La comprensione delle origini delle vita è strettamente legata al ritrovamento dei fossili e a come essi vengono catalogati: lo sviluppo di migliori tecniche di datazione per scoprirne l’età è un ottimo supporto per gli scienziati e per scoprire come si è evoluto l’Homo sapiens.
Ecco perché la datazione dei fossili è così importante
Un nuovo articolo, pubblicato sulla rivista Quaternary Science Reviews, propone una soluzione semplice per sbrogliare la matassa sulle nostre origini, che agisce su due fronti: trovare più fossili e datare meglio quelli che già abbiamo. Questa strategia contribuirà a rintracciare i tasselli mancanti del puzzle evolutivo e aiuterà a risolvere i dilemmi di vecchia data sul campo.
Il professor Chris Stringer, esperto di evoluzione umana presso il Museo di storia naturale e coautore dello studio, ha dichiarato: “Nonostante più di un secolo di studi, ci sono molte regioni del mondo che sono ancora sottoesplorate per quanto riguarda i fossili“.
“Mentre gli strumenti in pietra suggeriscono che devono esserci altri siti da scoprire, vaste parti dell’Arabia, del subcontinente indiano, dell’Asia sud-orientale e dell’Africa centrale e occidentale non sono state sufficientemente esplorate. Specie insolite come Homo floresiensis e Homo luzonensis mostrano cosa potrebbe esserci se ci prendiamo il tempo di osservare meglio“.
“Non è solo una questione di dove, ma anche di quando. Con il continuo potenziamento delle tecniche di datazione, possiamo iniziare a risolvere le complesse relazioni tra l’Homo sapiens e i nostri parenti più antichi“.
Da quando i primi fossili di resti umani sono stati scoperti nel diciannovesimo secolo, quando le ossa dei Neanderthal sono state rinvenute in Gibilterra e in Germania, gli scienziati hanno cercato di ricostruire le nostre origini.
Mentre gli esperti hanno tentato di scrivere il nostro viaggio evolutivo a ritroso nel tempo, hanno incontrato alcuni ostacoli. Lo status di alcune antiche specie umane è stato messo in discussione, mentre le grandi lacune nella documentazione dei fossili hanno attestato che l’esatto percorso dell’evoluzione è difficile da capire.
Determinando l’età del fossile (o del sedimento in cui è stato sepolto) i ricercatori possono iniziare a districare meglio la serie di eventi nell’evoluzione degli esseri umani.
Molte tecniche, come la datazione al radiocarbonio, si basano sul decadimento degli elementi radioattivi. Dopo la morte di un organismo, i livelli di una forma radioattiva di carbonio presente in natura, nota come carbonio-14, diminuiranno man mano che si trasforma gradualmente in una forma più stabile dell’elemento.
Poiché ciò avviene a un ritmo costante, l’esatta proporzione di carbonio-14 rimasta nei resti degli animali può essere utilizzata per calcolare quanti anni ha un fossile.
Altri metodi, invece, dipendono dalla struttura fisica dei fossili. La datazione degli aminoacidi, ad esempio, si basa su una curiosa stranezza degli esseri viventi: tutti i loro aminoacidi, gli elementi costitutivi delle proteine, hanno lo stesso comportamento: dopo la morte, alcuni amminoacidi iniziano a capovolgersi. Questa informazione può essere utilizzata per determinare l’età di un campione.
Anche con queste diverse tecniche, il ritrovamento dei fossili possono diventare una faccenda complicata. Ad esempio, la datazione al radiocarbonio funziona solo per i fossili di 50.000 anni o più recenti, mentre la datazione con gli amminoacidi è caduta in disgrazia quando è stata portata oltre le sue capacità.
È anche una questione di geologia. Anche se un osso ha una certa età, potrebbe essere sepolto in un substrato molto più recente o più vecchio. Questo dettaglio ha influenzato la scoperta dell’Homo floresiensis, che inizialmente si pensava avesse meno di 20.000 anni sulla base della datazione di frammenti di carbone.
In realtà, si è scoperto che uno strato di sedimenti molto più recente si era intromesso in una regione più antica, con i fossili delle ossa che avevano più di 60.000 anni.
Per evitare problemi come questi, ove possibile, i ricercatori ora cercano di datare direttamente le ossa. Nell’ambito di una revisione completa dell’argomento, Chris e il suo collega, il professor Rainer Grün, hanno cercato di fornire tempistiche più precise per i fossili umani in tutto il mondo.
Rainer ha spiegato: “Questo articolo riesamina molti siti esistenti che sono importanti per lo studio dell’evoluzione umana, fornendo alcuni risultati sorprendenti e riflettendo la nostra collaborazione di ricerca complementare e la nostra amicizia negli ultimi 37 anni“.
Per datare questi siti, Chris e Rainer hanno utilizzato un’altra tecnica nota come datazione in serie dell’uranio. Analogamente alla datazione al radiocarbonio, questa tecnica esamina invece la proporzione di isotopi di uranio nei fossili man mano che si degradano.
Sebbene questa tecnica possa datare fossili di centinaia di migliaia di anni, il che le conferisce un vantaggio rispetto ad altri metodi, non è del tutto semplice: “Il problema con l’osso è che è un sistema aperto“, ha dettagliato Chris. “L’uranio può penetrare nell’osso, consentendone la datazione, ma ciò significa anche che altro può essere aggiunto o eliminato nel tempo”.
“In precedenza, per aggirare questo problema, gli scienziati potevano tagliare il fossile a metà e seguire l’uranio attraverso tutto l’osso. Ma questo non è fattibile su fossili umani di valore. Rainer ha invece contribuito a miniaturizzare il processo, in modo che sia possibile prelevare campioni minuscoli utilizzando i laser per ridurre al minimo i danni ad aree importanti del campione”.
Questa tecnica di datazione si è rivelata particolarmente utile nel sito della grotta di Apidima, dove è stato rinvenuto un fossile del primo Homo sapiens risalente a più di 210.000 anni fa. Ciò la rende attualmente la prima prova della nostra specie in Europa e Asia, ma la scoperta è stata controversa.
“Il frammento del cranio dell’Homo sapiens era circa 40.000 anni più vecchio di un cranio di Neanderthal trovato nel sito, il che è una situazione strana dato che generalmente ci aspetteremmo che dia il contrario“, ha osservato Chris.
“Alcuni scienziati hanno sostenuto che dovevano avere la stessa età, ma le nostre nuove analisi mostrano che hanno storie deposizionali diverse. Non possono essere stati sepolti nello stesso momento“.
Alcune delle loro altre scoperte sollevano nuove domande: ad esempio, alcuni esemplari della specie Homo luzonensis potrebbero avere fino a 135.000 anni, ovvero più del doppio dell’età che si ritiene attualmente.
Chris e Rainer sperano che, man mano che le tecniche di datazione vengono potenziate, altri ricercatori calcolino età ancora più precise per i fossili e applichino i nuovi metodi a molti più esemplari.
“È difficile prevedere quali nuove tecniche emergeranno, ma penso che potremmo vedere il perfezionamento dei metodi esistenti”, ha aggiunto Chris. “C’è stato un rinnovato interesse nell’uso della datazione con amminoacidi, che sta fornendo risultati promettenti basati sullo smalto dei denti e sui frammenti di molluschi provenienti da siti in Gran Bretagna e oltre. Anche la datazione del DNA, che utilizza il tasso di mutazione per valutare quanti anni ha un fossile, sta diventando sempre più importante“.
“Se queste tecniche vengono utilizzate con attenzione, penso che le prospettive siano eccellenti per aumentare la nostra comprensione dell’evoluzione umana“.
