La macchina del tempo tropicale: con un cucchiaino di fango si torna nel passato
Uno strumento rivoluzionario per comprendere meglio la perdita di biodiversità e la resilienza al clima, nonché la storia umana
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Per molto tempo i ricercatori hanno creduto che il clima caldo e umido dei tropici e dei subtropici distruggesse ogni traccia di materiale genetico antico. Una nuova revisione, guidata dagli scienziati di Senckenberg, smentisce ora questo dogma. Pubblicato sulla rivista "Trends in Ecology & Evolution", lo studio mostra come il DNA ambientale antico possa essere conservato nei sedimenti tropicali per migliaia - e in alcuni casi anche fino a un milione - di anni. Gli autori sottolineano che questo metodo fornisce uno strumento rivoluzionario per comprendere meglio la perdita di biodiversità e la resilienza al clima, nonché la storia dell'uomo. Allo stesso tempo, lanciano un appello urgente per una stretta collaborazione e per lo sviluppo delle capacità di ricerca nei Paesi tropicali.
Le regioni tropicali e subtropicali ospitano gli ecosistemi più ricchi di specie al mondo: L'80% dei punti caldi della biodiversità globale e oltre la metà di tutte le specie animali e vegetali in pericolo si trovano in queste aree. "Anche la nostra storia è strettamente legata ai tropici. Circa 300.000 anni fa, l'uomo moderno, Homo sapiens sapiens, è emerso nell'Africa tropicale e da lì si è poi diffuso in tutto il mondo. Oggi, oltre il 41% della popolazione mondiale vive ai tropici e ai subtropici", spiega l'autore principale dello studio, il Prof. Dr. Miklós Bálint del Centro di ricerca sulla biodiversità e il clima di Senckenberg e dell'Università Justus Liebig di Giessen, e continua: "Tuttavia, da tempo manca uno strumento cruciale per esplorare queste regioni: il DNA ambientale antico".
Il DNA ambientale antico (aeDNA) si riferisce a frammenti di DNA che si sono conservati nell'ambiente per lunghi periodi di tempo e che provengono da piante, animali, microrganismi o esseri umani. Non viene estratto direttamente da un organismo, ma da campioni di suolo, sedimenti, acqua, ghiaccio o permafrost. Il consenso scientifico prevalente era che il calore e l'umidità degradano il materiale genetico troppo rapidamente ai tropici e ai subtropici per poter lavorare con l'aeDNA. Pertanto, la maggior parte delle analisi delle tracce di DNA antico si è concentrata sulle regioni fredde e secche di Europa, Nord America, Asia e Artico. "Tuttavia, abbiamo ignorato la storia biologica dei principali ecosistemi della Terra sulla base di un'ipotesi che si è rivelata solo parzialmente vera", spiega Bálint. "Le nostre nuove scoperte dimostrano che l'antico DNA ambientale dei tropici e dei subtropici può sopravvivere per periodi di tempo sorprendentemente lunghi se si cerca nei posti giusti, come i sedimenti dei laghi o le paludi a basso contenuto di ossigeno".
La dottoressa Justine Nakintu della Mbarara University of Science and Technology e della Soroti University in Uganda spiega: "Nel nostro studio presentiamo diversi esempi impressionanti di ciò che queste 'macchine del tempo' genetiche possono rivelare". La prima autrice dello studio ha condotto la sua ricerca tra maggio e luglio 2025 durante la sua Senckenberg Global Fellowship a Francoforte. "Nel lago Towuti in Indonesia, ad esempio, i ricercatori hanno scoperto DNA di piante che risalgono fino a un milione di anni fa. In altre regioni, l'aeDNA è stato utilizzato per tracciare la diffusione dell'agricoltura 5.300 anni fa e persino la storia degli agenti patogeni", spiega Nakintu.
In Messico, per esempio, l'aeDNA ricavato da ossa umane ha rivelato che la sifilide era presente nel Paese tra il XVII e il XIX secolo. Inoltre, il batterio Salmonella enterica è stato identificato come la causa dell'epidemia di "Cocolitzli" in Messico nel XVI secolo. In futuro, secondo lo studio, l'aeDNA potrebbe anche chiarire se le epidemie sono state responsabili dell'improvviso crollo delle popolazioni umane in Africa centrale tra il 400 e il 600 d.C..
Inoltre, questo approccio consente una ricostruzione più precisa delle origini e della successiva evoluzione della storia umana". Un essere umano possiede al massimo 210 ossa e 32 denti, la maggior parte dei quali non si conserverà mai come fossili. Tuttavia, questa persona produce milioni di tracce di DNA durante la sua vita, che hanno molte più probabilità di essere lasciate nell'ambiente", aggiunge Bálint. Nakintu continua: "Questo strumento ci permette anche di vedere come le specie tropicali hanno reagito ai cambiamenti climatici nel passato, il che a sua volta fornisce informazioni cruciali per la loro protezione in futuro. Ora possiamo ricostruire intere comunità di piante e animali da un singolo cucchiaino di fango, senza dover dissotterrare rari fossili".
Sebbene la maggior parte della biodiversità mondiale si trovi ai tropici, la maggior parte dei laboratori di DNA ambientale antico si trova in Europa, Nord America e Asia. Gli autori sottolineano che colmare questo divario geografico offre un'opportunità unica per aumentare la qualità della ricerca scientifica a livello "glocale". La creazione di collaborazioni, laboratori e programmi di formazione nei Paesi tropicali consente analisi più rapide e, soprattutto, approfondimenti. "Se vogliamo davvero comprendere la biodiversità tropicale, dobbiamo esportare conoscenze, non solo campioni", sottolinea Nakintu, e riassume: "Questo approccio trasforma la ricerca scientifica in un partenariato reciprocamente vantaggioso. Espande le capacità di ricerca globali, diversifica le domande dei ricercatori e garantisce che la storia di questi importanti ecosistemi sia ricostruita dalle persone che li abitano".
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