Evoluzione multiregionale vs. Fuori dall’Africa

È quel periodo del semestre – tempo di esami – e sto ricevendo molte domande dai miei studenti via e-mail. Una delle domande più comuni è come differenziare l’ipotesi dell’evoluzione multiregionale dall’ipotesi dell’uscita dall’Africa.

Così sto pubblicando una versione sintetica per aiutare a studiare.

Il problema

Per cominciare, entrambe le ipotesi cercano di spiegare l’evoluzione degli uomini di oggi dai nostri antenati del Pleistocene. La differenza tra le ipotesi è in quali persone del Pleistocene erano i nostri antenati e quali no.

Entrambe le ipotesi devono rendere conto dello stesso insieme di fatti di base:

• Gli uomini hanno lasciato l’Africa e si sono stabiliti in altre parti del mondo (prima l’Asia meridionale, la Cina e Java, poi l’Europa) entro 1,8 milioni di anni fa.
• Gli uomini di oggi sono abbastanza diversi anatomicamente e comportamentalmente dalle persone arcaiche (cioè la maggior parte degli uomini prima di 40.000 anni fa) in qualsiasi parte del mondo. Le persone recenti sono chiamate umani “moderni”.
• Le popolazioni umane di oggi sono geneticamente molto simili tra loro.
• Le popolazioni africane di oggi sono geneticamente più diverse delle popolazioni di altre parti del mondo.
• Gli esseri umani attuali in Europa e in Asia condividono alcune caratteristiche con le antiche popolazioni arcaiche che vivevano in quei luoghi prima di 40.000 anni fa.

Gli antropologi considerano molte altre fonti di prova più dettagliate sulle origini umane, ma molte fonti di prova rientrano in una o più di queste categorie di base. Questa combinazione di fatti è un po’ sconcertante, ed entrambe le ipotesi le spiegano un po’ diversamente.

Out of Africa

Secondo l’ipotesi Out of Africa, i primi umani che lasciarono l’Africa 1,8 milioni di anni fa si divisero in diverse specie durante il Pleistocene. Le specie, naturalmente, sono definite dall’isolamento riproduttivo, quindi l’evoluzione di queste diverse specie umane è stata separata. Gli esseri umani fossili arcaici che troviamo in tutto il Vecchio Mondo appartenevano a queste diverse specie, ma solo un ramo di questo antico albero genealogico poteva dare origine all’umanità di oggi.

Questo ramo era africano. L’origine degli esseri umani moderni in Africa spiega perché gli africani di oggi sono geneticamente più variabili di altre popolazioni — sono stati la prima popolazione umana ad espandersi, e altre popolazioni (come quelle dell’Europa e dell’Asia) sono state fondate più tardi. L’origine recente spiega perché le odierne popolazioni umane sono geneticamente simili – non hanno avuto il tempo di divergere molto.

Le somiglianze con gli esseri umani arcaici in alcune persone moderne sono spiegate o come risultato di un’evoluzione parallela – la stessa selezione nello stesso luogo porta a caratteristiche simili – o come risultato di lievi contributi genetici dagli esseri umani arcaici nelle popolazioni attuali.

Evoluzione multiregionale

Secondo l’ipotesi dell’evoluzione multiregionale, i primi umani che lasciarono l’Africa 1,8 milioni di anni fa non si divisero mai in specie diverse. Invece, queste popolazioni hanno sempre scambiato geni tra loro attraverso un flusso genico ricorrente. Oggi, facciamo parte di questa stessa specie, che si è evoluta notevolmente nel tempo fino a raggiungere una morfologia e un comportamento molto diversi dai primi esseri umani.

Le basse differenze genetiche tra le popolazioni umane sono il risultato di una storia di flusso genico tra antiche popolazioni. La nostra attuale morfologia e il nostro comportamento sono molto cambiati dagli esseri umani arcaici a causa della selezione naturale in una popolazione umana globale. Le somiglianze tra gli esseri umani arcaici e moderni in alcune parti del mondo sono il risultato dell’ascendenza.

La maggiore variazione genetica all’interno dell’Africa è una conseguenza delle maggiori dimensioni della popolazione africana, della maggiore diversità ecologica e della selezione locale, o di entrambe. Questi fattori hanno dato all’Africa un ruolo dominante nell’ascendenza dell’attuale popolazione umana.

Aggiornamento (2018-03-03): Questo post continua a ricevere molte visite da studenti di tutto il mondo. È stato pubblicato per la prima volta nel 2005, e la scienza è cambiata molto da allora. Ora abbiamo prove di DNA antico dai Neanderthal, dai primi esseri umani moderni in Europa, e una manciata di campioni antichi dall’Africa. Questi hanno cambiato il quadro in modo sostanziale rispetto all’inizio del secolo. Nella scienza di oggi, la distinzione “multiregionale contro fuori dall’Africa” non è veramente valida.

Gli esseri umani moderni hanno avuto origine come una popolazione all’interno dell’Africa, con un input sostanziale da diverse popolazioni africane del Pleistocene medio. Alcuni scienziati descrivono quel primo processo evolutivo come “evoluzione multiregionale all’interno dell’Africa”. Non è una descrizione ingiusta, anche se la presenza di popolazioni di ominini molto primitivi come H. naledi durante l’origine degli esseri umani moderni rende poco chiaro quanto l’Africa fosse occupata da antenati umani moderni.

Prima di 100.000 anni fa, c’erano scambi genetici tra l’Africa e l’Eurasia, che hanno lasciato segni di introgressione nei genomi dei Neanderthal.

Gli odierni esseri umani moderni dell’Eurasia derivano la maggior parte dei loro antenati da una popolazione a collo di bottiglia che esisteva prima di 70.000 anni fa. Questa popolazione aveva avuto origine da antenati africani negli ultimi 150.000 anni, ma non si sa ancora dove vivesse durante il periodo del collo di bottiglia. Diffondendosi in Asia, i discendenti di questa popolazione con collo di bottiglia si mescolarono con i Neanderthal e con un’altra popolazione umana arcaica, i Denisovani. Le popolazioni umane moderne che alla fine arrivarono in tutta l’Asia, l’Australia, le Americhe e l’Europa sarebbero tutte portatrici di una piccola frazione di geni di Neanderthal.

Alcuni scienziati descrivono il quadro attuale come uno scenario di evoluzione multiregionale, altri lo descrivono come uno scenario fuori dall’Africa, e altri ancora lo descrivono come una miscela o una via di mezzo tra i due.

In entrambi i casi, il quadro più dettagliato che abbiamo oggi mostra che le contraddizioni poste dalle serie di dati degli anni 90 potrebbero effettivamente essere risolte in un unico quadro delle origini umane. Gli esseri umani hanno una bassa variazione genetica oggi, e questa variazione è più alta in Africa, e molto più bassa in altre parti del mondo. Questo dimostra che la maggior parte degli antenati umani moderni viveva in una piccola popolazione all’interno dell’Africa.

Al tempo stesso, gli umani moderni di altre parti del mondo mostrano alcune somiglianze scheletriche e una piccola parte di somiglianze genetiche con le precedenti popolazioni umane arcaiche di quelle aree, compresi i Neanderthal. I dati odierni del DNA antico e dei genomi interi di persone viventi mostrano che tutti questi fatti fanno parte di un unico quadro. Gli antropologi continuano a lavorare per verificare le ipotesi su come e perché queste popolazioni si sono evolute.