l’origine dell’uomo - people.unica.it · 2019. 4. 6. · americani fanno una scoperta...
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L’origine dell’uomo
“L’uomo nella sua arroganza si
crede un’opera grande, meritevole
di una creazione divina. Più umile,
io credo sia più giusto
considerarlo discendente dagli
animali.
Fu Charles Darwin, nel 1871, ad
affermare per primo, nel suo libro
"The descent of Man" (L'origine
dell'uomo), che l’uomo è un essere
vivente come tutti gli altri, soggetto,
quindi, alle stesse leggi naturali.
L'uomo deve aver avuto degli
antenati con caratteristiche simili a
quelle delle specie animali a cui egli
oggi assomiglia di più, cioè le
scimmie antropomorfe. Di qui il falso
convincimento che Darwin avesse
sostenuto la discendenza dell’uomo
dalle scimmie.
CLASSIFICAZIONE TASSONOMICA DELL'UOMO ANATOMICAMENTE MODERNO
Regno: Animale
Phylum: Chordata (tunicati, cefalocordati, vertebrati)
Sottophylum: Vertebrata (con colonna vertebrale)
Superclasse: Tetrapoda (con quattro arti)
Classe: Mammalia (mammiferi) ≈ 200 Ma
Sottoclasse: Theria (vivipari)
Infraclasse: Eutheria (placentati) ≈120 Ma
Coorte: Unguiculata (con unghie)
Ordine: Primates (proscimmie, scimmie) ≈ 70 Ma
Semiordine: Haplorrhini (Tarsiformi e Simiiformi)
Sottoordine: Anthropoidea o Simiiformes (scimmie)
Infraordine: Catarrhini (setto nasale stretto) ≈ 33 Ma
Superfamiglia: Hominoidea (Hylobatidae, Pongidae, Hominidae)
Famiglia: Hominidae (Ardipithecinae, Australopithecinae, Homininae)
Sottofamiglia: Homininae (Homo) ≈ 2,5 Ma
Genere: Homo (rudolfensis, habilis, ergaster, erectus, antecessor, heidelbergensis,
rhodesiensis, neanderthalensis, sapiens )
Specie: sapiens ≈ 0,2 Ma
Primi invertebrati
Primi anfibi
Primi pesci
Primi rettili
Primi dinosauri,
mammiferi e uccelli
Comparsa dei
primi ominidi
Prime forme di
vita marine:
inizi di febbraio
Piante e
vertebrati
terrestri: metà
novembre
Dinosauri: metà
dicembre
Mammiferi: 31
dicembre
La presenza dell’uomo avrebbe
occupato una manciata di secondi
Gli Ominoidei
si sarebbero
diversificati
dalle altre
Catarrine
durante
l’Oligocene
≈33
Si pensa che i
Gibboni
dell’Asia
(Ilobatidi) si
siano staccati
dalle
antropomorfe
nel primo
Miocene.
≈24
Verso la metà
del Miocene (16
milioni di anni
fa) si è avuta la
divergenza tra
le grosse
scimmie
antropomorfe
africane e
quelle asiatiche
(Orango).
≈16Proconsul
Sivapithecus
(Ramapithecus)
AustralopithecusNel corso del
tardo Miocene
sarebbe
avvenuta la
divergenza dei
primi Gorilla.
≈9
La separazione
tra scimpanzè
ed ominidi
sarebbe
avvenuta fra 6 e
10 milioni di
anni fa.
≈7
Metodi di datazione
Metodi di datazione assoluta: forniscono indicazioni in anni
sull’età del reperto
Metodi di datazione relativa: consentono di collocare il
reperto in una determinata successione
I metodi radiometrici si basano sul decadimento di alcuni elementi
radioattivi (o isotopi)
Nella linea evolutiva comune a Pongidi e Ominidi si porrebbe il
Proconsul vissuto nel Miocene tra i 23-15 milioni di anni fa
Le specie ed i generi della Famiglia Hominidae
Sahelanthropus tchadensis datato 6-7 milioni di anni fa (Ma)
Orrorin tugenensis datato 6 Ma
Ardipithecus ramidus kadabba datato 5,2-5,8 Ma
Ardipithecus ramidus ramidus datato 4,39 ± 0,03 Ma
Australopithecus anamensis datato 3,9-4,2 Ma
Australopithecus afarensis datato 2,9-3,9 Ma
Australopithecus bahrelghazali datato 3,0-3,5 Ma
Kenyanthropus platyops datato 3,3-3,5 Ma
Australopithecus garhi datato 2,496 ± 0,008 Ma
Australopithecus aethiopicus datato 2,5-2,6 Ma
Australopithecus africanus datato 2,3-3,0 Ma
Australopithecus robustus datato 1,0-2,0 Ma
Australopithecus robustus boisei datato 1,3-2,4 Ma
Femore di Orrorin tugenensis
Orrorin tugenensis
Australopithecus afarensis
Inserzione del muscolo obturator externus di Orrorin tugenensis
Il femore di Orrorin tugenensisforma un angolo di 120°(Homo sapiens =125°; scimpanzè=88°)
Le specie della Famiglia Hominidae
Sahelanthropus tchadensis datato 6-7 milioni di anni fa (Ma)
Orrorin tugenensis datato 6 Ma
Ardipithecus ramidus kadabba datato 5,2-5,8 Ma
Ardipithecus ramidus ramidus datato 4,39 ± 0,03 Ma
Australopithecus anamensis datato 3,9-4,2 Ma
Australopithecus afarensis datato 2,9-3,9 Ma
Australopithecus bahrelghazali datato 3,0-3,5 Ma
Kenyanthropus platyops datato 3,3-3,5 Ma
Australopithecus garhi datato 2,496 ± 0,008 Ma
Australopithecus aethiopicus datato 2,5-2,6 Ma
Australopithecus africanus datato 2,3-3,0 Ma
Australopithecus robustus datato 1,0-2,0 Ma
Australopithecus robustus boisei datato 1,3-2,4 Ma
Evoluzione dell’uomoContemporanea di differenti specie di ominidi
Località Africane che hanno fornito resti di
Australopitecine
Le Australopitecine
Le Australopitecine si sono evolute tra i 5-1 milioni di anni fa,
esse rappresentano la forma evolutiva più vicina alla soglia
umana; avevano una stazione eretta quasi perfetta ma le
dimensioni dell’encefalo non superavano quelle delle
Antropomorfe attuali .
Le impronte ritrovate a Laetoli, lasciate da due Autralopiteci
(un adulto e un infante) testimoniano l’andatura bipede
La passeggiata più famosa del
mondo: le impronte di Laetoli
Come camminavano le Australopitecine?
Il piede nella deambulazione
3 fasi: taligrada, plantigrada,
digitigrada. Varia il CoP (centro di
Pressione)
Anno 1974. Siamo nell'attuale
Etiopia, due paleontologi
americani fanno una scoperta
eccezionale: uno scheletro
fossilizzato, quasi completo.
Gli studi su di esso dimostrano
che apparteneva ad una
donna, alta circa un metro e
dieci centimetri, dell'età di
20/25 anni. A questa donna fu
dato il nome di Lucy.
Lucy è un ominide vissuto più
di tre milioni di anni fa, è un
Australopithecus afarensis.
Le specie della Famiglia Hominidae
Sahelanthropus tchadensis datato 6-7 milioni di anni fa (Ma)
Orrorin tugenensis datato 6 Ma
Ardipithecus ramidus kadabba datato 5,2-5,8 Ma
Ardipithecus ramidus ramidus datato 4,39 ± 0,03 Ma
Australopithecus anamensis datato 3,9-4,2 Ma
Australopithecus afarensis datato 2,9-3,9 Ma
Australopithecus bahrelghazali datato 3,0-3,5 Ma
Kenyanthropus platyops datato 3,3-3,5 Ma
Australopithecus garhi datato 2,496 ± 0,008 Ma
Australopithecus aethiopicus datato 2,5-2,6 Ma
Australopithecus africanus datato 2,3-3,0 Ma
Australopithecus robustus datato 1,0-2,0 Ma
Australopithecus robustus boisei datato 1,3-2,4 Ma
Kenyanthropus platyops
Le specie della Famiglia Hominidae
Sahelanthropus tchadensis datato 6-7 milioni di anni fa (Ma)
Orrorin tugenensis datato 6 Ma
Ardipithecus ramidus kadabba datato 5,2-5,8 Ma
Ardipithecus ramidus ramidus datato 4,39 ± 0,03 Ma
Australopithecus anamensis datato 3,9-4,2 Ma
Australopithecus afarensis datato 2,9-3,9 Ma
Australopithecus bahrelghazali datato 3,0-3,5 Ma
Kenyanthropus platyops datato 3,3-3,5 Ma
Australopithecus garhi datato 2,496 ± 0,008 Ma
Australopithecus aethiopicus datato 2,5-2,6 Ma
Australopithecus africanus datato 2,3-3,0 Ma
Australopithecus robustus datato 1,0-2,0 Ma
Australopithecus robustus boisei datato 1,3-2,4 Ma
Australopithecus africanus
2-2,5 milioni di anni fa (forma gracile)
• Capacità cranica: da 430 a 500 cc
• Statura: ~130 cm
• Toro sopraorbitario sviluppato
• Fronte sfuggente
• onnivoro
• Foro occipitale spostato in avanti
• Sacro è relativamente largo
• Ilei larghi e svasati
Locomozione bipede
Australopithecus robustus• Statura sui 150 cm
• Peso circa 50Kg
• Bacino umanoide e andatura bipede meno evoluta del gracile
• Apparato masticatore particolarmente robusto adatta ad una alimentazione coriacea (radici, tuberi)
• Capacità cranica sui 500 cm3
superiore a quella del gracile
Importanza della Rift Valley
La vegetazione e il clima ai
due lati della Rift Valley
sono radicalmente diversi:
le foreste umide che
predominano a occidente
lasciano il passo a pianure
erbose a oriente. Come
riflesso di queste
differenze ecologiche, che
si instaurarono milioni di
anni fa, la distribuzione
dello scimpanzé è limitata
al lato occidentale, mentre
i fossili di ominidi si
trovano solo a oriente
Vantaggi apportati dalla stazione eretta:
-liberazione dell'arto anteriore e conseguente possibilità di utilizzare le mani per trasportare oggetti e costruire strumenti;
-campo visivo più ampio;
-struttura sociale più complessa con sviluppo di legami stabili tra gli individui
- termoregolazione
La tappa più importante del processo evolutivo che ha
portato dalle forme di ominidi primitivi all'uomo
moderno è l'acquisizione della stazione eretta.
Termoregolazione
Dal punto di vista energetico: efficienza locomotoria dell’uomo sul terreno è
superiore del 50% a quella dello scimpanzé Gli ominidi si evolsero come creature bipedi spinti dalla necessità di procurarsi le risorse
alimentari distribuite in un territorio aperto e vasto
Principali modifiche scheletriche associate all’acquisizione della postura
eretta
1.Spostamento del foro occipitale (foramen magnum) in avanti
2.Cambiamento della forma della cassa toracica
3.Acquisizione di curvature da parte della colonna vertebrale
4.Modifiche delle ossa dell’anca
5.Arti inferiori maggiormente lunghi rispetto agli arti superiori
6.Modifiche dell’articolazione del ginocchio e dell’angolatura del
femore
7.Modifiche delle ossa del piede
La posizione del
FORO OCCIPITALE
è posteriore nelle
scimmie quadrupedi ed
inferiore nell’uomo
Andatura bipede:Trasformazione foro occipitale
• da trave rigida e parallela al terreno a colonna flessibile
• presenza di curvature a compensazione reciproca
• capace di una reazione elastica alle sollecitazioni
Andatura bipede:Trasformazione ASSE VERTEBRALE
Andatura bipede:BRACHIPELVIZZAZIONE
ANTROPOMORFE UOMO
bacino ampio largo
e basso, capace di
sostenere i visceri
superficie più
ampia per l’inserzione
dei muscoli
Andatura bipede:PIEDE
struttura compatta munito di archi plantari sostiene il peso corporeo
SCIMMIA UOMO•QUADRUPEDE •BIPEDE
•TRONCO CONICO •TRONCO CILINDR
•BRACCIA LUNGHE •BRACCIA CORTE
•FEMORE VERTICALE •FEMORE CONVERG•POLLICE NON OPPON •POLLICE OPPONIBIL•CERVELLO 400cm3 •CERVELLO 1400cm3
Il genere
Homo
Il genere Homo
Homo rudolfensis
Capacità cranica713 cc
Statura139,5 cm
Peso42 kg
Primo ritrovamento
Kenya, 1972
Quando visse?2,5-1,8 Ma
Strumenti litici?Si
Parlava?É possibile
K. platyops
4
3
2
1
0
Ar. ramidus Au.
anamensis
Au. afarensis
Au.
bahrelghazaliAu. africanus
P. aethiopicus
P. robustusP. boisei
Au. habilis Au. rudolfensis
H. ergaster
H. erectus
H. antecessor
Au. garhi
6
5
7
8
O. tugenensis
H. heidelbergensis
H. neanderthalensis
H. sapiens
S. tchadensis
Ar. kadabba
Transitional hominins
Pre-modern Homo
Archaic hominins
Possible and probable early hominins
Millions of Years Ago
Anatomically modern Homo
H. floresiensis
Megadont archaic hominins
100.000 ybp
Homo habilis (1,5–2,4 milioni di anni fa)
L’attribuzione del genere Homo è giustificata dalle
seguenti caratteristiche, che gli conferiscono una fitness maggiore rispetto alle australopitecine:
• Aumento della capacità cranica di oltre il 40%
rispetto agli Australopiteci
• Sviluppo delle aree del linguaggio articolato
• Riduzione dei premolari
• Adattamento scheletrico alla stazione eretta
meglio realizzata
• Capacità tecnologiche per esplicare per un
miglior adattamento all’ambiente (choppers)
Strumenti litici olduvaiani (2,5 Ma)
Choppers
Choppings
Homo ergaster (1,8-0,25 milioni di anni fa)
AFRICA
ASIA
EUROPA
HOMO ERGASTER
H. Antecessor
H. Erectus
Capacità cranica 871 cc
Statura 171,5 cm
Peso 45 kg
Primo ritrovamentoKenya, 1975
Quando visse? 1,8-0,5 Ma
Strumenti litici? Si
Parlava? Si
Homo antecessor
Capacità cranica1000 cc
Statura160
Peso49
Primo ritrovamentoSpagna, 1994
Quando visse?0,78 Ma
Strumenti litici?Si e non usava il fuoco
Parlava?Si
Homo cepranensis
Capacità cranica1150 cc
Statura?
Peso?
Primo ritrovamentoItalia, 1994
Quando visse?0,9-0,8/0,7 Ma
Strumenti litici?Si
Parlava?Si
Homo heildebergensisCapacità cranica1244 cc
Statura160
Peso49 kg
Primo ritrovamentoGermania, 1907
Quando visse?0,65-0,30 Ma
Strumenti litici?Si
Parlava?Si
Vita e comportamento di Homo erectus
ECONOMIA DI CACCIA E RACCOLTA
USO DEL FUOCO - GRANDE IMPORTANZA IN RAPPORTO NON SOLO
ALL’AMBIENTE (PROTEZIONE DA ANIMALI) MA ANCHE PER LA COTTURA
DEI CIBI CHE DIVENTANO PIU ASSIMILABILI
Il genere Homo
HOMO SAPIENS
NEANDERTHALENSIS
Vissuto tra i 140.000 e 40.000
anni fa
Struttura scheletrica robusta
Grande forza muscolare
Avambraccia e gambe
racconciate (adattamento al
freddo)
Capacità cranica 1300-1700cc
Culto dei morti
Homo sapiens sapiensTeoria Out of Africa
L’Homo sapiens comparve in Africa (250-100 mila anni fa) come nuova specie
colonizzò le altre regioni del mondo (60-30 mila anni fa)
sostituì le popolazioni del posto (es. Neandertaliani in Europa e Homo sapiens ‘arcaico’in Asia)
Teoria “Out of Africa”
comparsa in Africa (150-100 mila anni fa) come nuova specie
colonizzazione delle altre regioni del mondo (60-30 mila anni fa)
sostituzione delle popolazioni del posto (es. Neanderthaliani in Europa e Homo sapiens‘arcaico’in Asia)
I più antichi fossili dell’h.a.m.
sono stati trovati in Africa
Neanderthaliani in Europa e
Homo sapiens “arcaico” in Asia
si sarebbero estinte senza
fornire alcun contributo genetico
alle popolazioni attuali di tali
regioni
L’origine della linea
che porta all’Homo
sapiens si troverebbe
in Africa e risalirebbe
ad un’epoca compresa
tra 250 e 150 mila anni
fa
I dati genetici attestano che
l’espansione dell’Uomo in Asia è
avvenuta per due vie
AFRICA
Asia meridionale Asia centrale
(Out of Africa)
Asia meridionale
Oceania (60-40 mila anni fa)
Espansioni successive del Nord Asia raggiunsero Cina, America e Giappone
Asia centrale
Europa, Est e Nord-Est
dell’Asia (40 mila anni fa)
America (15 mila anni fa)
TEORIA “MULTIREGIONAL
MODEL”
Multiregional model
Gli Uomini moderni si sono evoluti negli ultimi 2 milioni di anni come una singola specie ‘politipica’, attraverso la comparsa indipendente delle moderne caratteristiche nelle differenti aree in tempi diversi.
Recenti riarrangiamenti di questo modello (“Multiregional model 2”) affermano che le forme umane moderne provenienti dall’Africa possono essersi mischiate con le forme arcaiche.
Periodo di isolamento avrebbe determinato l’instaurarsi della diversificazione tra popolazioni
Principali differenze tra OMR :PRESUNTA
DISCONTINUITA’MORFOLOGICA TRA POPOLAZIONI ARCAICHE E POPOLAZIONI MODERNE
EMR :PRESUNTA
CONTINUITA’ MORFOLOGICA TRA POPOLAZIONI ARCAICHE E POPOLAZIONI MODERNE
Albero proposto da Cann e
WilsonUn tipo mitocondriale
ancestrale si è separato
in due rami, il primo
comprende solo
africani; il secondo
tutti gli altri individui,
ma anche africani.
L’origine africana dell’Uomo moderno è la prima conclusione di Cann
e coll..Tale origine scaturisce dalla grande diversità mitocondriale
degli africani, mentre le popolazioni di tutti gli altri continenti sono
molto meno differenziate. I migranti portano con sé un sottoinsieme
di geni, la cui diversità è limitata dalla dimensione del gruppo.
Secondo l’albero proposto da Cann e Wilson, un tipo mitocondriale
ancestrale si è separato in due rami, il primo dei quali comprende solo
tipi africani, e il secondo ingloba tutti gli altri individui, tra cui,
comunque, molti africani.
I ricercatori propongono altre due conclusioni. Secondo loro, ogni
popolazione non africana possiede origini multiple: per esempio,
la Nuova Guinea sarebbe stata colonizzata in almeno sette riprese,
l’Australia a 15 riprese, l’Asia a 27 e l’Europa a 36. Infine, la terza
conclusione è una data per l’apparizione di questo tipo ancestrale
(TMRCA): la varietà mitocondriale attuale deriva da una forma
primitiva, presente circa 119.000 anni fa.
Risultati delle ricerche sul
mtDNA
ORIGINE AFRICANA DELL’UOMO ANATOMICAMENTE MODERNO
GRANDE DIVERSITA’ MITOCONDRIALE DEGLI
AFRICANI RISPETTO ALLE POPOLAZIONI
DEGLI ALTRI CONTINENTI
“Teoria dell’Eva mitocondriale o Eva
africana”
Studi sull’NRY hanno confermato che
l’h.m.a. ha avuto origine in Africa
La scoperta di un Adamo africano si è avuta
dopo molto tempo, per via delle difficoltà
trovate nei metodi di ricerca prima di trovare
delle mutazioni semplici, cioè un solo
nucleotide, del cromosoma Y.
Le informazioni per un solo nucleotide (SNPs)
sono state e sono tutt’ora le più esaurienti.
CONCLUSIONI. 1I marcatori aploidi del mtDNA e dell’NRY
si sono rivelati preziosissimi per la
creazione di un modello standard per
l’evoluzione dell’Uomo moderno
ATTUALMENTE
TUTTO L’ESISTENTE
DNA MITOCONDRIALE
UMANO DISCENDE DA UNA SOLA DONNA (Eva africana)
VISSUTA 230 MILA ANNI FA
E
TUTTO IL CROMOSOMA Y
DA UN SOLO UOMO (Adamo africano)
VISSUTO 100 MILA ANNI FA
Scomparsa dell’Homo sapiens neanderthalensis
Genocidio
Malattia portata dal sapiens
Inferiorità rispetto al sapiens nella costruzione
di strumenti, nelle tecniche di caccia o nella
struttura sociale
Inferiorità linguistica
Mancato adattamento al clima
Le manifestazioni artistichedell’Homo sapiens
Arte parietale: nelle grotte e nei ripari sotto roccia.
Tecniche utilizzate: incisione, bassorilievo, scultura
a tutto tondo, raschiatura della superficie argillosa delle
pareti, ecc.
I temi trattati sono in prevalenza naturalistici: animali
reali o immaginari, figure umane, figure di genitali
femminili, mani riprodotte sia in negativo sia in
positivo o semplicemente segni.
Grotta di Lascaux (Francia)
La presenza di scene di caccia, di
accoppiamento e di morte ha portato alcuni
studiosi ad attribuire a quest’arte una valenza
magica, rivolta a propiziare la caccia, la
riproduzione degli animali e la fertilità umana;
altri ricercatori hanno sostenuto invece il
significato simbolico delle rappresentazioni,
che non sarebbero quindi delle semplici scene
evocatrici di fatti reali o accaduti, ma associazioni
di simboli riprodotti secondo un determinato
sistema di significato.
Significato dell’arte parietale
Veneri del Paleolitico superiore
(40.000-12.000 anni fa)
Le Veneri paleolitiche sono una
rappresentazione dell'ideale estetico dei
gruppi di cacciatori-raccoglitrici europei e
delle loro credenze mistico-religiose. I canoni
estetici riflettono le culture dei popoli e le
condizioni all'interno delle società. I
meccanismi che regolano il gusto per il
"bello" sono variabili, ma tra tanti uno è
particolarmente importante: la rarità di un
carattere. Nelle società di cacciatori-
raccoglitrici del paleolitico obesità doveva
essere un carattere raro.
Evoluzione del cranio
Evoluzione dell’arteria meningea media
Homo habils
Homo sapiens Homo neanderthalensis Homo erectus
A. africanus
Capacità cranica
498
394
411
350
406
441496
600
713
871
857
930
1149
1041
1200
1000
1244
13201489
1413
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Gor
illa
Ora
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A. a
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H. n
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alens
is
cc
Il linguaggio
“Nulla è più umano della parola”
Il linguaggio dei Primati
• I Primati possono comunicare in laboratorio con qualche centinaio di simboli inventati dall’uomo
• Anche in natura sono in grado di usare un certo numero di segnali.
• Manca loro però la capacità simbolica. L’uomo è in grado di parlare del passato e del futuro, muovere l’ascoltatore al riso o al pianto, dire grandi verità o terribili bugie: esprimere ciò che pensa.
Quando e come è emerso il linguaggio
• Prove indirette
• Espansione del cervello umano due momenti di accelerazione:
- in Africa Homo habilis e Homo ergaster raddoppiano il volume del cervello
- in Europa e in Africa indipendentemente circa 300.000 mila anni fa si ha un’accelerazioni che originerà i cervelli dei Neandertaliani e dell’Uomo moderno.
Variazione delle proporzioni delle parti• Variazioni Corteccia cerebrale1) Riduzione dell’area associativa visiva (lobo occipitale)
2) Aumento dell’area associativa frontale (lobo frontale) - recupero informazioni immagazzinate nella memoria per realizzare un lavoro complesso (suonare il pianoforte o scheggiare uno strumento di pietra)
- connessione con strutture del lobo limbico (ruolo chiave nella vita emotiva; sede della coscienza di sé, attenzione,capacità di fare piani e motivazione per realizzarli, fantasia e creatività)
Variazione aree associative• Nell’emisfero cerebrale sinistro:
- l’area di Broca (lobo frontale): interviene nella coordinazione delle sequenze motorie per la produzione della parola- l’area di Wernicke (confluenza lobi temporale, parietale e occipitale): comprensione del linguaggio e dei simboli
• l’area di Broca ben sviluppata sembra presente in fossili di 1,8 milioni di anni fa (impronta endocranica assente nei fossili precedenti)
Apparato fonatorio• Tutti i Primati producono vocalizzazioni (presenza corde vocali)
• Discesa della laringe: nell’uomo è collocata sopra la trachea più in basso rispetto a quella degli altri Primati
• formazione di una “camera vocale” con possibilità di aumentare la
modulazione dei suoni
• Nel bambino la laringe si posiziona nella sua posizione definitiva solo tra 11-18 mesi.
• Prima non è in grado di modulare i suoni e articolare le espressioni fonetiche proprie di un sistema linguistico
I canali ipoglossi
• Si trovano alla base del cranio sotto i condili occipitali che articolano il cranio con l’atlante
• Vi passano i nervi ipoglossi (controllo preciso dei movimenti della lingua)
• Nei Neandertaliani il diametro dei canali è molto sviluppato per contenere grossi nervi ipoglossi con molte fibre nervose
• Rendere possibile una gamma di suoni molto ampia e armonica
Famiglia dei geni FOX
• Implicata nello sviluppo del cervello e della comunicazione sociale in molte specie
• Nell’uomo il gene si trova sul cromosoma 7q13
• Cambiamento neutrale di nucleotidi in alcuni mammiferi del gene FOX2 che controlla il linguaggio in generale e l’abilità di articolare i suoni
Il gene FOXP2
• Una mutazione del gene risulta associata a una severa difficoltà di articolazione della parola accompagnata da gravi deficit linguistici e grammaticali.
• La fissazione del gene “normale” sarebbe avvenuta secondo uno studio di Enard et al. (Nature, agosto 2002) circa 200.000 anni fa
• Corrisponde all’emergere dell’Uomo anatomicamente moderno
Un recente studio (Krause et al., 2008) ha sequenziato il
gene FOXP2 in due campioni neandertaliani (della Spagna).
I dati hanno mostrato come il gene sia identico a quello
riscontrato nell’uomo moderno, per cui la variante del gene
FOXP2 si sarebbe fissata prima della separazione tra le
due linee evolutive.
Naturalmente non si può essere certi che le abilità
linguistiche dei neandertaliani siano pari a quelle attuali
poiché, come si è visto, il linguaggio è controllato da più
fattori e il FOXP2 non è l’unico gene coinvolto.
Ci stiamo ancora evolvendo?
E il futuro?
Esempio di evoluzione recente
Adattamento all’ambiente
Adattamento fisiologico o fenotipico: riguardano il
singolo individuo, non ereditabili
Adattamento genotipico: migliorano la fitness della
popolazione. Ereditabili
Adattamento culturale: riguarda la società. Modelli di
comportamento adottati
In base alla pigmentazione
della cute le popolazioni si
suddividono in:
Leucoderme (melanina solo
negli strati basali
dell’epidermide)
Xantoderme (melanina anche
sopra lo strato basale,
carotene)
Melanodermi (melanina in
tutta l’epidermide e nel derma)
Effetti dei raggi ultravioletti
UVA Penetrano nei vasi sanguigni del derma
dove distruggono i folati
UVB Trasformano il colesterolo in provitamina D
Stimolano i melanociti a produrre melanina
UVC Sono bloccati dallo strato atmosferico di
ozono
La vitamina D è sintetizzata per
circa 80-90% nella pelle e nei
reni, il restante 20-10% proviene
dagli alimenti.
Carenza di vitamina D: rachitismo e osteoporosi, inoltre
la vitamina D possa avere un impatto diretto sulla
fertilità umana.
Inoltre: suscettibilità alle infezioni batteriche e virali;
aumento del rischio di tumori, ipertensione e malattie
cardiovascolari, diabete dell'adulto, malattie
autoimmuni, come sclerosi multipla, artrite reumatoide,
malattia infiammatoria intestinale e il diabete di tipo 1,
e malattie gengivali.
La distribuzione della pigmentazione
cutanea può dunque spiegarsi come un
compromesso tra pressioni
selettive opposte:
1)protezione dal tumore della pelle e
scottature solari,
2)assorbimento di UV-B per la
trasformazione del 7-deidrocolesterolo in
vitamina D3 (colecalciferolo).
Evoluzione della pelle umana
Ipotesi per il colore scuro:
•protezione dal cancro ?
•Protezione da scottature e quindi infezioni?
•Protezione contro la fotoriduzione del folato
Gli studi sul gene MC1R (recettore 1 della melanocortina) hanno
dimostrato che la sua selezione è avvenuta 1,2 milioni di anni fa,
corrispondente all’Homo erectus. Colore scuro per sostituire la funzione
protettiva del pelo.
Eccezioni
Inuit dell’Alaska e del Canada hanno
pelle scura.
Motivo:
• la colonizzazione è stata recente e
non si sono attuati i meccanismi
adattativi
• La loro dieta è ricca di alimenti
contenenti Vitamina D (pesce)Le migrazioni espone gli individui
all’irradiazione di raggi UV inadeguati
alla loro pelle (carcinoma, rachitismo)
Evoluzione della pelle chiara:
•Radiazioni UV stimolano la sintesi della vitamina D
•Ipotesi del danno da freddo
•Selezione sessuale?
Microevoluzione a livello genetico: il caso del
gene CCR5
Il recettore CD4 non basta
HIV ha bisogno di un co-recettore : CCR5.
Delezione di 32 pb (D32): proteina CCR5 più piccola
Ha perduto il suo ruolo di co-recettore
HIV
GP 120
CD4 CCR5
Una mutazione (delta 32) ha una frequenza in Europa
del 0-14% ma è assente nel resto del mondo
Selezione al locus CCR5• L’allele CCR5D32 mostra un effetto di selezione positiva
durante le migrazioni umane.
•Gli Omozigoti CCR5D32/CCR5D32 sono resistenti a HIV.
•La distribuzione dell’allele D 32 suggerisce una selezione
antica ad opera di un agente sconosciuto
Novembre J et al. 2005. Plos Biology. 3(11), e339.
L’analisi di coalescenza suggerisce una data
di insorgenza della mutazione intorno all’anno
1300.
Agente selettivo: peste bubbonica? Vaiolo?
La peste bubbonica è persistita per un tempo
troppo breve per determinare selezione.
Studi sul DNA antico hanno dimostrato
differenze non significative nelle frequenze tra
i morti di peste e il controllo
Effetti della malaria
Mortality rate (x1000)
Malaria: Endemica già dai tempi
dei Cartaginesi.
1936-1938: una morbilità di
38.655 casi (349, 57 su 10.000);
1941 a Nuoro (383,12 casi su
10.000 abitanti).
Durante la seconda guerra
mondiale aumentò sensibilmente
in tutta l’Italia,
1946 campagnia anti malaria
grazie alla Fondazione Rockfeller
che debellò la malattia con
l’introduzione del DDT (para-
diclorodifeniltricloroetano).
Diffusion of Th-, G6PD-, Fy(a-b-)
Malaria has exerted strong selection pressure on the human
genome by inducing high frequencies of genetic polymorphisms
that protect against malaria infection.
Genetic adaptations to malaria can assume different forms.
Selezione bilanciata (a favore dell’eterozigote)
La cultura ha influenzato l’evoluzione genetica!
L’orticoltura, cioè il disboscamento e successiva combustione dei
residui (slash-and-burn horticulture), ha determinato l’abbattimento di
alberi e la modifica della chimica del terreno, che ha provocato
l’aumento di acque stagnati, e l’incremento si zanzare.
Questo ha determinato un cambiamento di fitness:
L’emoglobina AA che aveva fitness pari a 1, vede una rapido
decremento del suo valore.
Come studiamo la selezione recente?
- Entità delle differenze di frequenza allelica tra
popolazioni in ambienti diversi
- Spettro delle frequenze (riduzione della diversità per
un particolare locus (perché un allele è favorito), ma
anche di tutti i loci neutrali associati al locus selezionato
(hithchicking dovuto a sweep selettivo)
- Linkage disequilibrium (aumento o diminuzione di
frequenza di particolari aplotipi)