Il fossile 'Lucy' ha riscritto la storia dell’umanità

Quant’anni fa, una domenica mattina di fine novembre 1974, un team di scienziati stava scavando in un punto isolato della regione Afar dell’Etiopia.

Osservando la zona, il paleoantropologo Donald Johanson individuò una piccola parte di un osso di gomito. L’ha subito riconosciuto come proveniente da un antenato umano. E c’era molto di più. “Guardando su per i pendii alla mia sinistra ho visto pezzi di cranio, un pezzo di mascella, un paio di vertebre”, dice Johanson.

È stato subito ovvio che lo scheletro era un ritrovamento epocale, perché i sedimenti del sito erano noti per avere 3,2 milioni di anni. “Ho capito che questo era parte di uno scheletro più vecchio di tre milioni di anni”, dice Johanson. Era il più antico primitivo umano – o ominino – mai trovato. Più tardi divenne evidente che era anche il più completo: il 40% dello scheletro era stato conservato.

Lucy potrebbe essere il nostro antenato diretto, una lacuna mancante nell’albero genealogico umano?

Al campeggio del gruppo, quella sera, Johanson fece partire una cassetta dei Beatles che aveva portato con sé e la canzone “Lucy in the Sky with Diamonds”. A questo punto Johanson pensò che lo scheletro fosse femmina, perché era piccolo. Allora qualcuno gli disse: “perché non lo chiami Lucy?”. Il nome è rimasto subito impresso. “All’improvviso”, dice Johanson, “è diventata una persona”.

Ci sarebbero voluti altri quattro anni prima che Lucy fosse descritta ufficialmente. Apparteneva ad una nuova specie chiamata Australopithecus afarensis, ed era chiaro che era uno dei fossili più importanti mai scoperti.

Ma al campeggio la mattina dopo la scoperta, la discussione era dominata da domande. Quanti anni aveva Lucy quando è morta? Aveva figli? Com’era? E potrebbe essere la nostra antenata diretta, una lacuna mancante nell’albero genealogico umano? Quarant’anni dopo, stiamo iniziando ad avere risposte ad alcune di queste domande.

Anche se era una nuova specie, Lucy non era il primo australopiteco trovato. Quello era il Taung Child, il cranio fossilizzato di un bambino vissuto circa 2,8 milioni di anni fa a Taung, in Sudafrica. Il Bambino di Taung fu scoperto nel 1924 e fu studiato dall’anatomista Raymond Dart. Egli si rese conto che apparteneva ad una nuova specie, che chiamò Australopithecus africanus.

Il Bambino di Taung fu denunciato come una semplice scimmia e di nessuna importanza

Dart scrisse: “Sapevo a prima vista che quello che avevo tra le mani non era un normale cervello antropoide. Qui, nella sabbia calcarea, c’era la replica di un cervello tre volte più grande di quello di un babbuino e considerevolmente più grande di quello di uno scimpanzé adulto…” I denti del bambino Taung erano più simili a quelli di un bambino umano che a quelli di una scimmia. Dart concluse anche che poteva camminare in posizione eretta, come gli esseri umani, perché la parte del cranio dove il midollo spinale incontra il cervello era di tipo umano.

Il Bambino Taung fu il primo indizio che gli esseri umani provenissero dall’Africa. Ma quando Dart pubblicò la sua analisi l’anno successivo, fu oggetto di dure critiche. All’epoca si pensava che l’Europa e l’Asia fossero il centro cruciale dell’evoluzione umana, e gli scienziati non accettavano che l’Africa fosse un luogo importante. Il bambino Taung fu denunciato dall’eminente anatomista Sir Arthur Keith come una semplice scimmia e di nessuna importanza.

Nei 25 anni successivi, emersero altre prove che dimostravano che Dart aveva sempre avuto ragione. Quando arrivò Lucy, gli antropologi accettarono che le australopitecine erano i primi esseri umani, non solo scimmie. Così, dopo la sua scoperta, Lucy divenne la più antica antenata potenziale di tutte le specie di ominini conosciute. La domanda immediata era: com’era?

Lucy aveva un “incredibile amalgama di caratteristiche più primitive e più derivate che non erano state viste prima”, dice Johanson. Il suo cranio, le mascelle e i denti erano più scimmieschi di quelli di altri australopitechi. La sua scatola cranica era anche molto piccola, non più grande di quella di uno scimpanzé. Aveva una mascella pesante, una fronte bassa e lunghe braccia penzolanti.

Non c’è nessun altro mammifero che cammina come noi

Per Johanson, sul campo di Hadar, è stato subito evidente che Lucy camminava in posizione eretta, come il bambino Taung. Questo perché la forma e la posizione del suo bacino riflettevano un’andatura completamente eretta. Anche il ginocchio e la caviglia di Lucy erano conservati e sembrano riflettere una camminata bipede. Studi successivi sui piedi di A. afarensis offrono ancora più prove.

Come camminatrice eretta, Lucy ha rafforzato l’idea che camminare fosse una delle pressioni selettive chiave che hanno portato avanti l’evoluzione umana. I primi ominini non avevano bisogno di cervelli più grandi per fare passi decisivi rispetto alle scimmie. La potenza cerebrale extra arrivò solo più di un milione di anni dopo, con l’arrivo dell’Homo erectus. Anche se i grandi cervelli sarebbero stati chiaramente importanti in seguito, camminare rimane uno dei tratti che ci rende unicamente umani.

“Non c’è nessun altro mammifero che cammina come noi”, dice William Harcourt-Smith dell’American Museum of Natural History di New York. “Senza il bipedalismo ci si comincia a chiedere cosa sarebbe successo alla nostra stirpe. Saremmo esistiti affatto?”

Può aver camminato come un essere umano, ma Lucy passava almeno parte del suo tempo sugli alberi, come fanno ancora oggi gli scimpanzé e gli oranghi. Può essere che la camminata eretta si sia evoluta sugli alberi, come un modo per camminare lungo i rami che altrimenti sarebbero troppo flessibili.

Non è chiaro perché Lucy abbia lasciato la sicurezza degli alberi e sia scesa a terra. Si pensa che le savane si stessero gradualmente aprendo, quindi gli alberi erano più distanziati. Ma la vera ragione per dirigersi a terra potrebbe essere stata la ricerca di cibo, dice Chris Stringer del Natural History Museum di Londra, Regno Unito. In linea con questa idea, prove recenti suggeriscono che la dieta degli australopitechi stava cambiando.

Lucy stessa potrebbe aver raccolto uova da un lago

Gli studi dei resti di cibo intrappolati sui denti conservati degli ominidi mostrano che diverse specie, compresa quella di Lucy, stavano espandendo la loro dieta intorno a 3,5 milioni di anni fa. Invece di mangiare principalmente frutta dagli alberi, cominciarono a includere erbe e carici, e forse carne. Questo cambiamento nella dieta potrebbe aver permesso loro di spaziare più ampiamente e di spostarsi in modo più efficiente in un ambiente mutevole.

La stessa Lucy potrebbe aver raccolto uova da un lago. Uova di coccodrillo e di tartaruga fossilizzate sono state trovate vicino al suo scheletro, facendo pensare che sia morta mentre le cercava.

Una scimmia con abilità di macellazione

Come hanno fatto le australopitecine ad elaborare tutti questi nuovi cibi? Le specie successive, come l’Homo erectus, sono note per aver usato semplici strumenti di pietra, ma non sono mai stati trovati strumenti di così tanto tempo fa. Tuttavia, nel 2010 gli archeologi hanno scoperto ossa di animali con segni che sembrano essere stati fatti da strumenti di pietra. Questo suggerisce che Lucy e i suoi parenti usavano strumenti di pietra per mangiare carne.

Gli scimpanzé imparano l’uso degli strumenti dalle loro madri

Da allora ci sono stati accesi dibattiti sul fatto che i segni fossero davvero fatti da strumenti. Ma se lo fossero, non è davvero sorprendente, dice Fred Spoor dell’Istituto Max Planck per l’Antropologia Evolutiva di Lipsia, in Germania.

Spoor sottolinea che gli scimpanzé moderni usano diversi strumenti, ad esempio per rompere le noci. Quindi, se gli scimpanzé possono farlo, Spoor dice che potremmo aspettarci che anche A. afarensis – che era fondamentalmente uno “scimpanzé bipede” – potesse farlo. Gli scimpanzé imparano l’uso degli strumenti dalle loro madri, e Lucy potrebbe averlo imparato in un modo simile.

Sarebbe più impressionante se la specie di Lucy avesse anche fabbricato strumenti, ma non ci sono prove di questo. “I segni di taglio non implicano che una pietra sia stata magnificamente modellata in un coltello”, dice Spoor. “Potrebbe essere una pietra affilata che ha raschiato muscoli e grasso da un osso.”

Oltre a imparare le abilità da sua madre, Lucy potrebbe anche aver imparato da altri A. afarensis. Successivi ritrovamenti di fossili nell’area di Hadar, e confronti con altri primati, suggeriscono che Lucy viveva in un piccolo gruppo sociale. Anche gli scimpanzé vivono in gruppi di poche decine di individui, e l’A. afarensis potrebbe aver adottato questo sistema.

L’infanzia di Lucy fu molto più breve della nostra

Lucy era piccola rispetto ai maschi della sua specie. Questo ha portato alcuni ricercatori a suggerire che la sua società era dominata dai maschi. Potrebbe anche essere stata poligama, come i gruppi di gorilla oggi. In generale, i maschi sono significativamente più grandi delle femmine solo nelle specie in cui un maschio può controllare diverse femmine. Così Lucy potrebbe aver vissuto in un gruppo controllato da un maschio dominante, che aveva “un harem, o un gruppo di femmine intorno”, dice Spoor.

Sembra anche che l’infanzia di Lucy sia stata molto più breve della nostra, e che abbia dovuto badare a se stessa fin dalla giovane età.

Sappiamo che Lucy era un adulto completamente cresciuto, perché aveva i denti del giudizio e le sue ossa si erano fuse. Ma a differenza degli esseri umani moderni, sembra essere cresciuta molto rapidamente, e aveva solo circa 12 anni quando è morta. In linea con questo, uno studio del 2006 su un A. afarensis di 3 anni ha suggerito che il loro cervello ha raggiunto la piena dimensione molto prima del nostro.

Tutto sommato, Lucy sembra una via di mezzo tra le scimmie e gli umani. Era simile alle scimmie nell’aspetto e nelle dimensioni del cervello, ma poteva camminare in posizione eretta come gli ominini più avanzati che vissero più tardi. Quindi dove si colloca esattamente nel nostro albero genealogico?

C’erano molte specie di ominini primitivi, che spesso vivevano fianco a fianco

Quando fu scoperta, Lucy fu salutata come il più antico antenato diretto degli umani moderni. “A. afarensis ci ha portato un piccolo passo più vicino a quell’antenato comune che condividiamo con gli scimpanzé”, dice Tim White dell’Università della California, Berkeley. “Sapevamo di essere geneticamente incredibilmente vicini agli scimpanzé, con l’ultimo antenato comune che abbiamo condiviso con loro stimato intorno ai sei milioni di anni fa. Lucy aveva colmato una lacuna nella nostra conoscenza.”

Ora sembra che Lucy non ci abbia portato così vicino al nostro antenato comune con gli scimpanzé come tutti pensavano. Gli ultimi studi genetici suggeriscono che in realtà ci siamo separati dagli scimpanzé molto prima, forse fino a 13 milioni di anni fa. Se questo è vero, la Lucy di 3 milioni di anni è arrivata abbastanza tardi nella storia dell’evoluzione umana. Fossili più vecchi, come l’Ardipithecus di 4,4 milioni di anni descritto da White e dai suoi colleghi, sono più vicini ai nostri antenati scimmie.

Ma un problema maggiore per l’idea che A. afarensis fosse il nostro antenato diretto è che la nostra discendenza si è rivelata molto complicata. C’erano molte specie di primi ominini, che spesso vivevano fianco a fianco e forse anche si incrociavano. Quando Lucy è stata trovata, erano noti circa sette ominini primitivi. Ora ce ne sono almeno 20. Semplicemente non sappiamo quali abbiano portato all’Homo sapiens e quali siano stati vicoli ciechi evolutivi.

Non è nemmeno chiaro dove in Africa si siano evoluti gli esseri umani moderni. Lucy ha suggerito che l’Etiopia era un sito cruciale. Ma nel 2008 un’altra specie di Australopithecus, A. sediba, è stata scoperta in Sudafrica. Ha vissuto circa 2 milioni di anni fa, circa quando il genere Homo è emerso per la prima volta. Anche il bambino Taung proveniva dalla stessa zona, quindi la scoperta ha suggerito che il Sudafrica potrebbe essere stato il luogo di nascita della nostra specie.

Potremmo non trovare mai il nostro vero antenato

Nonostante questo, White dice che la specie di Lucy è ancora il miglior candidato per un antenato diretto, ma che sono necessarie più prove fossili di quel periodo. “Sono fiducioso che i fossili saranno trovati in quell’intervallo, perché so che in Etiopia ci sono già quattro aree di studio con sedimenti fossiliferi di quell’età”, dice.

Anche altre specie come Kenyanthropus platyops, vissuto 3,5 milioni di anni fa, potrebbero essere l’antenato, dice Stringer. Potrebbe anche essere un fossile che non abbiamo ancora trovato.

Spoor è ancora più cauto e dice che potremmo non trovare mai il nostro vero antenato, perché troveremo mai solo una frazione della vita che esisteva una volta. Ma Lucy è certamente “abbastanza vicina”, dice.

La scoperta di Lucy ha segnato un punto di svolta nella nostra comprensione dell’evoluzione umana. Ancora oggi gli scienziati stanno imparando da lei. I paleoantropologi possono visitarla nel museo nazionale etiope di Addis Abeba, per eseguire ulteriori analisi con le nuove tecnologie. “Continuerà a dare”, dice Harcourt-Smith.

Il suo posto nell’evoluzione umana è assicurato

Secondo Johanson, forse il suo contributo più importante è stato quello di “accendere” un’ondata di ricerca che ha portato alla scoperta di molte nuove specie, come Ardipithecus e A. sediba. Il numero di specie conosciute è più che raddoppiato dopo Lucy, ma molte parti della storia devono ancora essere riempite, dice Johanson. “So che ce ne sono molte altre in agguato all’orizzonte”

Grazie a tutte queste scoperte, ora sappiamo che il processo evolutivo che ci ha portato a noi non è stato lineare. Ci sono state molte variazioni e sperimentazioni lungo la strada, con molte specie che sono state spinte all’estinzione – soprattutto i Neanderthal. Johanson dice che gli esseri umani moderni, per tutte le nostre abilità, potrebbero essere stati fortunati ad essere sopravvissuti a tutto questo.

I membri del suo team scaveranno presto per trovare fossili nella regione di Afar in Etiopia, vicino alla casa di Lucy, come fanno ogni anno. Sembra probabile che questa zona abbia più fossili da offrire. Anche se non è così, molti fossili più completi di Lucy, e molto più vecchi, sono stati trovati dal 1974. Tuttavia, Stringer dice che “il suo posto nell’evoluzione umana è assicurato a lungo termine.”

Donald Johanson ha parlato alla BBC Inside Science di Radio 4. Ascolta l’intervista completa.