Eva mitocondriale

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Una comparazione del DNA mitocondriale di appartenenti alla razza umana di diverse razze e regioni, suggerisce che tutte queste sequenze di DNA si siano evolute molecolarmente dalla sequenza di un antenato comune. In base all'assunto che un individuo erediti i mitocondri solo dalla propria madre, questa scoperta implica che tutti gli esseri umani abbiano una linea di discendenza femminile che deriva da una donna che i ricercatori hanno soprannominato Eva mitocondirale. Basandosi sulla tecnica dell'orologio molecolare che mette in correlazione il passare del tempo con la deriva genetica osservata, si ritiene che Eva sia vissuta circa 150.000 anni fa. La filogenia suggerisce che sia vissuta in Africa.

Indice

1 L'importanza di Eva
2 La catena degli eventi
3 Relazione con Adamo
4 Sfide alla teoria
5 Eva e la teoria del "fuori dall'Africa"
6 I più recenti antenati comuni
7 Voci correlate
8 Nella finzione
9 Bibliografia
10 Collegamenti esterni

[modifica] L'importanza di Eva

Anche se prende il nome dall'Eva biblica, l'Eva mitocondriale non era l'unica femmina umana del suo tempo. Fino a 20.000 individui della specie di Eva potrebbero aver vissuto nel suo tempo. Ma solo Eva avrebbe prodotto una linea ininterrotta di figlie che persiste ancor oggi. Come risultato, solo i mitocondri di Eva avrebbero discendenti nelle cellule degli esseri umani viventi. Eva sarebbe l'unica femmina della sua generazione dalla quale tutte le persone viventi discendono attraverso le loro linee materne.

L'Eva mitocondriale sarebbe il più recente antenato mitocondriale di tutti gli esseri umani viventi, ma, naturalmente, sua madre, sua nonna, e così via, erano anch'esse parte di questa linea materna.

L'Eva mitocondriale degli esseri umani viventi attualmente non era probabilmente la stessa Eva mitocondriale degli esseri umani che vissero migliaia di anni fa, o che vivranno tra qualche migliaio di anni [1].

Si noti che Eva non deve essere necessariamente il nostro più recente antenato comune. Comunque, poiché la riproduzione sessuata mischia il DNA dei cromosomi, la datazione di un antenato comune più recente rimane impossibile da esplorare con i mezzi attuali.

[modifica] La catena degli eventi

Il fatto sorprendente che nessun altra linea esclusivamente femminile sia sopravvissuta dal periodo di Eva, viene assunto come un effetto del caso, piuttosto che della selezione naturale. Una donna ottiene il titolo di Eva retroattivamente, attraverso una serie eccezionale di figlie. In ognuna delle sue generazioni discendenti, c'è una figlia che da alla luce un'altra figlia. Solo quando le serie di tutte le altre contendenti vengono spezzate, Eva prende possesso del suo titolo. Come conseguenza, il premio non è assolutamente certo, perché non tutti gli individui sono testati per la discendenza e tra i miliardi di individui sulla terra, potrebbero essercene alcuni discendenti da altre linee materne.

Essenzialmente, il processo ipotizzato per cui tutte le linee di discendenza eccetto una scompaiono, è lo stesso della deriva genetica degli alleli. Come è vero per la "fissazione" o la soppiantazione di tutti gli altri alleli in base alla deriva genetica, il processo di fissazione matrilineare è molto più lento e molto più improbabile che raggiunga il completamento in un'ampia popolazione rispetto a una popolazione ridotta. Se Eva è vissuta assieme ad un milione o un miliardo di altre femmine, è molto improbabile che gli antenati matrilineari di tutti gli esseri umani viventi oggi convergano su Eva (o su qualsiasi sua contemporanea).

Perché la comunità delle pari di Eva sarebbe stata così piccola? Una possibilità è che la popolazione mondiale degli esseri umani nell'epoca di Eva sia passata attraverso un collo di bottiglia. Un'altra è che Eva visse in una sottopopolazione di umani che soppiantò tutti gli altri. Una versione ancor più estrema di quest'ultimo scenario è che Eva visse poco dopo un qualsiasi evento isolante causato dalla speciazione degli esseri umani moderni (Homo sapiens). Dei resti di Homo sapiens scoperti finora, infatti, il più antico le cui ossa corrispondono a quelle degli esseri umani viventi, risale all'incirca al periodo in cui sarebbe vissuta Eva.

[modifica] Relazione con Adamo

D'altra parte, ci sarebbe stato un uomo più recente, l'"Adamo Y-cromosomale", che avrebbe generato una linea di maschi da cui discendono tutti gli uomini della Terra. L'Adamo Y-cromosomale sembrerebbe essere vissuto circa 75.000 anni fa, la metà dell'Eva mitocondirale. Questo significa che un altro collo di bottiglia, oltre a quello che circonda Eva, influì sulla linea di discendenza umana dopo di lei. Il fatto che il collo di bottiglia del tempo di Adamo non sembra abbia prodotto anche un antenato matrilineare di tutti gli esseri umani viventi — in altre parole, un'altra Eva — illustra che le diramazioni e scomparse nelle linee di discendenza dipendono dal caso (in alternativa, le linee di discendenza maschile potrebbero svanire più rapidamente, forse a causa di una storia di poligamia, che avrebbe permesso solo a una porzione dei maschi di produrre una discendenza). Alcuni ricercatori sostengono che prove di questo secondo collo di bottiglia esistono anche nei dati del DNA mitocondriale. È anche possibile che i dati discordanti di Eva e Adamo possano illustrare imperfezioni nella tecnica dell'orologio molecolare, che continua a subire miglioramenti.

[modifica] Sfide alla teoria

Una recente sfida alla teorie dell'Eva mitocondriale è data dall'osservazione che i mitocondri dello spermatozoo vengono talvolta passati alla progenie. Altre prove suggeriscono che il DNA mitocondriale di spermatozoi e ovuli potrebbe ricombinarsi, o scambiarsi pezzi di sequenza. Quindi i mitocondri potrebbero non essere un indicatore di matrilinearità così puro come si supponeva quando venne proposta la teoria. In base a quanto frequentemente avvengono l'eredità paterna e la ricombinazione, oltre a quando avvengono, potrebbe darsi che non sia mai esistita una Eva mitocondriale. Ma gli scienziati ancora discordano sul fatto che si verifichino questi processi, e se avvengono, se lo facciano con frequenza sufficiente ad escludere la possibilità di una Eva.

[modifica] Eva e la teoria del "fuori dall'Africa"

L'Eva mitocondriale viene talvolta indicata come Eva africana, un antenato che è stato ipotizzato in base a prove fossili e del DNA. Secondo la più comune interpretazione dei dati del DNA mitocondriale, i titoli appartengono alla stessa ipotetica donna. Gli alberi genealogici (o "filogenie") costruiti sulle basi del confronto del DNA mitocondriale mostrano che gli esseri umani viventi le cui linee di discendenza mitocondriale si sono ramificate per prime sono quelle degli indigeni africani, mentre le linee di discendenza delle popolazioni indigene di altri continenti si ramificano tutte dalla linea africana. I ricercatori ne concludono quindi che tutti gli esseri umani viventi discendono dagli africani, alcuni dei quali migrarono fuori dall'Africa per popolare il resto del mondo. Se l'analisi mitocondriale è corretta, allora poiché l'Eva mitocondriale rappresenta la radice dell'albero genealogico mitocondirale, deve essere vissuta prima dell'esodo ed aver vissuto in Africa. Per questo molti ricercatori prendono le prove mitocondriali a supporto dell'"ipotesi della singola origine" o "modello fuori dall'africa".

La costruzione di alberi genealogici dai dati del DNA è comunque una scienza inesatta. I critici del modello della "genesi africana" sostengono che le prove mitocondirali possono essere spiegare altrettanto bene, se non meglio, con alberi che associano più strettamente Eva alle popolazioni indigene dell'Asia. Al 2003, comunque, a seguito di miglioramenti nella potenza di calcolo e nei metodi di determinazione degli alberi, queste critiche sono diminuite. In ogni caso, il forte supporto offerto dal DNA mitocondriale per l'ipotesi dell'origine africana potrebbe non dipendere dagli alberi. Una scoperta non soggetta a interpretazione è che la più grande diversità delle sequenze di DNA mitocondriale esiste tra gli africani. Questa diversità non si sarebbe accumulata, sostengono i ricercatori, se gli esseri umani non avessero vissuto in Africa per più tempo che in qualsiasi altra parte. Le analisi delle sequenze del cromosoma Y hanno corroborato le prove fornite dal DNA mitocondirale per l'origine africana degli ominidi.

[modifica] I più recenti antenati comuni

Altri antenati comuni più recenti hanno probabilmente contribuito a diversi geni che risiedono nel DNA nucleare lineare. Ad esempio, alcuni antenati comuni più recenti potrebbero aver contribuito con un gene che specifica una delle sottounità dell'RNA nei ribosomi. Comunque, poiché la riproduzione sessuata mischia il DNA nucleare dei cromosomi forniti dai due genitori, un antenato comune più recente di Eva resta difficile da identificare con i mezzi attuali.

[modifica] Voci correlate

Evoluzione umana
Teoria neutrale dell'evoluzione molecolare
DNA mitocondriale
Genoma mitocondirale
Ipotesi dell'origine singola
Adamo Y-cromosomale
Aronne Y-cromosomale
Genealogia genetica

[modifica] Nella finzione

Il romanzo e film horror giapponese Parasite Eve usa la teoria dell'Eva mitocondirale come base per una storia in cui uno scienziato fa risorgere sua moglie tramite la rigenerazione delle cellule del suo fegato, con effetti disastrosi.

Il racconto Eva mitocondriale (racconto), di Greg Egan tratta anch'esso di questo tema.

[modifica] Bibliografia

Cann, R.L., Stoneking, M., e Wilson, A.C., 1987, Mitochondrial DNA and human evolution, Nature 325; pp 31–36
Bryan Sykes The Seven Daughters of Eve: The Science That Reveals Our Genetic Ancestry, W.W. Norton, 2001, 306 pagine, ISBN 0393020185
Spencer Wells, The Journey of Man: A Genetic Odyssey, Princeton University Press, gennaio 2003, 246 pagine, ISBN 069111532X
Kaessmann, H., e Pääbo, S. The genetical history of humans and the great apes. Journal of Internal Medicine 251: 1–18 (2002).