giovedì 14 febbraio 2013

Gli Etruschi e i nuovi dati dalla paleogenetica

di Atropa Belladonna

Figura 1: i tre modelli che i ricercatori hanno sottoposto a
 24 milioni di simulazioni matematiche (1). Nel primo modello
si assume una continuità genealogica tra Etruschi, Toscani medievali e
Toscani moderni. Risulta soddisfacente, tra i siti indagati,
solo per Casentino e, in misura minore, per  Volterra. LR e AR
indicano due parametri statistici  dove 1
è il valore di massima confidenza; nel modello 2 si assume continuità
tra Etruschi e Toscani medievali  e discontinuità coi Toscani moderni
(funziona bene per Murlo e Firenze);
il modello 3 assume discontinuità totale dei Toscani
medievali e moderni, rispetto agli Etruschi
(funziona male in tutti e 4 i casi, )(rif. 1, figura 4, didascalia rielaborata)
a. L'eredità genetica matrilineare dei Rasenna è in generale scomparsa nei Toscani di oggi, ma rimane presente in alcune località (finora individuate: Casentino e Volterra), cioè su scala geografica ridotta (figura 1);
b. il genoma mitocondriale (MtDNA) degli attuali eredi si separò da quello degli anatolici non prima di  5000 -10000 anni fa, con un massimo di probabilità attorno a 7600 anni fa (1) (figura 2), vale a dire il 5600 a.C. circa. In altre parole  gli ultimi modelli derivati dai dati genetici, non supportano la narrazione di Erodoto secondo cui la civiltà Etrusca si sviluppò nell' Italia centrale quando nuovi immigranti vi giunsero dalla Lidia. Per lo meno ció non avvenne all' epoca cui l'archeologia fa risalire il primo manifestarsi della cultura etrusca nell' Italia centrale, attorno all'VIII sec. a.C.. Lo studio conferma il legame genetico con l' Anatolia, già evidenziato in altri studi, ma con una separazione molto più antica di quanto si ritenesse finora.

Figura 2: modello IM (isolation with migration) utilizzato per stimare la
separazione tra gli "eredi" attuali del MtDNA etrusco e gli abitanti
dell' Anatolia. La miglior stima si localizza attorno a 6700-7900 anni fa.
L'intervallo di confidenza che racchiude il 95% di probabilità, è tra 10000
e 5000 anni fa (indicato dalle due frecce tratteggiate). Il modello è quello
più stringente,  prevede non ulteriore contatto dopo la separazione;
se contatti si fossero verificati (piú che probabile), sposterebbero ancora più all'indietro
la data della separazione tra i gruppi (fig. 5 del rif. 1, didascalia rielaborata). 
Queste le due principali conclusioni cui giunge un articolato studio, pubblicato su PLos ONE da un gruppo di genetisti che abbiamo già avuto occasione di conoscere (2a). Personalmente conosco David Caramelli, perché abbiamo entrambi parlato ad un congresso  recente (o meglio io ho sentito parlare lui, non so se a lui interessavano i miei fotorecettori batterici, penso di no)

Poichè su giornali e blog vari, la notizia è stata riportata in modo spesso superficiale e fuorviante, proviamo a capire assieme quali sono i capisaldi di questo articolo, partendo dalla figura 1 e 2 e dal loro significato.
La figura 1 é il risultato di un lungo e laborioso processo di interpolazione (fitting) di modelli evoluzionistici complessi, ai dati genetici e paleogenetici raccolti. Il DNA mitocondriale etrusco (ETR) é stato raccolto da 30 campioni differenti, in sepolture classificate come etrusche dall´archeologia. Il processo di fitting si puó cosí sommarizzare, per capi essenziali: i. la definizione di 3 modelli alternativi di relazione genealogica tra gli Etruschi ed i Toscani attuali, passando per i residenti medievali (figura 1); ii. per ogni modello vengono generate al supercalcolatore  milioni di simulazioni, ognuna con la sua  distribuzione di variazioni genetiche (diversitá genetica); iii. le diversitá genetiche delle simulazioni generate e quelle dei campioni analizzati, vengono comparate utilizzando gli stessi parametri statistici; iv. viene selezionato un set di dimulazioni tra quelle che meglio riproducono i dati sperimentali, per ognuno dei modelli; v. viene calcolata la probabilitá a posteriori, contando quante "migliori simulazioni" vengono generate per ogni modello, col vaolore massimo normalizzato a 1. Come si vede il modello 1, che assume una continuitá, é quello che dá i risultati migliori per Casentino e Volterra; i dati da Firenze, una sorta di controllo visto il mix di popolazioni, vengono bene interpretati con il modello 2 discontinuo, dove i Toscani moderni non sono direttamente discendenti da Etruschi e medievali; i dati da Murlo pure, pur essendovi in quella localitá un sito etrusco. Infine il modello 3 che presuppone nessun legame tra i tre gruppi (etrusco, medievale, moderno), non descrive nessuna delle situazioni locali analizzate.
Da questo lungo processo gli autori possono trarre la loro conclusione a. Esistono delle sub-divisioni geografiche in cui l´MtDNA é direttamente discendente dagli Etruschi, in contrasto con studi precedenti degli stessi autori (parzialmente) che aveva compiuto uno screening piú generico sulla popolazione toscana attuale, concludendo che non era possibile supportare un link diretto. In altre parole, avevano trascurato la dimensione geografica su piccola scala (2). Se vi ricordate, la stessa sub-divisione geografica era emersa nellánalisi del DNA mitocondriale di ossa in tombe dei giganti e Sardi attuali (3), indicando nell´Ogliastra la regione sarda dove il DNA nuragico si é meglio conservato, indipendentemente dalla distribuzione geografica dei siti nuragici.

La seconda conclusione ha implicato  algoritmi analoghi e l´utilizzo di librerie geniche precedentemente create e disponibili in databases. Viene sommarizzata in figura 2: il modello restituisce una separazione genica tra gli attuali "eredi" degli Etruschi e gli abitanti dell´Anatolia, sia occidentale sia presa piú in largo (extended Anatolian sample) é avvenuta almeno almeno 5000 anni fa. 

In conclusione: io credo, che i ricercatori abbiano lavorato in modo corretto. In ogni caso PLoS ONE é una delle prime e delle piú autorevoli riviste scientifiche  open-access, ovviamente peer-reviewed, e l´ articolo é lí da leggere e da vedere. 
La cosa che francamente non capisco, ma immagino sia un mio limite, é, in sintesi:  chi se ne frega di Erodoto? voglio dire, per sua stessa ammissione  riferisce quello che ha sentito dire da altri e non vedo davvero come possa essere considerato una fonte attendibile su cui basare teorie che vengono portate avanti da decine e decine di anni. Credo che quello che ha scritto non possa essere considerato se non indizio, una direzione possibile da verificare, ma nulla di piú. La somiglianza genetica con gli agricoltori neolitici  europei e anatolici é e rimane confermata  (figura 3), quindi dal punto di vista geografico nulla é cambiato: lo é dal punto di vista temporale, tanto che gli autori dicono che ha piú ragione Dionigi di Alicarnasso a scrivere che la civilitá etrusca ha origini autoctone, in quanto inizia attorno all´VIII sec. a.C..
Quanto ai  (forse) predecessori, i Villanoviani, addio DNA: preferivano il fuoco.

Come ultima curiositá, che peró sono certa interessa a chi legge queste pagine: il DNA mitocondriale nuragico (per quel che si sa ora), appare distante da quello etrusco. Quel grafico va letto come se ogni punto corrispondesse ad una  longitudine ed una latitudine (per semplificare!), rispetto al punto di riferimento (Etruschi). Ovviamente stiamo parlando di discendenza matrilineare. Il DNA mitocondriale é infatti contenuto in un piccolo organello cellulare, il mitocondrio, responsabile della respirazione cellulare -  o meglio  l´ossidazione aerobica di nutrienti organici. Ha un DNA suo,  perché deriva da un antichissimo evento simbiontico con un batterio. Niente di male, ma ció fa sí che venga ereditato direttamente per via materna, perché nulla ha a che fare con quei 46 cromosomi nucleari che formano il nostro corredo genetico e che abbiamo ereditato per metá dal padre e per metá dalla madre. Le variazione del DNA mitocondriale non sono quindi legate al rimescolamento con geni paterni durante lúnione dei gameti, ma sono dovute a mutazioni introdotte dal caso man  mano che passa il tempo. E´proprio conoscendo la velocitá di queste mutazioni, in una regione particolare detta ipervariabile, che si riescono ad interpolare i dati con tali algoritmi. I quali dal punto di vista matematico sono divenuti molto evoluti e sofisticati, pur soffrendo di un drawback ineliminabile: quanto é rappresentativo il campione paleogenetico? 
Figura 3: grafico bi-dimensionale che sommarizza le affinità e distanze genetiche tra gli Etruschi (ETR)  ed altre 9 popolazioni antiche europee. Si noti il link tra Etruschi e agricoltori neolitici
(fig. S4 del rif. 1, didascalia rielaborata)

(1) Silvia Ghirotto, Francesca Tassi,  Erica Fumagalli, Vincenza Colonna, Anna Sandionigi, Martina Lari, Stefania Vai, Emmanuele Petiti, Giorgio Corti, Ermanno Rizzi, Gianluca De Bellis, David Caramelli, Guido Barbujani mail (2013) Origins and Evolution of the Etruscans’ mtDNA. PLoS ONE 8(2): e55519.
(2) a. Guimaraes S, Ghirotto S, Benazzo A, Milani L, Lari M, et al. (2009) Genealogical discontinuities among Etruscan, Medieval, and contemporary Tuscans. Mol Biol Evol 26: 2157–2166.
(3) a. Silvia Ghiotto, Andrea Benazzo e Guido Barbujani, La diversa storia evolutiva in Gallura e Ogliastra, http://gianfrancopintore.blogspot.it/, 20.01.2010
b.  Ghirotto S, Mona S, Benazzo A, Paparazzo F, Caramelli D, et al. (2010) Inferring genealogical processes from patterns of Bronze-Age and modern DNA variation in Sardinia. Mol Biol Evol 27: 875–886.