Il DNA nei sedimenti archeologici si conserva per migliaia e migliaia di anni e può essere estratto dal terreno e analizzato, anche in piccole quantità. Non solo: possono esser analizzati anche campioni di terreno non appositamente raccolti, ma che giacciono nei depositi dei musei da decenni.
La svolta è notevole e si collega soprattutto agli studi sul terreno di una latrina che stava in una grotta, frequentata dagli uomini di Neanderthal e dai sapiens. Terra che ha trattenuto i residui delle feci e che presenta una notevole varietà di profili genetici. L’identità di chi ha frequentato assiduamente un dato luogo può così essere portata alla luce sotto il profilo genetico. A questa conclusione, dopo anni di sperimentazione, sono giunti gli studiosi dell’Istituto Max Planck per l’antropologia evolutiva, che ha sede a Leipzig, in Germania. Lo studio è stato presentato in queste ore, con un’anticipazione su Eurekaler , il sito dell’American Association for the Advancement of Science (AAAS).
“L’antico DNA umano e animale può rimanere stabilmente localizzato nei sedimenti, conservato in microscopici frammenti di ossa e feci” hanno annunciato i ricercatori che fanno capo all’istituto di ricerca tedesco.
I sedimenti in cui sono incorporati reperti archeologici sono stati a lungo considerati dalla maggior parte degli archeologi come sottoprodotti poco importanti degli scavi. “Il recupero dell’antico DNA umano e faunistico dai sedimenti offre nuove entusiasmanti opportunità per indagare sulla distribuzione geografica e temporale di antichi umani e altri organismi in siti in cui i loro resti scheletrici sono rari o assenti”, afferma Matthias Meyer, autore senior dello studio e ricercatore presso il Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology di Lipsia.
Per indagare sull’origine del DNA nel sedimento, i ricercatori del Max Planck hanno collaborato con un gruppo internazionale di geoarcheologi – archeologi che applicano tecniche geologiche per ricostruire la formazione di sedimenti e siti – per studiare la conservazione del DNA nei sedimenti su scala microscopica. Hanno usato blocchi di sedimenti indisturbati che erano stati precedentemente rimossi dai siti archeologici. Questi frammenti di terreno sono stati poi imbevuti di resina sintetica simile alla plastica (poliestere). I blocchi induriti sono stati portati in laboratorio e tagliati in sezioni per l’imaging microscopico e l’analisi genetica.
I ricercatori hanno estratto con successo il DNA da una raccolta di blocchi di sedimenti preparati 40 anni fa, da siti in Africa, Asia, Europa e Nord America. “Il fatto che questi blocchi siano un’eccellente fonte di DNA antico – compreso quello proveniente da ominidi – nonostante spesso decenni di conservazione nella plastica, fornisce l’accesso a un vasto archivio non sfruttato di informazioni genetiche. Lo studio apre una nuova era di studi sul DNA antico che rivisita i campioni conservati nei laboratori, consentendo l’analisi di siti che sono stati da tempo riempiti di nuovo, il che è particolarmente importante date le restrizioni di viaggio e l’inaccessibilità dei siti in un mondo pandemico”, afferma Mike Morley della Flinders University in Australia che ha condotto alcune delle analisi geoarcheologiche.
Gli scienziati hanno utilizzato blocchi di sedimenti dalla grotta di Denisova, un sito situato nei monti Altai nella Siberia centro-meridionale, dove è stato recuperato l’antico DNA di Neanderthal, di Denisova e di umani moderni, e hanno dimostrato che le piccole particelle organiche hanno prodotto più DNA nei sedimenti campionati casualmente. “Mostra chiaramente che l’alto tasso di successo del recupero del DNA dei mammiferi antichi dai sedimenti della grotta di Denisova deriva dall’abbondanza di micro resti nella matrice del sedimento piuttosto che dal DNA extracellulare libero da feci, fluidi corporei o tessuto cellulare in decomposizione potenzialmente adsorbito su grani minerali” , afferma Vera Aldeias, co-autrice dello studio e ricercatrice presso l’Università dell’Algarve in Portogallo. “Questo studio è un grande passo avanti per capire con precisione dove e in quali condizioni il DNA antico è conservato nei sedimenti”, afferma Morley.
Diyendo Massilani, l’autore principale dello studio, è stato in grado di recuperare notevoli quantità di DNA di Neanderthal da pochi milligrammi di sedimento. È riuscito a identificare il sesso degli individui che hanno lasciato il loro DNA e ha mostrato che appartenevano a una popolazione imparentata con un Neanderthal il cui genoma era stato precedentemente ricostruito da un frammento osseo scoperto nella grotta. “Il DNA di Neanderthal in questi piccoli campioni di sedimenti incorporati nella plastica era molto più concentrato di quello che normalmente troviamo nel materiale sfuso” dice. “Con questo approccio sarà possibile in futuro analizzare il DNA di molti diversi antichi individui umani da un piccolo cubo di sedimento solidificato. È divertente pensare che presumibilmente sia così perché hanno usato la grotta come toilette decine di migliaia di anni fa”.
