L'uomo di Neanderthal era biondo

[Mario_A]

Nell'ultimo numero della rivista Science (25 ottobre 2007) e' stato pubblicato un interessante lavoro di biologia molecolare sull'uomo di Neanderthal, svolto da un gruppo di ricercatori di diversi istituti accademici europei, comprese le Universita' di Firenze e Siena. Gli studiosi hanno analizzato il gene MC1R, che codifica per una proteina che regola l'espressione della eumelanina (scura) e feomelanina (gialla), e la cui variabilita' determina il grado di pigmentazione della pelle, degli occhi e dei capelli, in due reperti Neanderthal provenienti da El Sidron (Spagna) e Monti Lessini, nei dintorni di Verona.

L'analisi ha rivelato una mutazione nel gene MC1R di entrambi i Neanderthal sconosciuta nell'Homo sapiens.
Successivamente, gli scienziati hanno clonato questo gene e lo hanno trasferito in cellule trasformate di scimmia (le cellule trasformate assomigliano a quelle tumorali e possono essere coltivate artificialmente in laboratorio). Il gene MC1R di Neanderthal ha prodotto in queste cellule la proteina regolatrice, ed e' stato possibile misurare quantitativamente il suo funzionamento.
Gli studiosi hanno cosi' scoperto che quella mutazione diminuiva l'attivita' della proteina MC1R di Neanderthal sotto un determinato livello, ed e' noto che questo produce l' aspetto "nordico" pelle chiara, capelli biondi o rossi e occhi azzurri se entrambe le copie del gene MC1R hanno quella mutazione (l'uomo ha due copie di genoma, quindi ogni gene e' presente in due copie)

Pertanto si e' concluso che esistevano sicuramente popolazioni Neanderthal
con i capelli biondi o rossi, pelle chiara e occhi azzurri.

Questa scoperta ha un'importanza che va aldila' degli studi sull'uomo di Neanderthal, ed e' di grande importanza anche per capire l'evoluzione della nostra specie.
Infatti, mentre era certa la selezione darwiniana per la pelle scura che serve a proteggere dal sole ed evitare bruciature, tumori della pelle e sterilita', non si era sicuri sul fatto che anche il carattere capelli biondi, pelle chiara e occhi azzurri (presente soltanto negli Europei) fosse stato selezionato per ottimizzare l'irradiamento solare nelle latitudini settentrionali per la sintesi della vitamina D, indispensabile per la fissazione del calcio nelle ossa.

Il fatto che questo carattere sia comparso indipendentemente anche nei Neanderthal (lo indicherebbe la mutazione diversa da quella conosciuta nell'uomo attuale) confermerebbe l'azione di una selezione darwiniana.

Se mi si permette una battuta, questa scoperta dimostra anche che essere biondi, chiari e con gli occhi azzurri non significa automaticamente essere belli

Mario

[dceg]

E se invece la chiave di tutto fosse che "Gli uomini preferiscono le bionde" anche se Nanderthaliane?

[dceg]

In un articolo che riportava la stessa notizia si sosteneva anche che questa scoperta, cioè la mutazione avvenuta attraverso geni differenti tra i Neanderthaliani e l'homo sapiens dimostrerebbe che gli incroci tra le due speci siano ancor più improvabili di quanto già ritenuto prima. Mario, puoi confermarlo?

[dceg]

Ancora un quesito che mi si pone: Mentre gli europei si adattarono alla scarsa luce con lo schiarimento della pelle questo non avviene per le popolazioni asiatiche e americane che pure vivono in analoghe condizioni di luce. Come mai? Potrebbe dipendere da una diversa alimentazione? Più pesce ad esempio, ricordando l'olio di fegato di merluzzo che da bambino (la guerra era finita da non molto e l'alimentazione era ancora carente)dovevo ingoiare come profilassi alla carenza di vitamina D. (Ributtante!) E in secondo luogo vale lo stesso anche per gli animali? Mi pare che la pelliccia bianca degli animali artici sia piuttosto dovuta al mimetismo. Qualcuno ne sa qualcosa? Noto che ogni quesito che pare chiarito in realtà ne apre altri.

Buona notte e bun fine settimana!

[Cerebia]

davvero interessante Mario!
e pensare che quando rappresentano i Neanderthal li fanno sempre scuri e bruti quasi all'esasperazione.... beh, forse il fatto di essere biondi poteva dare loro un tocco di carineria a 360°! ^_^
Io sapevo che la mutazione dalla pelle scura alla pelle chiara fosse avvenuta circa 10000 anni fa, ma mi sembra che allora si possa decisamente retrodatare!

e quoto Dceg... come mai sembra che gli unici ad aver avuto questo mutamento di pelle, capelli e occhi sono stati gli europei, quando ci sono abitanti nel resto del mondo alle stesse latitudini che hanno cartteristiche completamente diverse??

ciao ciao

[Mario_A]

dceg

In un articolo che riportava la stessa notizia si sosteneva anche che questa scoperta, cioè la mutazione avvenuta attraverso geni differenti tra i Neanderthaliani e l'homo sapiens dimostrerebbe che gli incroci tra le due speci siano ancor più improvabili di quanto già ritenuto prima. Mario, puoi confermarlo?

Si, questa e' una delle conclusioni di questo lavoro. Si basa sul fatto che la mutazione trovata nel Neanderthal non esiste nel Sapiens e quindi e' completamente indipendente. Cioe' e' improbabile che il Sapiens abbia acquisito questo carattere dal Neanderthal...gli uomini preferiscono le bionde ma non neanderthaliane...

Mario

[Mario_A]

dceg

Ancora un quesito che mi si pone: Mentre gli europei si adattarono alla scarsa luce con lo schiarimento della pelle questo non avviene per le popolazioni asiatiche e americane che pure vivono in analoghe condizioni di luce. Come mai?

Effettivamente gli Inuit (Eschimesi) che vivono nel Circolo Polare Artico non sono biondi con gli occhi azzurri e non hanno la pelle cosi' chiara. Lo stesso dicasi per i Sami (Lapponi). Queste popolazioni acquisiscono la vitamina D attraverso la dieta ricca di pesce. Ma anche gli Scandinavi mangiano pesce. Infatti, come ho scritto, non tutti i genetisti erano d'accordo sul fatto che i capelli biondi, pelle chiara e occhi azzurri fosse un carattere selezionato dall'evoluzione.
Alcuni genetisti avevano analizzato il polimorfismo (cioe' tutte le sue varie versioni) del gene MC1R di Africani, Europei ed Asiatici ed avevano concluso che, mentre in Africa c'era una fortissima selezione darwiniana che manteneva le versioni che danno una elevata pigmentazione scura, in altre latitudini c'era semplicemente un "rilassamento" cioe' un calo di pressione evolutiva, ed il tipo nordico sarebbe quindi stato semplicemente un caso di deriva genetica. Mi spiego meglio: un particolare carattere in una popolazione puo' essere presente per selezione darwiniana, un concetto ben conosciuto. Un carattere vantaggioso per la sopravvivenza viene mantenuto, mentre l'assenza di quel carattere viene eliminato.

La pelle scura degli Africani, dovuta al polimorfismo del gene MC1R e' un caso chiarissimo: chi ha la pelle scura sopravvive, perche' e' protetto dal sole, mentre chi ha la pelle chiara subisce bruciature, rischia tumori della pelle e soprattutto le donne diventano sterili per la fotodistruzione dei folati, necessari per la gravidanza.

Quando lo Homo sapiens, che era certamente scuro di pelle come gli attuali Africani, ha colonizzato l'Europa si e' graduatamente schiarito. Nel Nord e' diventato biondo, con gli occhi azzurri e la pelle bianca. Per alcuni scienziati, questo era dovuto ad una selezione darwiniana all'incontrario: nel Nord, chi ha la pelle scura e' svantaggiato perche' non ha una sufficiente esposizione ai raggi solari e non sintetizza abbastanza vitamina D con conseguente decalcificazione nelle ossa. Altri invece negavano questa selezione, spiegandola solo in termini di mancanza di selezione. In una popolazione c'e' un'altra forza che diffonde i caratteri: la deriva genetica. Cioe', in questo caso, essere biondi e avere carnagione e occhi chiari, nelle latitudini settentrionali non sarebbe stato certamente uno svantaggio, dato il basso irradiamento solare, ma neanche un vantaggio. Questa caratteristica sarebbe divenuta predominante nelle popolazioni nordiche semplicemente perche' derivate tutte da un ristrettissimo nucleo familiare ed espanse isolate dalle altre popolazioni. Questa e' la deriva genetica.

La scoperta che anche il Neanderthal aveva questo carattere comparso indipendentemente dal Sapiens, invece avvalora l'ipotesi che esista veramente un vantaggio selettivo ad essere biondi e chiari nel Nord.

Ma allora gli Eschimesi ed il pesce? Non lo mangiavano anche gli Scandinavi?

Molto probabilmente pero', le popolazioni europee settentrionali non sono state selezionate per il loro aspetto in Europa, ma in Asia, lontano dal mare ma sempre alle latitudini settentrionali e devono essere giunte in Europa gia' con l'aspetto che oggi conosciamo. Sappiamo che l'ultima glaciazione ha fatto scomparire l'uomo nel Nord Europa che e' stata ripopolata dopo. Probabilmente gli uomini biondi, chiari e con gli occhi azzurri devono essere arrivati dopo.

Cerebia

Io sapevo che la mutazione dalla pelle scura alla pelle chiara fosse avvenuta circa 10000 anni fa, ma mi sembra che allora si possa decisamente retrodatare!...

in realta' esiste un polimorfismo, cioe' diverse varianti del gene MC1R, che danno diverse gradazioni del colore della pelle. Effettivamente questo gene si e' evoluto molto rapidamente (non e' comunque l'unico gene in gioco). La variante del Neanderthal e' come ho scritto, totalmente indipendente dal Sapiens, e riguarda solo il Neanderthal e quindi non implica nessun cambiamento della datazione nel Sapiens

Cerebia

e quoto Dceg... come mai sembra che gli unici ad aver avuto questo mutamento di pelle, capelli e occhi sono stati gli europei, quando ci sono abitanti nel resto del mondo alle stesse latitudini che hanno caratteristiche completamente diverse?

Questa e' veramente una "good question" come direbbero gli Inglesi. Il perche' non e' ancora completamente chiaro. Le spiegazioni che ho dato sopra dovrebbero contribuire in parte alla comprensione della questione. Recentemente e' stato fatto uno studio sulla popolazione mondiale, mettendo in relazione il colore della pelle non semplicemente alla latitudine ma piuttosto all'irradiamento regionale dei raggi ultravioletti. Ovviamente questo e' in relazione con la latitudine, tuttavia esistono anche aree piu' irradiate di altre situate piu' a Sud (per esempio se l'altitudine e' elevata, oppure il clima e' molto secco).

E' risultato che, a parte alcune eccezioni, per le popolazioni autoctone, e' stata trovata una correlazione sbalorditiva tra l'intensita' della pigmentazione della pelle ed intensita' di irradiamento UV. Gli Eschimesi sono una di queste eccezioni, che ho gia' chiarito. Con la vita moderna queste forze selettive sono meno importanti, perche' abbiamo altri modi per proteggerci dal sole o procurarci la vitamina D (nei paesi Scandinavi viene addizionata alla birra). Tuttavia oggi esistono popoli dove non dovrebbero stare (Anglosassoni e Scandinavi in America ed in Australia) e tutti vanno al mare. L'Australia oggi ha la piu' alta incidenza di melanoma al mondo!

Perche' solo gli Europei possono avere anche la variazione di colore negli occhi e nei capelli?
Esistono, nell'evoluzione, i cosidetti vincoli. Anche gli occhi e i capelli sono colorati dalle melanine. Probabilmente il modo in cui sono regolate nell'iride e nei capelli deve essere diverso tra gli Europei e i non Europei. Credo che la ricerca chiarira' presto anche questo punto. Pensa che, a livello molecolare, non e' stato ancora spiegato il tipo pelle chiara, occhi azzurri e capelli corvini, comune in Inghilterra.

dceg

E in secondo luogo vale lo stesso anche per gli animali?

Anche questa e' un'ottima domanda. Onestamente non so nulla nel caso di mammiferi con pelliccia (scimmie incluse). Mi documentero' e se possibile, vedro' di risponderti.

dceg

Noto che ogni quesito che pare chiarito in realtà ne apre altri

E' proprio cosi' che va avanti la scienza

Ciao

Mario

[dceg]

Mario_A

E' proprio cosi' che va avanti la scienza

Esatto, Mario, è proprio quello che volevo esprimere con la mia osservazione.

E molte grazie per le risposte sempre competenti ed esaurienti.

[Aquamarina]

Nessuno ha visto RRRRRRRR?
forse questo studio è un'ulteriore conferma. Infatti nel film i neandertaliani erano biondi e i sapiens bruni....
molto divertente se vi capita vedetelo( con Depardieu capofamiglia neandertaliano e sua moglie è una scimmia.....)

[Cerebia]

certo Gerard che fa il neandertaliano lo vorrei proprio vedere!... la stazza ce l'ha!
e insomma, quante belle cose si imparano dalla genetica e fortunatamente abbiamo Mario che ce le illustra in modo indeccepibile!

continua così Mario!

ciao ciao
Francesca

[Aquamarina]

Mario_A

La scoperta che anche il Neanderthal aveva questo carattere comparso indipendentemente dal Sapiens, invece avvalora l'ipotesi che esista veramente un vantaggio selettivo ad essere biondi e chiari nel Nord.

Mario

Mi è capitato di stupirmi nel vedere figli di coppie "miste" (diciamo "tipo mediterraneo" e "tipo europeo" molto grossolanamente) di amici francesi,. che vivono nel nord della Francia in cui i caratteri predominanti erano quelli appunto europei chiari....mentre ero portata a pensare che i colori scuri predominassero comunque(scusate il modo becero in cui lo dico) . Possiamo quindi pensare ad una sorta di "intelligenza genetica"? è possibile che i figli della stessa coppia in un ambiente in cui colori scuri sono più vantaggiosi avrebbero avuto piuttosto tali caratteristiche che non capelli pelle ed ochhi chiari?

[dceg]

Aquamarina

Possiamo quindi pensare ad una sorta di "intelligenza genetica"? è possibile che i figli della stessa coppia in un ambiente in cui colori scuri sono più vantaggiosi avrebbero avuto piuttosto tali caratteristiche che non capelli pelle ed ochhi chiari?

Per quel poco che conosco in materia lo escluderei assolutamente.

Mario, illuminaci!

[Mario_A]

Aquamarina

Possiamo quindi pensare ad una sorta di "intelligenza genetica"? è possibile che i figli della stessa coppia in un ambiente in cui colori scuri sono più vantaggiosi avrebbero avuto piuttosto tali caratteristiche che non capelli pelle ed ochhi chiari?

Come giustamente ha osservato Claudio, assolutamente no. Correttamente i capelli biondi, occhi azzurri e carnagione chiara sono tutti caratteri recessivi, mentre pelle, occhi e capelli scuri sono dominanti. E' semplice da capire: nel carattere chiaro le funzioni di pigmentazione sono quantitativamente ridotte. Poiche' abbiamo 2 copie di genoma, ereditate una da nostro padre ed una da nostra madre, ogni gene e' presente in almeno 2 copie ( salvo che non si trovi sul cromosoma X in un maschio, in tal caso ci sara' una copia soltanto).
Quindi, per avere i caratteri chiari, occorre che entrambe le copie geniche siano dello stesso tipo, altrimenti l'altra copia darebbe istruzioni per avere una pigmentazione piu' intensa, e l'individuo sarebbe scuro (ecco come si spiega la dominanza)

Incrociando i due tipi, e' chiaro che il partner scuro doveva essere eterozigote, cioe' aveva una copia del gene per la bassa pigmentazione e l'altra copia per l'alta pigmentazione. In altre parole, anche se aveva un aspetto scuro aveva nella sua altra meta' del genoma le istruzioni nascoste per diventare chiaro. I figli hanno evidentemente ereditato le due copie per le caratteristiche chiare.
Se il partner scuro fosse stato omozigote per quel carattere, cioe' avesse avuto entrambe le copie di geni predisposte per la pigmentazione piu' intensa, i figli sarebbero stati tutti scuri.

Mario

[Mario_A]

dceg

E in secondo luogo vale lo stesso anche per gli animali?

Claudio,
piu' o meno, da quello che ho capito, negli animali con pelliccia la situazione e' diversa. La pelliccia e' anch'essa colorata dalle melanine come i capelli umani, ma la situazione e' piu' complessa, in quanto esistono molti effetti "speciali" come le pelliccie maculate, zebrate, a strisce etc. Quindi ci sono in gioco variazioni di molti piu' geni. La pelliccia e' effettivamente selezionata per effetti mimetici oppure "sociali" cioe' per apparire. La sintesi della vitamina D per mezzo della luce e' diffusissima a tutti i livelli, tuttavia molte specie compensano anche con la dieta. Nel caso della pelliccia, si direbbe che e' sufficiente per proteggere l'animale dal sole, tuttavia lascia filtrare un minimo per la sintesi della vitamina D.

(pare che gli animali domestici, spesso tenuti al chiuso negli appartamenti dai soliti convinti di "amare" gli animali, sviluppino facilmente carenze di vitamina D)

Soltanto l'uomo "la scimmia nuda" ha questi problemi di pigmentazione ed il colore della sua pelle e' specificamente un adattamento al clima.
La pelliccia degli animali, com'e' noto, subisce anch'essa un adattamento al clima, ma non nella pigmentazione, bensi' nella lunghezza, diametro e densita' dei peli (vedi leopardo africano e leopardo delle nevi)

Mario

[dceg]

Non so se questo valga anche per altri animali, ma per quanto ne so la pelle degli orsi bianchi è nera e i peli sono trasparenti e conducono, come le fibre ottiche, la luce solare sulla pelle che essendo nera si scalda più facilmente contribuendo al bilancio energetico dell'animale. Questo sarebbe un adattamento concomitante al clima e ad una funzione mimetica.