La variazione del Dna umano è piccolissima se comparata con quella di altri raggruppamenti tassonomici animali. Studi filogenetici sul cromosoma Y umano suggeriscono che circa 75.000 anni fa la specie umana fu ridotta a poche migliaia di individui (Dawkins 2004). Lynn Jorde dell’Università dello Utah afferma: «Le mutazioni nei mitocondri avvengono con regolarità cronometrica, quindi il numero di mutazioni fornisce essenzialmente un orologio che possiamo usare per datare approssimativamente l’evento principale» (intervista alla Bbc del 24.09.2014). È ormai accettato che nel Tardo Pleistocene (circa 74.000 anni fa) la popolazione umana si ridusse a un piccolo numero di coppie genitoriali — non superiori alle 10.000 e forse intorno alle 1.000 — con la conseguenza di un pool genico residuo molto ristretto. Questo collo di bottiglia nella quantità della popolazione umana spiega in parte la scarsa variabilità genetica nella nostra specie. Sono state formulate varie spiegazioni per questo ipotetico collo di bottiglia, tra cui la più famosa è Teoria della catastrofe di Toba.
Circa 74.000 anni fa, quando la Terra stava entrando definitivamente nell’ultima grande era glaciale (Würm), con temperature che continuavano a scendere e ghiacciai che tornavano ad avanzare in Europa e Nord America, vi fu l’eruzione del supervulcano Toba. La caldera risultante formò l’odierno lago Toba (in copertina), lungo 100 chilometri e largo 60. L’eruzione del Toba lanciò nella stratosfera circa 3.000 Km3 di materiale sotto forma di enormi nuvole di anidride solforosa e altri gas che si trasformarono in aerosol di acido solforico, e di ceneri sulfuree che coprirono il pianeta (per capirci sufficienti a coprire l’intera India con uno strato di cenere di 15 cm). Carotaggi nell’Oceano Indiano centrale a circa 2.500 Km dal Toba hanno rivelato depositi di 35 cm di ceneri. La polvere fine e l’anidride solforosa rifletterono la radiazione solare nello spazio impedendo alla luce solare di raggiungere il pianeta — si stima che la fase acuta di oscuramento solare sia durata circa 6-10 anni — con effetto di raffreddamento sulla Terra.
Fonte: Grafico originale adattato da PBS NOVA – Warnings from the Ice. Traduzione e adattamento italiano a cura di terzi.
L’eruzione del Toba fu così violenta che il cambiamento di temperatura dopo l’esplosione si stima abbia comportato un calo della temperatura globale di circa 5 gradi (in gradi Celsius,), un raffreddamento globale molto significativo e molto grave. Cinque gradi a livello globale si traducono in un raffreddamento estivo di circa 15 gradi alle latitudini temperate e alte con effetti catastrofici sull’agricoltura, sulla crescita delle piante e sulla vita negli oceani. Le temperature rigide dei primi anni avrebbero favorito l’espansione dei ghiacci e dei manti nevosi (che riflettono la luce solare, effetto albedo), rallentando il riscaldamento del pianeta anche dopo che le polveri vulcaniche si erano depositate, dando luogo a una anomalia climatica persistente che alcuni ipotizzano sia durata 1.000 anni (Rampino & Self 1992; Ambrose 1998; Zielinski et al. 1996).
La teoria della catastrofe del Toba è stata messa in discussione e si suggeriscono cause alternative al “collo di bottiglia” come per esempio il Founder Effect ovvero l’effetto di migrazioni progressive fuori dall’Africa, dove piccoli gruppi si separavano continuamente dalla popolazione principale. Oggi la comunità scientifica tende a credere che il Toba abbia causato un inverno vulcanico molto severo per circa 6-10 anni, ma che il successivo periodo di freddo durato 1.000 anni sia stato parte di un ciclo naturale della Terra già in atto, su cui il vulcano ha avuto un effetto solo marginale o locale (Lane et al. 2013; Smith et al. 2018; Oppenheimer 2002).
L’inverno vulcanico di Toba potrebbe aver decimato la maggior parte delle popolazioni umane moderne, specialmente al di fuori dei rifugi tropicali isolati. Le popolazioni più numerose sopravvissute al collo di bottiglia dovrebbero essere state quelle dei rifugi tropicali più grandi, quindi nell’Africa equatoriale. L’elevata diversità genetica degli africani moderni potrebbe quindi riflettere un collo di bottiglia meno grave piuttosto che una precedente crescita demografica. L’inverno vulcanico potrebbe aver ridotto le popolazioni a livelli sufficientemente bassi da causare effetti fondatori, deriva genetica e adattamenti locali, determinando una rapida differenziazione delle popolazioni.
Oggi molti propongono una teoria che cerca di fondere le evidenze sia a favore che contro l’ipotesi Toba. Piuttosto che una “catastrofe totale”, alcuni scienziati propongono che l’esplosione del Toba sia stata un “catalizzatore”: le condizioni difficili potrebbero aver spinto l’Homo Sapiens a sviluppare nuove strategie di sopravvivenza e cooperazione sociale più complesse. John Kappelman dell’University of Texas ad Austin analizzando il sito di Shinfa-Metema 1 sul fiume Shinfa, un affluente del Nilo Azzurro, in Etiopia che presentava tracce di occupazione umana prima, durante e dopo l’eruzione del Toba, ha suggerito che gli umani abbiano risposto all’aridità post-eruzione innovando, ad esempio passando dalla caccia di grossa selvaggina alla pesca o inventando l’arco e le frecce (Kappelman et al., Adaptative foraging behaviours in the Horn of Africa during Toba supereruption, in Nature online vol.628, 20-Mar-2024, pp. 365).
È quasi unanimemente accettato che un gruppo relativamente piccolo di umani moderni lasciò l’Africa (probabilmente tra 60.000 e 90.000 anni fa) e si diffuse in tutto il mondo, sostituendo gradualmente le popolazioni di ominidi già presenti, come i Neanderthal in Europa e i Denisoviani in Asia. Tale diffusione è chiamata Out of Africa II (o Recent African Origin) e deve il numerale II perché segue idealmente la prima grande migrazione (Out of Africa I) avvenuta circa 2 milioni di anni fa, quando l’Homo erectus lasciò l’Africa per colonizzare l’Eurasia. Accettata l’ipotesi della migrazione, esiste un dibattito su come questa migrazione sia avvenuta. Pur avendo lasciato l’Africa in più ondate precedenti, le popolazioni umane non africane sembrano derivare da una migrazione avvenuta tra 90.000 e 50.000 anni fa; se un’ipotesi propone che tali gruppi abbiano sfruttato periodi più umidi attraversando “corridoi verdi” nel deserto, in base alle evidenze che gli esseri umani hanno saputo adattarsi alle condizioni aride e persino sfruttare il proprio ambiente in modi nuovi modificando la propria dieta, un’altra teoria suggerisce che potessero seguire “autostrade blu” formate da fiumi stagionali, muovendosi di pozza in pozza, adattando la propria dieta alle condizioni aride e consumando le risorse mentre si spostavano lungo il corso del fiume.
Alcuni scienziati collegano la Out of Africa II al periodo post-Toba (circa 74.000 anni fa): l’instabilità climatica causata dal vulcano potrebbe aver spinto piccoli gruppi di Sapiens africani, dotati di nuove tecnologie (come archi o reti da pesca), a cercare risorse altrove, facilitando l’attraversamento del Mar Rosso o del Medio Oriente. Grazie al sequenziamento del Dna antico, sappiamo che la sostituzione degli altri ominidi già presenti, come i Neanderthal in Europa e i Denisoviani in Asia, non fu totale: ci furono episodi di incrocio (ibridazione) infatti quasi tutti gli esseri umani non africani hanno circa l’1-4% di Dna Neanderthal e molte popolazioni dell’Asia e dell’Oceania hanno tracce di Dna Denisoviano.
Ora abbiamo questo scenario: gli H. Sapiens hanno perso il pelo per l’aumento del loro cervello, hanno acquistato un colore della pelle scuro e, migrando, si trovano a dover gestire climi più rigidi man mano che si spingono fuori dalla fascia tropicale africana o si inerpicano su catene montuose, anche se il periodo interglaciale Eemiano (130.000-115.000 anni fa), fu uno dei periodi più caldi degli ultimi 800.000 anni, con temperature comparabili e a volte più calde all’interglaciale contemporaneo dell’Olocene. Poi, circa 80.000 anni fa, il clima cominciò a raffreddarsi (glaciazione di Würm), ma il lento raffreddamento venne “improvvisamente” accelerato dall’inverno vulcanico del Toba. Ovviamente l’unica soluzione per difendersi dal freddo e non morire di ipotermia era vestirsi.
Finché i nostri antenati erano completamenti ricoperti di peli, circa 2 milioni di anni fa, l’uomo era colonizzato da un’unica specie di pidocchio che si era separato da quello dello scimpanzé circa 6 milioni di anni fa. Con la progressiva perdita della peluria corporea, questa specie si limitò a colonizzare unicamente i capelli, di conseguenza la divergenza evolutiva tra le due specie di pidocchio attualmente esistenti, Pediculus humanus capitis (pidocchio del capo) e Pediculus humanus corporis (pidocchio del corpo), deve essere avvenuta necessariamente in un momento in cui l’essere umano aveva già iniziato a coprirsi, altrimenti la seconda specie, evolutasi dalla prima, non sarebbe potuta sopravvivere.
Il pidocchio del capo vive esclusivamente sul cuoio capelluto umano e depone le uova (lendini) alla base del capello, mentre il pidocchio del corpo vive e depone le uova tra le fibre dei vestiti (specialmente nelle cuciture), spostandosi sulla pelle solo per nutrirsi. Il pidocchio del corpo è generalmente più resistente, può sopravvivere più a lungo lontano dall’ospite rispetto al pidocchio del capo ed è un vettore di malattie gravi (come il tifo esantematico), mentre il pidocchio del capo non trasmette patogeni all’uomo. Secondo gli studi genetici basati sull’orologio molecolare del Dna mitocondriale, la divergenza evolutiva avvenne in un periodo compreso tra i 170.000 e i 100.000 anni fa, implicando che l’introduzione dell’abbigliamento possa datarsi a questo periodo.
Nella grotta Grotte des Contrebandiers (Temara, Marocco) sono stati rinvenuti gli strumenti e le prove indirette che confermano la presenza del pidocchio del corpo (Pediculus humanus corporis) in un periodo compreso tra 120.000 e 90.000 anni fa quando la grotta fu abitata. Questi strumenti (come raschiatoi e spatole), una sessantina, erano estremamente specializzati per la lavorazione delle pelli e delle pellicce e i resti di piccoli carnivori presentavano segni di tagli molto specifici sulle zampe e sulla mascella che indicavano che gli animali erano stati scuoiati con cura per rimuovere la pelliccia intera. Benché non si sia trovata traccia del Dna del pidocchio, la sua presenza è basata sugli studi genetici sui pidocchi (l’orologio molecolare) che stimano la loro comparsa circa 170.000-120.000 anni fa e sui ritrovamenti in Marocco, che forniscono la prima prova fisica che 120.000 anni fa l’essere umano aveva già sviluppato una tecnologia complessa per fabbricare abiti. Prima di questa scoperta, le prove più antiche di abbigliamento erano aghi di osso risalenti a circa 40.000-45.000 anni fa in Siberia. La Grotte des Contrebandiers ha retrodatato drasticamente questa capacità, dimostrando che l’H. Sapiens in Africa era capace di creare una “nicchia ecologica” artificiale (i vestiti) e che il pidocchio del corpo aveva trovato il suo habitat ideale proprio in queste prime pellicce lavorate.
In copertina: lago Toba, Sumatra. L’immagine fa parte di una serie di scatti paesaggistici dedicati all’Indonesia ed è stata condivisa sulla piattaforma Rawpixel con una licenza libera da vincoli di copyright, rendendola utilizzabile gratuitamente.
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Articolo di Flavia Busatta
Laurea in Chimica. Tra le fondatrici di Lotta femminista (1971), partecipa alla Second World Conference to Combat Racism and Racial Discrimination (UN Ginevra 1983) e alla International NGO Conference for Action to Combat Racism and Racial Discrimination in the Second UN Decade, (UN Ginevra 1988). Collabora alla mostra Da Montezuma a Massimiliano. Autrice di vari saggi, edita HAKO, Antrocom J.of A.
