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Enrico Bucci
Le pareti delle grotte ricordano chi le ha sfiorate

Bucci Sito
biologia chimica evoluzione

Il DNA lasciato da una mano o da un respiro può resistere per migliaia di anni nella roccia. Così, senza bisogno di ossa, emerge la traccia di esseri umani che frequentarono le sale dipinte della nostra preistoria.

Che cosa vive in un luogo che non possiamo esplorare interamente, perché troppo vasto, profondo o difficile da raggiungere, e come possiamo ricostruire un ambiente scomparso quando degli organismi che lo abitavano non restano ossa, impronte o altre strutture riconoscibili? Le due domande riguardano tempi diversi, ma nascono dalla medesima difficoltà: vorremmo sapere chi abbia attraversato uno spazio e in quale momento, mentre ciò che possiamo osservare direttamente rappresenta soltanto una parte di quanto vi è accaduto.

Un biologo che studia un fiume può catturare i pesci, raccogliere gli invertebrati del fondo e censire le piante lungo le rive, sapendo tuttavia che ogni tecnica raggiunge alcuni organismi e ne perde altri; allo stesso modo, un archeologo che scava una grotta può trovare ossa, strumenti o resti di focolari senza riuscire a stabilire chi abbia frequentato le sale più interne, quali animali vivessero nel territorio circostante o se una popolazione sia passata di lì senza lasciare reperti visibili. Anche i sedimenti di un lago antico, nei quali i pollini conservano una parte della vegetazione del passato, restituiscono un quadro incompleto, poiché non tutte le piante producono pollini resistenti e riconoscibili, così come non tutti gli animali lasciano denti o scheletri destinati a sopravvivere.

Per molto tempo il limite è dipeso dalla necessità di trovare un organismo oppure una struttura che ne mantenesse almeno in parte la forma, cosicché, dove il corpo era scomparso e nessun reperto risultava visibile, l’indagine sembrava doversi arrestare. Ogni essere vivente, tuttavia,disperde nell’ambiente che attraversa delle piccole parti di sé, dalle cellule che si staccano dagli epiteli alle secrezioni e ai residui organici, ciascuno dei quali può contenere DNA; una parte di questo materiale viene distrutta rapidamente, mentre un’altra rimane nell’acqua, aderisce alle particelle del suolo o penetra nei sedimenti, dove talvolta sopravvive molto più a lungo di quanto si sarebbe ritenuto possibile.

Che cosa accade, allora, se invece di cercare il corpo si cercano le molecole che esso ha lasciato? La domanda ha modificato il modo in cui vengono studiati gli ecosistemi presenti e quelli del passato, perché una breve sequenza di DNA, una volta letta e confrontata con sequenze note, può funzionare come un’etichetta biologica: il nome dell’organismo non è scritto sulla molecola, ma può essere ricavato dall’ordine delle sue basi, che permette di riconoscere una specie, un genere o almeno un gruppo più ampio.

Quando la tecnologia ha reso leggibili tracce tanto scarse e frammentate, una bottiglia d’acqua ha cominciato a rivelare quali animali abitino un fiume, mentre pochi grammi di sedimento hanno restituito la vegetazione di paesaggi scomparsi; persino una parete di roccia, sulla quale non rimane alcun segno interpretabile, si è dimostrata capace di conservare il passaggio di esseri umani vissuti migliaia di anni fa.

1. Tre sigle, tre modi di interrogare il DNA

Il DNA ambientale, indicato con la sigla eDNA, è il materiale genetico recuperato direttamente da una matrice ambientale, come l’acqua, il suolo o l’aria, senza avere prima isolato l’organismo che lo ha prodotto. Nel campione possono trovarsi cellule intere, mitocondri, cloroplasti oppure frammenti di DNA ormai liberi, tutti mescolati alle tracce rilasciate dagli altri organismi presenti nello stesso ambiente, e la definizione riguarda precisamente questa modalità di raccolta, non l’età del materiale.

Nella maggior parte delle applicazioni ecologiche l’eDNA viene raccolto per studiare comunità attuali, ma una matrice ambientale può conservare anche DNA molto più antico, purché le condizioni fisiche e chimiche ne abbiano rallentato la degradazione. Il confine tra presente e passato, dunque, non coincide con quello tra DNA estratto da un organismo e DNA recuperato dall’ambiente.

Il DNA antico, aDNA, comprende invece il materiale genetico sopravvissuto in resti biologici o depositi appartenenti al passato. Le fonti più note sono ossa e denti, perché al loro interno il DNA può rimanere protetto, ma lo si può estrarre anche da tessuti mummificati, capelli e coproliti, cioè escrementi conservati. Quando il campione proviene da un osso, il DNA appartiene principalmente all’individuo cui quell’osso apparteneva e consente, se la conservazione è sufficiente, di ricostruirne il sesso biologico, le affinità genetiche e le relazioni con altre popolazioni.

Esiste poi un’area nella quale le due definizioni si sovrappongono: il DNA ambientale antico, aeDNA, è infatti DNA appartenuto a organismi del passato e recuperato da una matrice ambientale, invece che da un resto anatomico direttamente attribuibile a un individuo. Quando la matrice è costituita da sedimenti si usa spesso il termine sedaDNA, abbreviazione di sedimentary ancient DNA.

La distinzione cambia la domanda alla quale il campione può rispondere. Un dente antico racconta soprattutto la storia di una persona o di un animale, mentre uno strato sedimentario raccoglie tracce provenienti da molte fonti e può restituire una parte della comunità biologica che occupava un luogo durante la sua formazione; nel primo caso si segue un individuo, nel secondo si tenta di ricostruire un ambiente.

I due archivi possono inoltre essere interrogati insieme. Se in una grotta viene trovato un osso umano, il suo aDNA può indicare a quale popolazione appartenesse l’individuo, mentre il DNA recuperato dal sedimento circostante può mostrare quali animali frequentassero la cavità e quale vegetazione crescesse all’esterno; la storia genetica delle popolazioni viene così collocata entro la storia ecologica dei luoghi in cui esse vissero.

2. Una molecola che sembrava troppo fragile

Che il DNA potesse sopravvivere in un osso ben conservato era già sorprendente, ma che potesse essere recuperato dall’acqua di un fiume o da un sedimento privo di resti visibili appariva ancora meno plausibile, poiché una volta uscita dalla cellula la molecola viene esposta a enzimi che ne tagliano la catena e a reazioni chimiche che alterano le basi azotate. Nell’acqua viene diluita e trasportata, mentre nel suolo si mescola al materiale genetico prodotto da microrganismi, piante e animali, tanto che la sequenza cercata può rappresentare una frazione minuscola dell’insieme.

Nei campioni antichi la degradazione prosegue per secoli o millenni, riducendo il DNA a frammenti sempre più corti e modificando alcune basi secondo modalità ricorrenti. La citosina, per esempio, può perdere un gruppo chimico e diventare uracile, che durante il sequenziamento viene letto come una timina; poiché queste trasformazioni si concentrano spesso alle estremità dei frammenti antichi, la loro distribuzione costituisce una delle impronte impiegate per distinguere l’aDNA da una contaminazione moderna.

La velocità della degradazione varia con le condizioni ambientali, dal momento che il calore e l’umidità favoriscono molte delle reazioni che danneggiano il DNA, mentre il freddo le rallenta; per questa ragione, i primi grandi successi nello studio dell’aDNA provennero soprattutto dal permafrost e dalle regioni fredde. La temperatura, però, non decide da sola il destino della molecola, perché anche l’ossigenazione del deposito, la circolazione dell’acqua e la composizione minerale possono modificare profondamente le probabilità di conservazione.

In alcuni sedimenti il DNA aderisce alle superfici minerali attraverso interazioni che ne riducono l’accessibilità agli enzimi degradativi, cosicché le argille possono trattenere frammenti genetici che, se fossero rimasti liberi nell’acqua, sarebbero scomparsi rapidamente. Nei sedimenti della formazione di Kap København, nella Groenlandia settentrionale, questa protezione contribuì alla conservazione di DNA ambientale vecchio di circa due milioni di anni, dal quale è stato ricostruito un ecosistema artico molto diverso da quello attuale.

La sorpresa non consiste soltanto nel fatto che il DNA sopravviva, ma nella possibilità che ne rimanga una quantità sufficiente per essere riconosciuta anche quando le molecole sono corte, danneggiate e disperse tra milioni di frammenti di altra origine. Questa possibilità è stata aperta dalla tecnologia, che ha progressivamente ridotto la quantità minima necessaria per ottenere una sequenza e ha consentito di analizzare nello stesso esperimento un numero enorme di molecole, trasformando tracce che un tempo sarebbero rimaste indistinguibili in fonti di informazione biologica.

3. Come si legge un’etichetta molecolare

Il metodo più semplice consiste nel cercare una singola specie, progettando due brevi molecole, chiamate primer, capaci di riconoscere una regione caratteristica del suo DNA e utilizzando poi la reazione a catena della polimerasi, o PCR, per copiarla ripetutamente. Se nel campione era presente anche una quantità minima della sequenza cercata, dopo molti cicli di amplificazione il segnale diventa misurabile e può rivelare la presenza dell’organismo senza che questo venga osservato o catturato.

Nel 2008 Gentile Francesco Ficetola e i suoi collaboratori applicarono questo principio alla rana toro americana, una specie invasiva difficile da censire quando gli individui sono pochi, e riuscirono a rilevarla analizzando l’acqua di stagni e zone umide. L’animale non doveva essere catturato né visto: era sufficiente che avesse rilasciato nell’ambiente una quantità di DNA compatibile con la sensibilità del metodo.

Il passaggio successivo consiste nel rinunciare a una ricerca così mirata e nel domandare al campione quali organismi contenga. Il metabarcoding utilizza regioni del DNA che presentano zone abbastanza conservate da poter essere amplificate in molte specie, ma includono al proprio interno differenze utili per distinguerle; queste regioni funzionano come codici a barre, perché, dopo l’amplificazione e il sequenziamento, ogni frammento può essere confrontato con banche dati costruite a partire da organismi già identificati.

La precisione dipende dalla regione scelta e dalla completezza dei riferimenti, dato che alcune sequenze permettono di arrivare alla specie, mentre altre consentono soltanto un’attribuzione al genere o alla famiglia. Se una specie non è presente nella banca dati, il suo DNA può essere letto senza che sia possibile assegnargli un nome corretto, oppure può essere attribuito al parente noto più vicino, con un margine di incertezza che deve rimanere esplicito.

Quando si vuole evitare la scelta preliminare di un barcode, si può sequenziare direttamente l’insieme del DNA recuperato. Questa strategia, chiamata metagenomica shotgun, produce milioni di frammenti appartenenti agli organismi presenti nel campione, senza concentrarsi su una sola regione del genoma; il termine shotgun richiama la dispersione dei pallini di una cartuccia, poiché il metodo legge segmenti distribuiti in molte parti dei genomi.

Nei campioni ambientali antichi, tuttavia, il DNA che interessa costituisce spesso una frazione minima, mentre la maggior parte delle sequenze può appartenere a microrganismi del suolo o a contaminanti moderni. Quando i frammenti provenienti da un animale o da una pianta vissuti migliaia di anni fa risultano troppo rari, si utilizzano sonde di cattura, molecole costruite per legarsi a determinate sequenze e concentrarle prima del sequenziamento, aumentando così la probabilità di recuperare il materiale desiderato.

Le tecniche di laboratorio costituiscono soltanto una parte del metodo, perché un segnale molecolare acquista significato quando vengono ricostruiti i processi che lo hanno portato nel campione. Nell’acqua il DNA può essere trasportato per chilometri, nel suolo può spostarsi attraverso l’infiltrazione o essere ridistribuito da animali che scavano, mentre la parete di una grotta può ricevere materiale attraverso il contatto diretto oppure per mezzo dell’acqua che scorre sulla roccia.

Occorre quindi studiare una forma di tafonomia molecolare. La tafonomia, come il nome greco suggerisce, studia i processi fisici, chimici e biologici subiti da un organismo dopo la sua morte  La tafonomia tradizionale ricostruisce ciò che è accaduto a un organismo tra la morte e il ritrovamento dei suoi resti; quella molecolare considera invece la produzione, il trasporto e la conservazione dei suoi costituenti molecolari ed in particolare del DNA, senza i quali una sequenza può essere identificata correttamente e tuttavia interpretata nel luogo o nel tempo sbagliato.

Anche la contaminazione richiede controlli particolarmente severi, perché una quantità minima di DNA moderno può entrare nel campione durante il prelievo o la lavorazione in laboratorio, soprattutto quando si cercano sequenze umane. Per questo motivo si analizzano campioni di controllo privi di sedimento, si ripetono le estrazioni e si verificano la lunghezza e le alterazioni chimiche dei frammenti; nel caso dell’aDNA, il danno molecolare diventa parte della prova della sua antichità.

4. Un fiume di DNA

Come si censisce la vita contenuta in un intero bacino fluviale, sapendo che seguire ogni affluente, catturare ogni specie e ripetere i campionamenti nelle diverse stagioni richiede un lavoro enorme, destinato comunque a rimanere incompleto? Il fiume, mentre trasporta acqua e sedimenti, raccoglie spontaneamente anche una parte dell’informazione biologica del territorio che attraversa.

Le piogge trascinano particelle di suolo verso i corsi d’acqua, gli affluenti ricevono cellule e residui organici provenienti dalle rive, mentre i pesci rilasciano muco, cellule epiteliali e materiale fecale, ai quali si aggiungono le tracce degli anfibi, degli invertebrati e degli organismi terrestri. Il DNA entra così nel reticolo idrografico e si muove insieme all’acqua e alla sostanza organica, collegando biologicamente luoghi che possono trovarsi a molti chilometri di distanza.

Nel 2016 Kristy Deiner e i suoi collaboratori studiarono il bacino del fiume Glatt, in Svizzera, utilizzando il metabarcoding dell’eDNA presente nell’acqua, e nei campioni riconobbero 296 famiglie di eucarioti appartenenti a 19 phyla, cioè grandi suddivisioni dell’albero degli organismi dotati di cellule con nucleo. Molte sequenze appartenevano ad artropodi, ma comparivano anche tracce di organismi terrestri presenti nel territorio attraversato dal fiume, dimostrando che l’acqua aveva raccolto informazione non soltanto dall’ecosistema acquatico.

Il campione prelevato in un singolo punto conteneva dunque materiale proveniente da una superficie molto più ampia, cosicché il corso d’acqua funzionava come un sistema naturale di raccolta nel quale le tracce prodotte in luoghi differenti convergevano verso valle. La possibilità era notevole: invece di percorrere interamente un paesaggio, si potevano interrogare i punti nei quali la rete idrografica concentrava una parte della sua informazione biologica.

Ripetendo il prelievo nel tempo diventava inoltre possibile seguire la comparsa di specie invasive, la scomparsa di popolazioni locali oppure il ritorno di organismi rari, ma la stessa proprietà che ampliava l’area osservata imponeva cautela. Se una sequenza viene trovata in un fiume, infatti, dove si trova l’organismo che l’ha prodotta? Potrebbe vivere accanto al punto di raccolta, oppure il suo DNA potrebbe essere arrivato da monte, trasportato per una distanza che dipende dalla portata, dalla velocità della corrente e dal modo in cui il frammento aderisce alle particelle sospese o viene trattenuto nel sedimento.

Il fiume non restituisce quindi una fotografia limitata al punto nel quale viene immersa la bottiglia, ma produce una misura integrata la cui estensione geografica deve essere ricostruita attraverso l’idrologia. La sequenza identifica la fonte biologica, mentre il movimento dell’acqua stabilisce la scala spaziale del segnale, e soltanto il confronto tra campioni raccolti in rami diversi del reticolo permette di restringere progressivamente l’area dalla quale esso proviene.

Quella che potrebbe sembrare un’ambiguità diventa così uno strumento. Se una sequenza compare in un ramo e manca negli altri, la distribuzione dei segnali consente di localizzare la popolazione entro una porzione più limitata del bacino, rendendo l’eDNA particolarmente utile quando l’organismo cercato è raro, elusivo o presente in ambienti difficili da campionare con metodi tradizionali.

5. Antichi mondi

Il DNA antico estratto dalle ossa ha modificato lo studio delle popolazioni umane e animali, perché da un dente o da una porzione di osso possono essere recuperati frammenti appartenuti a un individuo preciso e, confrontando le varianti genetiche presenti in reperti differenti, si ricostruiscono parentele, migrazioni e sostituzioni di popolazioni avvenute nel corso del tempo.

Che cosa accade, però, quando le ossa mancano, perché il terreno le ha dissolte o perché gli organismi che abitarono il luogo non lasciarono strutture capaci di conservarsi? La sopravvivenza dei resti anatomici dipende dalla temperatura, dall’umidità e dalla composizione chimica del suolo, cosicché nei terreni acidi essi possono scomparire quasi del tutto, mentre in altri contesti rimangono soltanto frammenti troppo scarsi per rappresentare le persone o gli animali che occuparono il territorio.

Il sedimento può conservare ciò che lo scheletro non ha registrato, poiché sul fondo di un lago gli strati si accumulano progressivamente e inglobano materiale proveniente dall’acqua e dalle terre circostanti. Una carota sedimentaria attraversa questa successione, incontrando in alto i depositi più recenti e raggiungendo, man mano che scende, periodi sempre più antichi; se ogni livello viene datato, le sequenze recuperate acquistano una posizione nel tempo.

Il DNA di una pianta può così essere associato a una fase climatica, mentre quello di un animale può indicarne la comparsa o la scomparsa dal territorio. Il campione non descrive un singolo organismo, ma una parte della comunità che contribuì alla formazione dello strato, e consente di domandare quali piante crescessero intorno a un lago prima che esistesse una descrizione del paesaggio, oppure in quale momento un ecosistema forestale abbia lasciato posto a una vegetazione più aperta.

Pollini e resti macroscopici avevano già offerto molte risposte, ma il DNA aggiunge organismi che non hanno lasciato strutture riconoscibili e permette, in alcuni casi, identificazioni più precise. Le diverse fonti devono tuttavia essere confrontate, perché il polline può essere trasportato dal vento per grandi distanze, mentre il DNA vegetale raggiunge il lago attraverso percorsi differenti; gli isotopi e la composizione minerale dei sedimenti forniscono a loro volta informazioni sul clima e sull’erosione, cosicché la ricostruzione acquista consistenza quando i segnali convergono e richiede nuove spiegazioni quando divergono.

L’aDNA recuperato da un osso e l’aeDNA presente nel sedimento osservano dunque lo stesso passato da prospettive complementari: il primo segue individui e popolazioni, mentre il secondo registra l’ambiente nel quale essi vivevano. La loro combinazione permette di chiedere come una trasformazione ecologica abbia accompagnato uno spostamento umano, oppure quali animali fossero presenti quando una popolazione raggiunse una determinata regione.

6. Giungle scomparse

Per molti anni il DNA antico sembrò appartenere soprattutto ai paesaggi freddi, perché il permafrost e i sedimenti artici offrivano condizioni favorevoli alla conservazione, mentre negli ambienti tropicali il calore e l’umidità acceleravano la degradazione. Ne derivava una conseguenza scientifica rilevante: alcune delle regioni più ricche di biodiversità e più importanti per la storia umana rimanevano quasi escluse dalla ricostruzione molecolare del passato.

Era davvero impossibile recuperare aeDNA nei tropici, oppure mancavano ancora i luoghi e i metodi adatti per cercarlo? Una revisione pubblicata nel 2025 su Trends in Ecology & Evolution ha raccolto risultati che modificano questa prospettiva, mostrando che i sedimenti tropicali non conservano tutti il DNA allo stesso modo, ma alcuni ambienti lacustri e alcune grotte possono proteggerlo per centinaia di migliaia di anni e, in circostanze eccezionali, per periodi ancora più lunghi.

Uno degli esempi più notevoli proviene dal lago Towuti, sull’isola indonesiana di Sulawesi, le cui acque profonde mantengono una temperatura prossima a 28,5 °C, apparentemente poco favorevole alla conservazione di molecole antiche. Una perforazione ha però recuperato una lunga successione di sedimenti, formatasi nel corso di oltre un milione di anni, e ha permesso di domandare che cosa fosse rimasto leggibile in strati tanto antichi e caldi.

I ricercatori cercarono una breve regione del DNA dei cloroplasti, gli organelli nei quali le piante svolgono la fotosintesi. La regione prescelta, chiamata trnL-P6, è abbastanza corta da sopravvivere anche quando il DNA risulta fortemente frammentato e contiene variazioni che consentono di riconoscere diversi gruppi vegetali.

Nei livelli più antichi, formati oltre un milione di anni fa, comparvero sequenze associate a leguminose capaci di fissare l’azoto, a piante erbacee e ad Alocasia, un genere legato ad ambienti umidi; insieme ai dati geologici, queste tracce descrivevano un paesaggio attraversato da canali fluviali, nel quale erano presenti zone paludose e bacini poco profondi.

Circa un milione di anni fa, l’abbassamento progressivo del terreno portò alla formazione del lago permanente, mentre gli strati successivi registrarono le trasformazioni della vegetazione lungo le rive e le oscillazioni tra periodi più umidi e fasi relativamente aride. La sequenza genetica non forniva da sola l’intera ricostruzione, ma acquistava significato attraverso il confronto con la composizione chimica e minerale del sedimento.

Il dato più sorprendente riguardava la sopravvivenza stessa del DNA, perché la temperatura elevata ne aveva certamente accelerato la degradazione senza cancellare ogni traccia. La scarsità di ossigeno nelle acque profonde, la limitata rimescolazione dei sedimenti e l’interazione con i minerali avevano creato condizioni nelle quali alcuni frammenti erano rimasti leggibili, mostrando che il clima tropicale riduce le probabilità di conservazione senza annullarle.

La storia degli ecosistemi tropicali può quindi essere cercata anche dove la documentazione fossile è povera, seguendo i cambiamenti naturali della vegetazione e le trasformazioni legate alla presenza umana, come l’espansione delle coltivazioni o l’introduzione di nuove specie. L’aeDNA non elimina le difficoltà prodotte dal clima tropicale, ma dimostra che esse non costituiscono un divieto assoluto.

7. Antichi artisti

Una grotta conserva la storia di chi l’ha attraversata, ma distribuisce le tracce in modo irregolare, poiché sul pavimento si accumulano sedimenti, strumenti e ossa, mentre sulle pareti rimangono pitture, incisioni oppure superfici apparentemente vuote. Se una persona preistorica ha raggiunto una sala interna senza lasciare oggetti, come possiamo sapere che sia stata lì?

La domanda diventa ancora più pregnante davanti all’arte rupestre. Chi ha realizzato una figura apparteneva alla stessa popolazione che ha lasciato ossa in un’altra parte della grotta? Le immagini rivelano un’attività umana, ma non conservano l’identità biologica di chi le produsse, cosicché il collegamento tra le opere e le popolazioni note attraverso i reperti rimane spesso indiretto.

Nel 2026 un gruppo internazionale ha verificato se il DNA umano potesse sopravvivere direttamente sulle pareti delle grotte, esaminando campioni provenienti da ventiquattro pannelli di arte rupestre distribuiti in undici grotte della Spagna e del Portogallo. I ricercatori hanno raccolto frammenti pigmentati, porzioni di parete prive di colore e sedimenti provenienti dagli stessi siti, confrontando così superfici visibilmente modificate e zone che non mostravano alcuna traccia.

Cinque campioni di parete hanno restituito DNA mitocondriale umano antico considerato autentico. Il DNA mitocondriale si trova nei mitocondri, gli organelli che partecipano alla produzione di energia, ed è presente in molte copie per cellula; proprio questa abbondanza ne aumenta le probabilità di sopravvivenza rispetto a una singola regione del genoma nucleare.

Uno dei segnali proveniva da una crosta di calcite associata a pigmento nella grotta di Escoural, in Portogallo, mentre altri furono trovati su superfici non pigmentate della stessa grotta e della grotta di Covarón, nella Spagna settentrionale. In due campioni il DNA umano non era accompagnato da DNA animale, una composizione compatibile con una deposizione diretta attraverso saliva, sudore o altri fluidi corporei; nei campioni che contenevano anche DNA faunistico, invece, il materiale avrebbe potuto raggiungere la parete insieme all’acqua o al sedimento.

In alcuni casi fu recuperato anche DNA nucleare, e le sequenze di Covarón risultarono appartenere a esseri umani moderni, mostrando affinità con il raggruppamento genetico dei cacciatori-raccoglitori dell’Europa occidentale. La quantità di materiale permise inoltre di ricavare indicazioni sul sesso biologico delle persone dalle quali provenivano alcune tracce.

Erano stati identificati gli autori delle pitture? Il risultato non consente una conclusione così precisa, perché una persona può avere toccato la parete durante la realizzazione dell’immagine oppure molto tempo dopo. La vicinanza tra DNA e pigmento stabilisce un’associazione spaziale, ma per trasformarla in un’associazione con la produzione dell’opera servirebbe una corrispondenza cronologica altrettanto accurata.

Lo studio ha comunque dimostrato qualcosa di notevole: il DNA umano può persistere per migliaia di anni su una parete di grotta anche in assenza di ossa o di altri resti corporei, cosicché la roccia conserva una traccia del contatto, mentre la posizione del campione indica il punto nel quale esso è avvenuto.

Anche la rarità del segnale è informativa, poiché soltanto uno dei ventiquattro pannelli artistici esaminati ha restituito DNA umano antico direttamente associato al materiale pigmentato. La conservazione dipende probabilmente dalla quantità inizialmente depositata e dalla protezione offerta dalle croste minerali, mentre il movimento dell’acqua può rimuovere o ridistribuire le molecole, rendendo molto diversa la probabilità di recupero da una superficie all’altra.

La sorpresa maggiore è arrivata dalle superfici non dipinte, alcune delle quali erano state raccolte come controlli, perché pareti prive di immagini conservavano comunque una traccia della presenza umana. Un luogo può dunque essere stato frequentato senza che vi rimanga un segno visibile, mentre il DNA depositato attraverso un contatto occasionale può sopravvivere nel sottile strato minerale che ricopre la roccia.

Questa possibilità apre un nuovo campo di indagine, nel quale le ossa indicano chi morì o venne deposto nella grotta, i sedimenti mostrano quali esseri umani e animali vi passarono, mentre le pareti possono identificare i punti nei quali avvennero alcuni contatti. Campionando sale e corridoi situati a profondità diverse, si potrebbe ricostruire quali gruppi raggiunsero gli spazi più interni e come utilizzarono le varie parti della cavità.

8. Etichette nello spazio e nel tempo

Una sequenza di DNA, considerata da sola, fornisce un’informazione limitata, mentre acquista un significato più ampio quando viene associata alle coordinate del campione e ai processi che ne hanno determinato la deposizione. Nell’acqua corrente, la posizione del prelievo definisce il bacino dal quale il segnale può provenire; in una carota sedimentaria, la profondità colloca la sequenza entro una successione temporale; su una parete di grotta, la distanza dall’ingresso e la vicinanza a un’immagine indicano la distribuzione spaziale di una presenza umana.

È questa unione tra identità biologica, spazio e tempo a rendere così potente il metodo, perché la sequenza attribuisce il frammento a un organismo o a un gruppo, mentre per esempio la geologia stabilisce l’età e la storia del deposito, oppure l’idrologia permette di ricostruire il trasporto nei fiumi, o altre discipline intervengono per le loro competenze.

Il testo chimico scritto nella sequenza di basi di DNA antichi e moderni è la nuova biblioteca di Alessandria dell’ecologia, una biblioteca capace di sopravvivere per tempi lunghissimi e in luoghi remotissimi; non aspetta altro che i ricercatori delle nuove generazioni, armati di competenze trasversali, metodo e pazienza, per svelare a tutti meraviglie fino ad oggi inaccessibili.

Enrico Bucci

Enrico Bucci, Ph.D. in Biochimica e Biologia molecolare (2001), è stato ricercatore presso l’istituto IBB (CNR) fino al 2014. Dal 2006 al 2008 ha diretto il gruppo R&D al Bioindustry Park del Canavese. Nel 2016 ha fondato Resis Srl, azienda dedicata alla promozione dell’integrità della ricerca scientifica pubblica e privata. È professore aggiunto alla Temple University di Philadelphia presso il dipartimento di Biologia. È consulente per l’integrità nella ricerca scientifica per diverse istituzioni pubbliche e private, sia in Italia che all’estero.
Il suo lavoro nel campo dell’integrità scientifica è apparso su diverse riviste nazionali e internazionali, inclusa Nature ed è stato premiato a Washington nel 2017 con il “Giovan Giacomo Giordano NIAF Award for Ethics and Creativity in Medical Research”. È autore di oltre 100 articoli scientifici su riviste peer reviewed, di alcuni libri divulgativi e di una rubrica quotidiana di divulgazione su «Il Foglio».

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