La Stampa - 18.09.2019

Principessa della Civiltà dell’Oxus (2500-1500 a.C.): un luogo chiave di migrazioni

RICOSTRUITE LE MIGRAZIONI DEI PASTORI NOMADI DI 5 MILA ANNI FA

Siamo figli delle steppe

La più grande indagine sul Dna antico

svela le tormentate origini degli europei

EMANUELA GRIGLIÉ

L’

analisi del genoma è il futuro, ma anche il passato remoto. Un viaggio all’indietro nel tempo che può innescare una reazio- ne a catena. «Ritorno al Futu- ro» docet, con ripercussioni sul nostro presente. In questo senso si può capi- re come le scoperte del più grande studio mai effettuato sul Dna antico umano siano molto importanti e possano avere vaste ricadute non solo culturali, ma anche politiche. Un progetto ambiziosis- simo partito dalla Harvard University anni fa e che ha coinvolto i gruppi di ar- cheo-genetisti più qualificati al mondo: loro hanno fornito campioni di ossa umane antiche, di cui studiare il Dna, compreso un team italiano dell’Università di Padova e l’I- smeo di Roma, che da sempre ha concentrato le sue mis- sioni archeologiche in una va- sta regione lungo i confini tra Iran, Pakistan e India.

I primi agricoltori La ricerca in questione si inti- tola «The formation of hu- man populations in South and Central Asia»: pubblica- ta da «Science», ha indagato sostanzialmente due delle ipotesi più rilevanti nella storia dell’uomo. «Da un lato - ci spiega il professore dell’Uni- versità di Padova a capo del progetto, Massimo Vidale - l’abbandono nella preistoria dell’Eurasia meridionale (dal Mediterraneo all’Asia centrale e all’India), circa 12 mila - 10 mila anni fa, dei mo- di di vita basati su caccia e rac- colta, l’avvento della pastori- zia e dell'agricoltura, lo sviluppo di villaggi sedentari e poi delle città. Dall’altro, negli ultimi 4 mila anni, la diffusione delle lingue indo-euro-

pee. Quello che si voleva capi- re era se questi cambiamenti fossero avvenuti per grandi migrazioni oppure per scam- bio di idee e l’impatto indiret- to di nuove culture». Per trovare una risposta è stato analizzato il Dna di 524 individui, appartenenti a di- verse antiche popolazioni eu- roasiatiche e questo è stato studiato insieme con 269 nuove datazioni al radiocar-

bonio effettuate sulle ossa ri- trovate. «I dati confermano che la più grande rivoluzione dell’umanità nasce tra l’Ana- tolia (l’attuale Turchia) e il Vicino Oriente, le cui popolazioni smisero definitivamen- te di spostarsi come nomadi, costruendo villaggi e un’eco- nomia basata sulla coltivazio- ne. Quindi gli agricoltori neolitici europei discendono da lì e rivelano che parte della

stessa ascendenza, nello stesso periodo, si ritrova nei primi agricoltori dell’Altopiano Iranico e dell’Asia Centrale. Ciò dimostra che la diffusione dell’agricoltura neolitica mediorientale corrispose a migrazioni di genti che si me- scolarono a più riprese con di- verse popolazioni locali». In un certo senso - aggiunge - quello che emerge com- bacia e conferma il modello

di Luigi Luca Cavalli-Sforza di diffusione a ondate, almeno per quello che riguarda l’e- spansione verso Ovest, ma ri- costruisce in maniera più completa quello che è avve- nuto verso Est». Il genoma di un’unica donna della Civiltà dell’Indo (3° millennio a.C.), invece, risulta autoctono, senza apporti occidentali, il che suggerisce la probabilità che l’agricoltura, nel mondo

indiano, abbia rappresenta- to uno sviluppo indipenden- te. Ma, soprattutto, la ricerca ha messo in forte crisi la teo- ria secondo cui le lingue in- doeuropee risalirebbero alla Rivoluzione Neolitica. «In realtà queste si diffuse- ro molto dopo, nel corso delle migrazioni dei pastori nomadi delle steppe che, 5 mila anni fa, attraversarono il cuore dell’Eurasia, portan- do le proprie lingue a Ovest verso le terre che oggi chia- miamo Spagna e Portogallo, e a Est nel cuore dell’India. Insomma, dimostra come noi, in quanto europei mo- derni, siamo in un certo senso tutti figli delle steppe». Lo studio arrivava fino alle por- te dell’India. «Una nazione in cui narrative di migrazioni e ascendenze genetiche ri- schiano di avere conseguen- ze politiche, mescolando no- zioni tratte dai testi religiosi a quelle rivelate dalla scienza moderna».

Periodi di rimescolamento Ora lavorare sul Dna antico sta aiutando a smontare l’i- dea che esistano specifiche popolazioni distinte, defini- bili come africane, asiatiche o europee, mentre si afferma la visione che tutti siamo il ri- sultato di continue migrazioni e di periodi di mescola- mento, oltre che di sviluppi locali autonomi. «Il Dna è certamente la chiave per ca- pire tante realtà, anche se oggi non possiamo sapere se siamo completamente nel giusto - aggiunge il professore -. Il genoma umano è una dimensione immensa, per ora esplorata soltanto in parte. I miei studenti arrivano all’università pensando che sia stato già tutto scoperto, ma non è così. Solo negli ultimi 20 anni abbiamo indivi- duato due grandi civiltà dell’antica età del Bronzo di cui non si era mai sospettata l’esistenza, una in Asia Cen- trale e l’altra nell'Iran sud-orientale. Di queste popolazioni non sappiamo nemmeno come chiamava- no se stesse o che lingua par- lassero. Da questo punto di vista siamo dei pionieri, pro- prio come nell’Ottocento». «In futuro - conclude Vidale - dovremmo vedere se, am- pliando il numero degli individui studiati e migliorando le tecniche di analisi, potre- mo fare affermazioni sempre più solide. Certo, sarebbe uti- le lavorare senza il minimo condizionamento ideologi- co o politico». — c BY NC ND ALCUNI DIRITTI RISERVATI

MARCO PIVATO

D

i un mistero come l’origine della vita sappiamo pochissimo, ma di quel «pochissimo» abbiamo molte informazioni: servivano acqua, car- bonio, amminoacidi, alcuni elementi in gas e non altri noci- vi. E ulteriori condizioni: l’a- stronomo Frank Drake, che ha formulato l’equazione per cal- colare la probabilità che altri

viventi occupino l’Universo - oltre a decine di test - ha stabili- to che per «vivere» sia indispensabile farlo a una certa di- stanza da un Sole, con pressio- ni e temperature compatibili. Ma ora alla schiera degli ingredienti se ne aggiunge un altro: il deuterio, la versione «pe- sante» dell’idrogeno (è un suo isotopo e possiede un neutro- ne in più, ma le caratteristiche sono simili). A scoprirlo sono stati i team delle Università di

Bologna e di Urbino. Insieme hanno pubblicato lo studio su «Oxidative Medicine and Cel- lular Longevity». Quando si parla di origini della vita, il limite è sempre lo stesso: a conti fatti, ci trovia- mo sempre con il nostro «intru- glio» di «mattoni» indispensabili senza conoscere, però, la ricetta: come si sono combina- te farina, acqua e sale per fare il pane? Tra gli ingredienti ipo- tizzati il deuterio pare avere

un ruolo preciso: «Dna e pro- teine, indispensabili al funzio- namento dei viventi, risultano più “forti” - spiega la project le- der Carmela Fimognari, tossi- cologa a Bologna - se vi inseria- mo alcuni atomi di deuterio al posto dell’omologo più comu- ne, l’idrogeno». «Forte» significa più resistente allo stress ossidativo: raggi ultravioletti, ra- dicali liberi e prodotti del me- tabolismo che attaccano le «molecole della vita». Ancora oggi lo stress ossidativo è responsabile nell’uomo di muta- zioni, a loro volta causa di tu- mori e di malattie. «Lo stress ossidativo è un fe- nomeno tossico arcaico: si è manifestato quando, con la na- scita degli organismi capaci di realizzare la fotosintesi, l’ossi- geno si è liberato nell’atmosfe-

ra, costringendo i viventi ad adattarsi», spiega il collega di Urbino Piero Sestili. Oltretut- to, all’epoca, un’atmosfera più rarefatta facilitava l’ingres- so di radiazioni e sappiamo che il deuterio scherma da queste «piogge». Il team è, per l’appunto, un team di tossicologi, farmacolo- gi, patologi e chimici e non di esobiologi: quando si dice «se- rendipità». I ricercatori - utiliz- zando un bando Prin - studia- vano i meccanismi di difesa e riparazione delle molecole biologiche esposte a stress ossidativo, responsabile, in ulti- ma analisi, dell’invecchiamen- to cellulare. Ipotizzando che il deuterio avrebbe potuto apri- re una nuova linea di ricerca per farmaci e integratori, hanno quindi allestito colture di

cellule, «arricchendo le molecole di deuterio, a scapito dell’idrogeno», spiega Mauri- zio Brigotti dell’Università di Bologna. E poi è arrivata la conferma: se gruppi di cellule sane venivano sottoposte a raggi ultravioletti e all’azione di agenti che inducono stress ossidativo, sopravvivevano più spesso quelle che avevano incorporato maggiori quanti- tà di deuterio. Se, dunque, immaginate la Terra primigenia, con un’atmosfera debole e «mitraglia- ta» da raggi cosmici e radiazioni ionizzanti, allora la presen- za del deuterio come «scudo» nei confronti dei primi Rna e Dna ha avvantaggiato l’evoluzione delle prime molecole complesse. E della vita. — c BY NC ND ALCUNI DIRITTI RISERVATI

GABRIELE BECCARIA

M

alcolm Longair e Robert Laing par- lano sottovoce, ma a grande velo- cità. Sono astrofi- sici, un po’ specia- li. Molti colleghi guardano l’U- niverso come se fosse un film muto. Loro, invece, aggiungono le meraviglie del sonoro. Al- zano gigantesche antenne, rac- colgono quantità enormi di dati, macinano informazioni eso- tiche su vaste reti di computer. Avvolgono la Terra con reti di radiotelescopi e poi li orienta- no verso obiettivi lontani. Lon- tanissimi. Così spiano le emissioni dei buchi neri, le pulsazioni delle stelle e la composizione delle atmosfere degli esopianeti. Un giorno potrebbero perfino intercettare tracce di vita alie- na. Ascoltano quelli che sono stati enfaticamente definiti i primi vagiti del cosmo. E da co- lonne sonore note soltanto a loro ottengono immagini coin- volgenti, come la rappresenta- zione - diventata una sorta di tormentone - dell’ovale multi- colore che rappresenta la ra- diazione cosmica di fondo. Per- meandoci tutti, il segnale rac-

conta - niente meno - le origini del Tutto. «Sono immagini sì, ma non sono affatto così intelligibili come si può pensare, a meno che non si sia matematici», ammic- ca Longair. A 78 anni l’astrofisico inglese è una celebrità mon- diale. Già direttore del Royal Observatory di Edimburgo, professore di casa nei grandi la- boratori, dagli Usa alla Russia, ha guidato anche il Cavendish Laboratory dell’Università di Cambridge. Si tratta di un luogo che ogni scienziato sogna di

visitare almeno una volta e do- ve le contaminazioni intellet- tuali sono continue e inattese: lì le ricerche sulle radiogalassie si incrociano con le indagini sulle metamorfosi del Dna e con gli algoritmi per velocizzare lo studio di farmaci che ancora non esistono. «La nostra - dice Longair, quasi senza prendere fiato - è una continua impresa tecnologica». Laing, che gli sta accanto, soc- chiude gli occhi e conferma. Cinquantenne, noto per le ricerche sui getti relativistici -

flussi di plasma che emergono da alcune galassie e che sono tra le sorgenti più potenti mai osservate finora -, è uno dei responsabili del progetto che va sotto la sigla di «Ska». Si tratta dello «Square Kilometer Ar- ray», l’iniziativa internazionale per la realizzazione di una rete di radiotelescopi in Au- stralia e in Sud Africa in grado di osservare le radio sorgenti più remote, fino all’origine dell’Universo. Con un’apertu- ra di un chilometro quadrato avrà una sensibilità senza pre- cedenti. I suoi collegamenti e la sua capacità di calcolo saran- no tali da eguagliare il traffico globale di Internet di un lustro fa, pari a 35 mila dvd al secondo. E allora si capisce l’entusia- smo di Laing, che ha collabora- to anche alla realizzazione di una delle immagini più popola- ri del momento: la «foto» di un buco nero. Laing e Longair si trovano a Torino, ospiti di un grande evento per addetti ai lavori, or- ganizzato dall’Università, dall’Istituto Nazionale di Astro- fisica, dal Consorzio per la Fisi- ca Spaziale e supportato dal consorzio internazionale Ra- dioNET. L’occasione sono i 60

anni dell’ideazione del «Terzo catalogo di radiosorgenti», osservate con i radiotelescopi dai ricercatori di Cambridge. Fa parte di una serie di documen- ti, pubblicati e periodicamente aggiornati dall’università bri- tannica, e questo terzo elenco comprende le più potenti radiogalassie, oltre a quasar, pulsar e resti di supernovae. E’ una creatura nata dal lavoro di quattro ingegneri-radio inglesi in collaborazione con i colleghi australiani e l’unico ancora in vita, Bruce McAdam, ha voluto partecipare al convegno, incu- rante dei suoi 89 anni. Un nuovo capitolo di questa storia è racchiuso in un lavoro pubblicato negli Anni 80 pro- prio da Laing e Longair, insieme con Julia Riley. «Tutti questi dati non sono facili da ap- prezzare, ma vorremmo che fi- nissero per interessare anche il grande pubblico. In fondo il nostro è un catalogo che prose- gue un’antica tradizione di os- servazione del cielo e che risa- le indietro nel tempo, all’antica Grecia», sussurra Laing, mentre Longair quasi lo inter- rompe e aggiunge ironico: «Siamo un esempio di Big Science, di Grande Scienza. E

di sicuro rappresentiamo la versione più economica». Big Science significa anche grandi interrogativi, tutt’ora aperti, dall’evoluzione del cosmo alla materia e all’energia oscure. «Le difficoltà della radioastronomia contempora- nea nascono dal fatto che i dati delle nostre osservazioni sono complicati ed è difficile decodi- ficarli». Ci si muove in una dimensione parallela, in cui la massa dei dati assume le caratteristiche classiche dei Big Da- ta e interpretarne il significato è un’impresa ricca di trappole. E’ come addentrarsi in un labi- rinto di informazioni che cre- scono a colpi di Petabyte. «Par- liamo di radiotelescopi che in- tercettano e processano una realtà pari alla memoria di cen- tinaia di smartphone al secondo». Ecco perché - aggiungono

è indispensabile un mix di
competenze e hi-tech. «E di
conseguenza le applicazioni
sono a cascata, per l’industria
e la società».
Chiosa con compiacimento
Longair: «La Gran Bretagna
produce un eccesso di PhD in fi-
sica e credo che noi radioastro-
nomi contribuiamo al fenome-
no. Non tutti possono fare scien-
za, ma si rivelano perfetti in tan-
ti ruoli di “problem solvers”. So-
no richiestissimi». E questa fab-
brica di cervelli, allenati alle
vertigini della cosmologia, va,
naturalmente, ben oltre i confi-
ni del Cavendish Laboratory.
Un esempio è l’attenzione di-
mostrata in Italia dal Consor-
zio per la Fisica Spaziale, al qua-
le aderisce anche l’Università
di Torino. Investe risorse per
formare giovani ricercatori e
tecnici, partecipando alle osser-
vazioni e alle analisi dati della
rete di radiotelescopi «Lofar».
Le sue 51 maxi-antenne, sparse
in Europa, prefigurano l’ambi-
zioso sogno racchiuso nelle
«orecchie» di «Ska». —
c BY NC ND ALCUNI DIRITTI RISERVATI

LO STUDIO

I quattro gruppi

ancestrali

di noi italiani

L’INDAGINE DELLE UNIVERSITA’ DI BOLOGNA E URBINO

Niente vita se non c’è deuterio

“Agì da scudo per il primo Dna”

MALCOM LONGAIR

ASTROFISICO, È STATO DIRETTORE

DEL ROYAL OBSERVATORY

DI EDIMBURGO E DEL CAVENDISH

LABORATORY DI CAMBRIDGE

Uno studio su «Science Ad- vances» fornisce un nuovo quadro dell’impatto che le migrazioni del passato hanno avuto sul genoma degli italiani: emerge una grande com- plessità, maggiore di quella nel resto dell’Europa. Oltre ai tre gruppi ancestrali comuni agli europei (i cacciatori-rac- coglitori del Mesolitico, gli agricoltori neolitici medio- rientali e gli allevatori dell’E- tà del Bronzo) nel Dna degli italiani sono state identifica- te tracce di un altro - e prece- dentemente ignoto - quarto gruppo, geneticamente simi- le alle popolazioni moderne del Caucaso. La ricerca è frut- to di una collaborazione tra il dipartimento di Biologia e Biotecnologie dell’Università di Pavia, il dipartimento di Scienze Mediche e l’Istituto Italiano per la Medicina Geno- mica di Torino, il dipartimen- to di Zoologia dell’Università di Oxford e numerosi altri stu- diosi. Parte dei campioni pro- viene dal «Progetto di studio del Genoma della popolazio- ne italiana», nato dall’idea di Luigi Luca Cavalli Sforza e Al- berto Piazza.

ROBERT LAING

ASTRONOMO E SPECIALISTA

DI RADIOASTRONOMIA , È UNO

DEI RESPONSABILI DEL PROGETTO

INTERNAZIONALE «SKA»

A TORINO IL MEETING DEGLI SPECIALISTI MONDIALI: “SIAMO UN ESEMPIO DI GRANDE SCIENZA PER I GIOVANI”

“L’high tech che spia il cosmo”

La futura rete di radiotelescopi “Ska”

a caccia delle origini di stelle e pianeti

Il progetto di radiotelescopi «Ska» coinvolge una serie di strutture in Sud Africa e Australia: doovrebbe essere operativo a partire dal 2020

30 LASTAMPAMERCOLEDÌ 18 SETTEMBRE 2019

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