Sono onorata di annunciare che da domani inizierò un nuovo progetto per cui ho ricevuto una borsa di studio dal Leverhulme Trust.
Il titolo è “Neanderthal Palaeoecology: the whens, hows, and whys of a species’ journey“, (in italiano, “La paleoecologia del Neanderthal: i quando, come e perché del percorso evolutivo di questa specie”). Lavorerò con Andrea Manica, Professore all’Università di Cambridge, e il progetto prevede la collaborazione con molti studiosi di fama internazionale (elencati alla fine del post).
Descrizione
I Neanderthal (Homo neanderthalensis) sono una specie umana vissuta in Europa, Medio Oriente, Asia Centrale e regioni limitrofe fra 350.000 e 30.000 anni fa (circa). A partire dalla scoperta del primo fossile, avvenuta nel 1856, innumerevoli studi ci hanno permesso di ricostruire tantissime informazioni su questa specie. Ma non sappiamo ancora tutto…
Negli ultimi anni è stato analizzato il DNA estratto da resti fossili di Neanderthal vissuti in vari periodi e regioni diverse. Questo ha permesso di scoprire che fra 120.000 e 90.000 anni fa la popolazione dell’Asia Centrale (geneticamente diversa da quella dell’Europa) è stata rimpiazzata da individui con un DNA più simile alle popolazioni europee. Le analisi del DNA antico ci permettono di scoprire questi cambiamenti, ma non sono in grado di indicarci i processi che li hanno causati. Fra le cause più probabili ci sono i cambiamenti climatici che sono avvenuti in quel periodo, ma non è facile dimostrarlo formalmente.
Noi abbiamo deciso di dimostrarlo riunendo un gruppo di ricerca interdisciplinare composto da archeologi, ecologi, modellisti del clima del passato ed esperti di evoluzione culturale. Insieme studieremo il ruolo del clima nella distribuzione geografica dei Neanderthal dalla comparsa della specie fino alla loro estinzione, in tutte le zone che hanno occupato. Questo ci permetterà di capire dove hanno vissuto i Neanderthal nei vari periodi, e se il clima ha portato alcune popolazioni a rimanere isolate rispetto alle altre, per poi creare dei nuovi “corridoi” che le mettevano di nuovo in contatto.
Prenderemo anche in considerazione come sono cambiati nel tempo gli strumenti in pietra, che i Neanderthal usavano per la caccia, per la preparazione del cibo e per la lavorazione dei materiali. L’idea è capire se e come le diverse popolazioni neanderthaliane hanno modificato i loro comportamenti quando cambiava il clima, per esempio adattando i loro strumenti alle prede disponibili nei diversi tipi di clima.
In questo modo saremo in grado di inserire all’interno di un contesto più ampio le dinamiche di popolazioni osservate, per testare se i cambiamenti climatici ne sono stati una delle cause. Ma soprattutto, per la prima volta saremo in grado di definire il ruolo del clima nell’evoluzione dei Neanderthal prendendo in considerazione anche la loro cultura, per gettare nuova luce sui quando, come e perché del percorso evolutivo di un’altra umanità.
Collaboratori
Il progetto di ricerca è in collaborazione con questi scienziati (in ordine di adesione):
Prof. Katerina Harvati, Università di Tubinga
Prof. Francesco D’Errico, Università di Bordeaux
Dr. William E. Banks (PhD), Università di Bordeaux
Dr. Judith Beier (PhD), Università di Tubinga
Dr. Philip Nigst (PhD), Università di Vienna
Dr. Andrew Kandel (PhD), Università di Tubinga
Zara Kanaeva, Università di Tubinga
Prova anche tu!
Se volete capire come i cambiamenti climatici influenzano la distribuzione delle specie nel tempo, potete sperimentarlo di persona utilizzando il mio gioco da tavolo gratuito!
Un preprint a cui ho collaborato è appena uscito su bioRxiv!
In questo lavoro, abbiamo studiato il ruolo del clima e delle montagne nel plasmare la variabilità genetica umana passata e presente.
Lo studio del DNA ci dice che le popolazioni umane contemporanee derivano dalla mescolanza di gruppi ancestrali diversi fra loro, le cui origini sono sconosciute. In teoria, analizzare campioni di DNA antico potrebbe aiutare a capire meglio la loro origine, Purtroppo in questo caso non è possibile perché non abbiamo abbastanza campioni dell’età giusta.
Per questo motivo abbiamo utilizzato una strategia diversa. Abbiamo simulato la storia genetica degli esseri umani nella loro diffusione fuori dall’Africa, utilizzando diversi valori per definire come le popolazioni si spostavano e reagivano ai cambiamenti del clima. In questo modo possiamo vedere se siamo in grado di ricostruire la diversità genetica osservata (spoiler: sì!) e quali parametri e variabili climatiche l’hanno influenzata.
Per esempio, i nostri risultati indicano che l’aridità è il fattore chiave che controlla quando gli esseri umani sono usciti dall’Africa per colonizzare il resto del mondo. Abbiamo anche visto che le montagne possono agire come enormi barriere genetiche ma solo in alcune aree (ad esempio succede per il Caucaso e l’Himalaya, ma non per gli Urali).
Grazie a questo studio, non solo abbiamo potuto ricostruire una parte importante della nostra storia genetica, ma abbiamo anche potuto definire quanto e quando il clima e le montagne hanno facilitato o ostacolato la nostra diffusione fuori dall’Africa.
Preprint
Pierpaolo Maisano Delser, Mario Krapp, Robert Beyer, Eppie R Jones, Eleanor F Miller, Anahit Hovhannisyan, Michelle Parker, Veronika Siska, Maria Teresa Vizzari, Elizabeth J. Pearmain, Ivan Imaz-Rosshandler, Michela Leonardi, Gian Luigi Somma, Jason Hodgson, Eirlys Tysall, Zhe Xue, Lara Cassidy, Daniel G Bradley, Anders Eriksson, Andrea Manica Climate and mountains shaped human ancestral genetic lineages bioRxiv 2021.07.13.452067; doi: https://doi.org/10.1101/2021.07.13.452067
Abstract
Extensive sequencing of modern and ancient human genomes has revealed that contemporary populations can be explained as the result of recent mixing of a few distinct ancestral genetic lineages. But the small number of aDNA samples that predate the Last Glacial Maximum means that the origins of these lineages are not well understood. Here, we circumvent the limited sampling by modelling explicitly the effect of climatic changes and terrain on population demography and migrations through time and space, and show that these factors are sufficient to explain the divergence among ancestral lineages. Our reconstructions show that the sharp separation between African and Eurasian lineages is a consequence of only a few limited periods of connectivity through the arid Arabian peninsula, which acted as the gate out of the African continent. The subsequent spread across Eurasia was then mostly shaped by mountain ranges, and to a lesser extent deserts, leading to the split of Europeans and Asians, and the further diversification of these two groups. A high tolerance to cold climates allowed the persistence at high latitudes even during the Last Glacial Maximum, maintaining a pocket in Beringia that led to the later, rapid colonisation of the Americas. The advent of food production was associated with an increase in movement, but mountains and climate have been shown to still play a major role even in this latter period, affecting the mixing of the ancestral lineages that we have shown to be shaped by those two factors in the first place.
