L’origine e la precoce dispersione di Homo sapiens sono state a lungo oggetto di interesse sia popolare che scientifico1. È quasi universalmente accettato che H. sapiens (l’uomo moderno) si sia evoluto in Africa, con i primi rappresentanti fossili conosciuti della nostra specie datati a circa 315.000 anni fa in Marocco (in un sito chiamato Jebel Irhoud)2 e circa 260.000 anni fa in Sud Africa (a Florisbad)3. Strumenti di pietra paragonabili a quelli trovati con entrambi questi fossili sono stati scavati in Kenya (a Olorgesailie)4 e datati a circa 320.000 anni fa. Scrivendo su Nature, Harvati et al.5 descrivono la loro analisi di un fossile dalla Grotta di Apidima, nel sud della Grecia, che riportano essere un H. sapiens moderno di almeno 210.000 anni. Questo fossile è il più antico umano moderno conosciuto in Europa, e probabilmente in tutta l’Eurasia, ed è più di 160.000 anni più vecchio del prossimo più antico fossile europeo conosciuto di H. sapiens6.
Il complesso Apidima Cave è stato scavato alla fine del 1970. Due crania parziali (crani senza la mascella inferiore), chiamati Apidima 1 e Apidima 2, sono stati recuperati in un unico blocco di un tipo di roccia chiamato breccia. Nessuno dei due fossili è stato precedentemente descritto in dettaglio. Apidima 2 comprende la regione facciale del cranio ed era stato identificato come un Neanderthal7. Apidima 1 consiste solo nella parte posteriore del cranio e non era stato precedentemente assegnato definitivamente ad una specie. Harvati e colleghi hanno usato la tomografia computerizzata per scansionare i fossili e hanno generato una ricostruzione virtuale 3D di ogni esemplare. Hanno analizzato ogni fossile per valutare aspetti della sua forma, e quindi per determinare la somiglianza dei fossili con quelli di altre specie.
Apidima 2 è gravemente danneggiato a causa di rotture e distorsioni precedenti. Le analisi di tutte e quattro le ricostruzioni generate del fossile erano coerenti con l’essere un primo Neanderthal. Anche Apidima 1 è danneggiato, ma l’esemplare non è troppo deformato, quindi specchiando i lati destro e sinistro si ottiene una buona ricostruzione. L’ampia analisi comparativa degli autori indica che questo fossile è un membro precoce di H. sapiens. La parte posteriore del cranio è arrotondata come quella di H. sapiens, e manca delle classiche caratteristiche di Neanderthal, come il caratteristico ‘chignon’ occipitale – un rigonfiamento nella parte posteriore del cranio che ha la forma di capelli legati in uno chignon.
La precedente datazione8 di un frammento di Apidima 2 utilizzando un metodo chiamato analisi delle serie di uranio ha indicato un’età minima di circa 160.000 anni. Harvati e colleghi riportano una serie più estesa di analisi delle serie di uranio, che sorprendentemente rivelano che Apidima 1 e Apidima 2 sono di età diverse, anche se sono state trovate nelle immediate vicinanze. Apidima 2 ha circa 170.000 anni – ben all’interno della gamma di età di altri fossili di Neanderthal trovati in tutta Europa (Fig. 1). Apidima 1 è datato ad almeno 210.000 anni, che è molto più vecchio di qualsiasi altro fossile di H. sapiens ampiamente accettato trovato al di fuori dell’Africa.
Figura 1 | Alcuni primi fossili chiave di Homo sapiens e specie correlate in Africa ed Eurasia. Harvati et al.5 presentano le loro analisi di due crani fossili dalla Grotta Apidima in Grecia. Essi riferiscono che il fossile Apidima 1 è un esemplare di H. sapiens che ha almeno 210.000 anni, da un tempo in cui i Neanderthal occupavano molti siti europei. È il primo esempio conosciuto di H. sapiens in Europa, ed è almeno 160.000 anni più vecchio dei prossimi fossili di H. sapiens più antichi trovati in Europa6 (non mostrato). Harvati e colleghi confermano che, come precedentemente riportato7, Apidima 2 è un esemplare di Neanderthal, e stimano che abbia almeno 170.000 anni. Le scoperte degli autori, insieme ad altre scoperte di cui una selezione è mostrata qui, fanno luce sui tempi e i luoghi delle prime dispersioni, riuscite e fallite, fuori dall’Africa degli ominini (umani moderni e altri parenti umani, come i Neanderthal e i Denisovani). kyr, mille anni.
Questa scoperta rivela che almeno due specie di ominini (umani e parenti umani del ramo dell’albero genealogico successivo alla nostra scissione dagli scimpanzé) abitavano l’Europa sudorientale circa 200.000 anni fa. La scoperta di un fossile di H. sapiens in Apidima solleva domande su cosa sia successo a questa popolazione. Dato che questo H. sapiens esisteva in un momento in cui ci sono prove sostanziali di una presenza neandertaliana in altri siti europei, era parte di una popolazione che non era in grado di competere con successo con i Neanderthal, soprattutto nel clima instabile di quel tempo? Forse una o più volte, le due specie si sono sostituite a vicenda come principale gruppo di ominini presente in questa regione.
Tali modelli di sostituzione caratterizzano la distribuzione degli umani moderni e dei Neanderthal nella regione del Levante del Medio Oriente tra 250.000 e 40.000 anni fa. L’Homo sapiens sostituì i Neanderthal in tutta Europa tra circa 45.000 e 35.000 anni fa6, dando infine origine alla popolazione ancestrale degli europei che vivono oggi1. Questa prova di Apidima, insieme ad altre scoperte, dimostra che, in più di un’occasione, gli esseri umani moderni hanno continuato a spingersi verso nord e verso ovest dall’Africa e dal Levante in Europa. Piuttosto che una singola uscita di ominini dall’Africa per popolare l’Eurasia, ci devono essere state diverse dispersioni, alcune delle quali non si sono tradotte in occupazioni permanenti da parte di questi ominini e dei loro discendenti.
C’è un immenso interesse nel capire i tempi e i luoghi delle dispersioni, riuscite e fallite, degli ominini (compresi gli esseri umani moderni) dall’Africa. Si pensa che la prima dispersione degli ominini fuori dall’Africa sia avvenuta quando i membri della specie Homo erectus sono usciti circa 2 milioni di anni fa. La seconda ondata di partenze avvenne quando la specie ancestrale che alla fine diede origine ai Neanderthal si spostò in Europa circa 800.000-600.000 anni fa.
Un terzo gruppo di migrazioni fuori dall’Africa furono quelle di H. sapiens. Molte scoperte fossili chiave da Israele documentano i primi esempi di queste dispersioni. Un fossile che comprende la regione della fronte di un cranio trovato lì, in un sito chiamato Zuttiyeh, è datato tra 500.000 e 200.000 anni fa, e l’analisi della forma del fossile indica che si tratta o di un primo Neanderthal o di una popolazione ancestrale sia ai Neanderthal che all’H. sapiens9. Il fossile di Zuttiyeh mostra somiglianze con i fossili di Florisbad e Jebel Irhoud9, e uno studio precedente10 ha suggerito che Zuttiyeh potrebbe essere un primo H. sapiens. Questo è un punto di vista che io favorisco, data la sua somiglianza con la forma della fronte del fossile di Florisbad. Analisi future potrebbero rivelare che Zuttiyeh è un umano moderno ancora più antico di Apidima 1; tuttavia, non proviene dall’Europa.
Una mandibola di un primo umano moderno dalla Grotta di Misliya in Israele è stata datata a circa 194.000-177.000 anni fa11. Altri fossili umani moderni sono stati trovati a Skhul e Qafzeh in Israele, datati a circa 130.000-90.000 anni fa12. Tutti questi primi fossili umani eurasiatici sembrano rappresentare ciò che potremmo definire dispersioni “fallite” dall’Africa – raggiunsero il Medio Oriente e l’Europa sud-orientale, ma non persistettero in queste regioni. Ci sono prove che queste popolazioni sono state sostituite in questi siti o in quelli vicini dai Neanderthal.
Più a est, fossili dei primi H. sapiens in Asia, datati tra almeno 90.000 e 50.000 anni fa, sono stati trovati in regioni che vanno dall’Arabia Saudita all’Australia13. Questi fossili asiatici, come gli esemplari europei di H. sapiens risalenti a un periodo compreso tra 50.000 e 40.000 anni fa, potrebbero provenire da popolazioni che hanno avuto dispersioni persistenti e di successo e hanno contribuito all’ascendenza di alcuni esseri umani viventi.
Dato che il fossile di Apidima 1 e quelli di Misliya e Zuttiyeh sono solo crani parziali, alcuni potrebbero sostenere che gli esemplari sono troppo incompleti perché il loro status di H. sapiens sia certo. Si potrebbero usare approcci molecolari per determinare la specie a cui appartengono? Non è sempre possibile recuperare il DNA dai fossili antichi. Tuttavia, l’analisi delle proteine antiche conservate nei fossili, un metodo chiamato paleoproteomica, sta iniziando ad essere usato per identificare le specie (vedi go.nature.com/2xkosom). Rispetto all’analisi del DNA antico, la paleoproteomica richiede una manipolazione meno specializzata del fossile per evitare la contaminazione. È stata recentemente utilizzata14 per analizzare una mascella fossile trovata in Cina che ha circa 160.000 anni, permettendo di identificare l’esemplare come un ominino enigmatico chiamato Denisovan, i cui scarsi fossili sono stati trovati anche alla Grotta Denisova in Siberia.
Forse la paleoproteomica può essere usata per verificare l’identità dei fossili di Apidima. Potrebbe anche essere possibile applicare questo metodo ai fossili contemporanei dell’Asia (stimati a 300.000-150.000 anni) che non sono ancora stati assegnati definitivamente a una specie. Questi fossili sono interessanti per il loro potenziale di rivelare quante specie di ominini potrebbero aver vissuto durante questo periodo. Forse alcuni di loro sono anche H. sapiens, anche se ne dubito. Tra gli esemplari più completi ci sono cranie provenienti dall’India in un sito chiamato Hathnora15, e dalla Cina a Dali16, Jinniushan16 e Hualongdong17. Fino a quando tali fossili non saranno studiati utilizzando la paleoproteomica, analisi come quelle di Harvati e colleghi forniscono la nostra migliore gestione della complessa storia della nostra specie e dei nostri parenti stretti quando queste popolazioni si dispersero fuori dall’Africa – dalle prime, infruttuose dispersioni alle migrazioni che alla fine riuscirono.