Avventure nella macchina del tempo genetica

Il DNA antico ci dice sempre di più sugli esseri umani e sugli ambienti del passato. Potrebbe anche aiutarci a salvare il futuro?

Eske Willerslev ha visitato il Redpath Museum di Montreal, una collezione di storia naturale di epoca vittoriana composta da 700.000 oggetti, molti dei quali esposti in teche di legno e vetro. La collezione – “molto, molto eclettica”, ha spiegato un curatore – riflette il gusto dei souvenir dei viaggiatori e degli appassionati di geologia del XIX secolo. Il visitatore può vedere un osso della zampa di una mucca marina di Steller estinta, un’armatura da samurai, un puma impagliato e due mummie umane.

Willerslev, noto specialista nell’ottenere il DNA da ossa e oggetti antichi, ha visto potenziali campioni biologici in questo miscuglio di manufatti. Osservando una piccola pentola da cucina egizia, ha chiesto all’accompagnatore: “Avete mai trovato del grano in questi oggetti?”. Dopo aver studiato uno scheletro di dinosauro che si è rivelato essere un calco e non un osso vero e proprio, ha detto: “Peccato. Ci possono essere proteine sui denti”.

“Penso sempre: “C’è qualcosa di interessante da cui prendere il DNA?””, ha detto, lanciando un’occhiata ai curatori. “Ma a loro non piace, perché…”. Willerslev, che fino a poco tempo fa viaggiava con una piccola sega elettrica, ha fatto un movimento di taglio avanti e indietro con la mano.

Willerslev era in visita a Montreal per ricevere un premio scientifico dal Consiglio Culturale Mondiale, già assegnato al teorico delle stringhe Edward Witten e all’astrofisica Margaret Burbidge, per il suo lavoro sui quasar. Willerslev lo ha vinto per le “numerose scoperte nel campo della genetica evolutiva”. Tra questi, il recupero del primo genoma più o meno completo di un uomo antico, nel 2010, e il record del materiale genetico più antico mai recuperato: geni di 2,4 milioni di anni fa da un tumulo ghiacciato in Groenlandia, che hanno rivelato che il deserto artico era un tempo una foresta, con tanto di pioppi, betulle e mastodonti vaganti.

Queste scoperte sono solo una parte dell’ondata di scoperte di quella che viene definita una “rivoluzione del DNA antico”, in cui le stesse apparecchiature ad alta velocità utilizzate per studiare il DNA degli esseri viventi vengono utilizzate per gli esemplari del passato. Al Globe Institute, parte dell’Università di Copenaghen, dove Willerslev lavora, c’è un congelatore pieno di molari umani e ossa dell’orecchio tagliate da scheletri precedentemente portati alla luce dagli archeologi. Un altro contiene carote di sedimenti prelevate dai fondali dei laghi, in cui il suo gruppo sta trovando tracce di interi ecosistemi che non esistono più.

“Stiamo letteralmente camminando sul DNA, sia del presente che del passato”.

Eske Willerslev

Grazie ad alcuni laboratori ben finanziati come quello di Copenaghen, la macchina del tempo dei geni non è mai stata così attiva. Esistono mappe genetiche di gatti dai denti a sciabola, orsi delle caverne e migliaia di esseri umani antichi, tra cui vichinghi, navigatori polinesiani e numerosi Neanderthal. Il numero totale di esseri umani antichi studiati è superiore a 10.000 e in rapida crescita, secondo un conteggio del dicembre 2024 apparso su Nature. Anche le fonti di DNA sono in aumento. I ricercatori sono riusciti a recuperare il genoma di una donna dell’era glaciale da un dente di renna intagliato, la cui superficie aveva assorbito il suo DNA. Altri stanno scavando nei pavimenti delle caverne e stanno ottenendo informazioni sulle persone e sugli animali che vi hanno vissuto.

“Stiamo letteralmente camminando sul DNA, sia del presente che del passato”, afferma Willerslev.

Gli antichi geni hanno già rivelato storie notevoli di migrazioni umane in tutto il mondo. Ma i ricercatori sperano che il DNA antico sia più di un telescopio sul passato: sperano che abbia un uso pratico e concreto nel presente. Alcuni hanno già iniziato ad analizzare il DNA dei nostri antenati alla ricerca di indizi sull’origine delle malattie moderne, come il diabete e le patologie autoimmuni. Altri aspirano a usare i vecchi dati genetici per modificare gli organismi che esistono oggi.

Presso il centro di Willerslev, ad esempio, una sovvenzione di 500 milioni di corone (69 milioni di dollari) da parte della fondazione che possiede l’azienda farmaceutica danese Novo Nordisk sta finanziando un progetto il cui obiettivo è incorporare variazioni del DNA di piante vissute in climi antichi nei genomi di colture alimentari come orzo, grano e riso. Il piano prevede di riprogettare le colture e persino interi ecosistemi per resistere all’aumento delle temperature o a un clima imprevedibile, ed è già in corso: l’anno scorso sono spuntati in serre sperimentali germogli di orzo con informazioni genetiche provenienti da piante vissute in Groenlandia 2 milioni di anni fa, quando le temperature erano molto più alte di oggi.

Willerslev, che ha iniziato a cercare materiale genetico nelle carote di ghiaccio, sta valutando questa possibilità come la prossima frontiera della ricerca sul DNA antico, un modo per trasformarlo da curiosità storica a potenziale salvatore del pianeta. Se non si fa nulla per aiutare le colture alimentari ad adattarsi ai cambiamenti climatici, “la gente morirà di fame”, dice. Ma se torniamo indietro nel passato in diversi regimi climatici in tutto il mondo, dovremmo essere in grado di trovare adattamenti genetici utili”. È la risposta della natura a un evento climatico. E possiamo ottenerla? Sì, credo di sì”.

Brandelli e tracce

Nel 1993, appena un giorno prima dell’uscita del film campione d’incassi di Steven Spielberg, Jurassic Park, gli scienziati dichiararono in un articolo di aver estratto il DNA da un tonchio di 120 milioni di anni fa conservato nell’ambra. La scoperta sembrava avvicinare alla realtà la premessa del film di un T. rex clonato. “Prima o poi”, disse all’epoca uno scienziato, “troveremo un’ambra contenente un insetto mordace che si è riempito lo stomaco con il sangue di un dinosauro”.

Ma quei risultati si sono rivelati falsi, probabilmente a causa della contaminazione da parte del DNA moderno. Il problema è che il DNA moderno è molto più abbondante di quello presente in un vecchio dente o in un campione di terra. Questo perché la molecola genetica viene costantemente mangiata dai microbi e spezzettata dall’acqua e dalle radiazioni. Nel corso del tempo, i frammenti diventano sempre più piccoli, fino a quando la maggior parte è così corta che nessuno può dire se appartengono a una persona o a un gatto dai denti a sciabola.

“Immaginate che un antico genoma sia un grande libro e che tutte le pagine siano state strappate, passate al tritacarne e gettate in aria per essere disperse dal vento. Rimangono solo pochi brandelli di carta. E peggio ancora, sono mescolati con i brandelli di carta di altri libri, vecchi e nuovi”, dice Elizabeth Jones, storica della scienza. Il suo libro del 2022, Ancient DNA: The Making of a Celebrity Science, descrive in dettaglio l’opprimente paura dei ricercatori di essere contaminati, sia in senso letterale, dal DNA moderno, sia in senso più figurato, quando gli scienziati sono così tentati dalla prospettiva della fama e dell’essere i primi che rischiano di trasformare i dati scarsi in storie inverosimili.

“Quando sono entrato nel settore, il mio supervisore mi ha detto che questa è una strada molto, molto rischiosa da percorrere”, dice Willerslev.

Ma il problema dei vecchi geni confusi e frammentati è stato ampiamente risolto a partire dal 2005, quando le aziende statunitensi hanno introdotto per la prima volta macchinari di nuova generazione ultraveloci per l’analisi dei genomi. Queste macchine, destinate alla ricerca medica, richiedevano frammenti brevi per ottenere prestazioni rapide. I ricercatori di DNA antico hanno scoperto che potevano usarli per farsi strada con la forza bruta anche in campioni mal conservati. Quasi immediatamente, hanno iniziato a recuperare ampie parti dei genomi di orsi delle caverne e mammut lanosi.

Gli esseri umani antichi non erano molto lontani. Willerslev, che non era ancora famoso, non aveva accesso a ossa umane e sicuramente non a ossa di Neanderthal (le migliori erano state raccolte dallo scienziato Svante Pääbo, che le stava già analizzando con sequenziatori next-gen in Germania). Ma Willerslev è venuto a conoscenza di un ciuffo di capelli lungo 15 centimetri raccolto da un letamaio di 4.000 anni fa sulla costa della Groenlandia. Il capello era stato conservato per anni in un sacchetto di plastica nel Museo nazionale danese. Quando ha chiesto informazioni, i curatori gli hanno detto che pensavano fosse umano, ma non potevano esserne certi.

“Beh, voglio dire, conosci qualche altro animale in Groenlandia con i capelli neri e lisci?”, dice. “Non proprio, vero?”.

I capelli si sono rivelati contenere DNA ben conservato e nel 2010 Willerslev ha pubblicato su Nature un articolo che descriveva il genoma di “un paleo-eschimese estinto”. Si trattava del primo genoma umano più o meno completo proveniente dal passato profondo. Si trattava di un uomo con sangue di tipo A+, probabilmente con occhi marroni e folti capelli scuri, e – cosa più significativa – senza discendenti . Il suo codice del DNA presentava schemi unici non riscontrabili negli Inuit che oggi occupano la Groenlandia.

“Diamo credito agli archeologi… perché hanno l’ipotesi. Ma noi possiamo inchiodare e dire: ‘Sì, questo è ciò che è successo'”.

Lasse Vinner

I capelli provenivano da un sito un tempo occupato da un gruppo chiamato Saqqaq, che raggiunse la Groenlandia circa 4.500 anni fa. Gli archeologi sapevano già che il particolare stile dei Saqqaq di costruire dardi e lance per uccelli era scomparso improvvisamente, ma forse perché si erano fusi con un altro gruppo o si erano allontanati. Ora il genoma dell’uomo, con caratteristiche specifiche che indicano un vicolo cieco genetico, suggerisce che si sono davvero estinti, molto probabilmente perché l’estremo isolamento e la consanguineità li hanno resi vulnerabili. Forse c’è stato un anno negativo in cui le renne in migrazione non sono apparse.

“Diamo credito agli archeologi… perché hanno l’ipotesi. Ma noi possiamo inchiodare e dire: ‘Sì, è successo questo'”, dice Lasse Vinner, che supervisiona le operazioni quotidiane del laboratorio di DNA antico di Copenaghen. “Abbiamo corroborato o falsificato diverse ipotesi archeologiche”.

A novembre, Vinner, in tuta bianca dalla testa ai piedi, ha guidato una visita ai laboratori di Copenhagen, situati nel seminterrato del Museo di Storia Naturale della città. I campioni vengono trattati in una serie di camere bianche a pressione positiva. In una di esse, i pavimenti erano ancora bagnati di candeggina, una delle tante misure adottate per evitare che il DNA moderno possa penetrare, sia dalle scarpe di un ricercatore sia dal polline che galleggia. È in parte a causa delle costose tecnologie, delle camere bianche e delle competenze analitiche necessarie per questo lavoro che la ricerca sul DNA umano antico è dominata da pochi e potenti laboratori – a Copenaghen, all’Università di Harvard e a Lipsia, in Germania – che si impegnano in una feroce competizione per ottenere campioni e scoperte di valore. Un’inchiesta del New York Times Magazine del 2019 ha descritto il campo come un “oligopolio”, pieno di incentivi perversi e di una cultura del “distruggi e arraffa” – in altre parole, una caccia all’artefatto direttamente dai Predatori dell’arca perduta.

Per ottenere la sua parte, Willerslev ha fatto leva sulla sua crescente celebrità, proiettando l’immagine di un moderno esploratore sempre pronto a scambiare i suoi tweed per stivali da letame e ad avventurarsi in qualche paesaggio ghiacciato o in qualche grotta dei nativi americani. A questo si aggiunge una storia di redenzione. Willerslev racconta spesso le sue difficoltà a scuola e come aspirante cacciatore di zibellini in Siberia (“Non sono solo un pessimo studente, sono anche un pessimo cacciatore”, dice) prima che la sua fortuna cambiasse una volta trovata la scienza.

Questa narrazione lo ha reso uno dei personaggi preferiti di programmi televisivi come Nova e gli ha assicurato lauti finanziamenti da parte di aziende danesi. La sua prima autobiografia si intitolava From Fur Hunter to Professor. Una più recente si intitola semplicemente It’s a Fucking Adventure.

Scrutare nel passato

La corsa alle ossa antiche ha prodotto una sfilata di titoli sul popolamento del pianeta, e in particolare dell’Eurasia occidentale – dall’Islanda a Teheran, all’incirca. È qui che ha origine la maggior parte dei campioni di DNA antico, grazie al clima più freddo, a secoli di archeologia e a programmi di ricerca attivi. Al Museo Nazionale di Copenaghen, alcuni scheletri esposti al pubblico sono privi di denti, denti che sono finiti nel laboratorio di DNA antico del Globe Institute nell’ambito di un progetto di analisi di 5.000 serie di resti provenienti dall’Eurasia, definito come la più grande raccolta di genomi antichi mai realizzata.

Quello che il DNA antico ha scoperto in Europa è una storia a grandi linee di tre ondate di popolazioni di esseri umani moderni. I primi a uscire dall’Africa furono i cacciatori-raccoglitori che si dispersero nel continente, seguiti dagli agricoltori che si diffusero dall’Anatolia a partire da 11.000 anni fa. Questa ondata ha visto l’affermarsi dell’agricoltura e della ceramica e ha portato nuovi strumenti di pietra. Infine, un’ampia incursione di persone (e di geni) provenienti dalle pianure dell’odierna Ucraina e della Russia – i pastori di animali noti come Yamnaya – si riversò nell’Europa occidentale, diffondendo le radici delle lingue indoeuropee oggi parlate da Dublino a Bombay.

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Storia mista

Il DNA di antichi scheletri umani rivela migrazioni preistoriche.

Il patrimonio genetico degli europei è stato plasmato da tre grandi migrazioni iniziate circa 45.000 anni fa. I primi furono i cacciatori-raccoglitori. Poi arrivarono gli agricoltori dall’Anatolia, portando colture e nuovi modi di vivere. Infine, dalle steppe dell’odierna Russia e Ucraina si diffusero i pastori mobili chiamati Yamnaya. Il DNA degli scheletri antichi è la testimonianza di questi drammatici cambiamenti di popolazione.

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Gli archeologi avevano già tracciato un profilo di questa storia attraverso la cultura materiale, esaminando i cambiamenti negli stili di ceramica e nei metodi di sepoltura, il passaggio dalle asce di pietra a quelle di metallo. Alcuni attribuivano questi cambiamenti alla trasmissione culturale delle conoscenze piuttosto che agli spostamenti delle popolazioni, una visione racchiusa nella frase “pentole, non persone”. Tuttavia, il DNA antico ha dimostrato che gran parte del cambiamento è stato, in realtà, il risultato di migrazioni su larga scala, non tutte pacifiche. In Danimarca, infatti, la firma del DNA dei cacciatori-raccoglitori scompare in sole due generazioni dopo l’arrivo degli agricoltori durante la tarda età della pietra. Per Willerslev, la rapida sostituzione della popolazione “sembra una sorta di genocidio, ad essere onesti”. È un’ipotesi, naturalmente, ma come spiegare altrimenti il “limitato contributo genetico” alle generazioni successive degli abitanti del luogo dagli occhi azzurri e dai capelli scuri che hanno pescato e cacciato nelle isole della Danimarca per quasi 5.000 anni? Di certo, i corpi conservati nei musei di Copenaghen fanno pensare alla violenza: alcuni hanno ferite alla testa e uno è ancora pieno di frecce.

In altri casi, è ovvio che le popolazioni si sono incontrate e mescolate; l’etnia europea media di oggi condivide un certo contributo genetico da tutti e tre i gruppi fondatori – cacciatori, agricoltori e pastori – e un po’ anche dai Neanderthal. “Avevamo l’idea che le persone rimanessero ferme e che se le cose cambiano è perché le persone hanno imparato a fare qualcosa di nuovo, attraverso movimenti di idee”, dice Willerslev. “Il DNA antico ha dimostrato che non è così: le transizioni dai cacciatori-raccoglitori all’agricoltura, dal bronzo al ferro, dal ferro ai vichinghi, sono in realtà dovute a persone che vanno e vengono, mescolandosi e portando nuove conoscenze”. Ciò significa che il mondo che osserviamo oggi, con i polacchi in Polonia e i greci in Grecia, “è molto, molto giovane”.

Con un numero crescente di corpi anziani che cedono i segreti del loro DNA, i ricercatori hanno iniziato a cercare prove dell’adattamento genetico avvenuto negli esseri umani dopo l’ultima era glaciale (terminata circa 12.000 anni fa), un periodo che, come ha osservato il gruppo di Copenaghen in un rapporto del gennaio 2024, “ha comportato alcuni dei più drammatici cambiamenti nella dieta, nella salute e nell’organizzazione sociale sperimentati durante la recente evoluzione umana”.

Ogni gene umano si presenta in genere in diverse versioni possibili e, studiando i vecchi corpi, è possibile vedere quali di queste versioni sono diventate più o meno comuni con il passare del tempo, il che potrebbe indicare che sono “sotto selezione”, cioè che hanno influenzato le probabilità che una persona rimanga in vita per riprodursi. Queste pressioni sono spesso strettamente legate all’ambiente. Un segnale chiaro che emerge dai geni dell’Europa antica è la tendenza ad avere una pelle più chiara, che rende più facile la produzione di vitamina D a fronte della diminuzione della luce solare e di una dieta a base di cereali.

Anche le nuove tecnologie e il cambiamento degli stili di vita, come l’agricoltura e la vita in prossimità degli animali da allevamento (e delle loro malattie), sono state forze potenti. Lo scorso autunno, quando gli scienziati dell’Università di Harvard hanno analizzato il DNA degli scheletri, hanno dichiarato di aver rilevato prove “dilaganti” dell’azione evolutiva. I cambiamenti sono apparsi soprattutto nei geni del sistema immunitario e in una precisa tendenza alla riduzione del grasso corporeo, i cui marcatori genetici sono diminuiti significativamente “nel corso di dieci millenni”. Questa scoperta è coerente con l’ipotesi del “gene parsimonioso”, una teoria della fame o della sete sviluppata negli anni Sessanta, secondo la quale prima dello sviluppo dell’agricoltura le persone avevano bisogno di accumulare più energia alimentare, ma questo è diventato un vantaggio sempre minore man mano che il cibo diventava più abbondante.

Molti degli stessi geni che oggi mettono le persone a rischio di sclerosi multipla hanno quasi certamente avuto qualche beneficio in passato.

Tali scoperte potrebbero iniziare a spiegare alcuni misteri delle malattie moderne, come ad esempio il motivo per cui la sclerosi multipla è insolitamente comune nei Paesi nordici, un modello che ha lasciato perplessi i medici.

La condizione sembra essere una “malattia latitudinale”, che diventa tanto più diffusa quanto più si va a nord; le teorie hanno indicato come fattori la relativa mancanza di luce solare. Nel gennaio dello scorso anno, su , il team di Copenaghen, insieme ai colleghi, ha affermato che il DNA antico ha risolto l’enigma, affermando che l’aumento del rischio potrebbe essere spiegato in parte dall’elevata quantità di antenati Yamnaya tra le persone in Svezia, Norvegia e Danimarca.

Quando hanno esaminato le persone moderne, hanno scoperto che le mutazioni note per aumentare il rischio di sclerosi multipla erano molto più probabili nei tratti di DNA che le persone avevano ereditato da questi antenati Yamnaya che in parti del loro genoma originate altrove.

C’è una svolta nella storia: Molti degli stessi geni che oggi mettono le persone a rischio di sclerosi multipla avevano quasi certamente qualche beneficio in passato. Infatti, c’è un chiaro segnale che queste versioni geniche erano un tempo fortemente favorite e in aumento. Will Barrie, un postdoc dell’Università di Cambridge che ha collaborato alla ricerca, sostiene che il beneficio potrebbe essere stato legato ai germi e alle infezioni che questi pastori ricevevano dagli animali. Ma se le persone moderne non affrontano le stesse esposizioni, il loro sistema immunitario potrebbe comunque tentare di inscatolare le ombre, dando luogo a malattie autoimmuni. Ciò è in linea con l’evidenza che i bambini che non sono esposti a un numero sufficiente di agenti patogeni possono avere maggiori probabilità di sviluppare allergie e altri problemi più tardi nella vita.

“Credo che la lezione di questo lavoro sia che viviamo con sistemi immunitari che abbiamo ereditato dal nostro passato”, dice Barrie. “E lo abbiamo immerso in un ambiente completamente nuovo, moderno, che spesso è, come dire, igienico”.

Raccontare storie sull’evoluzione umana spesso implica notevoli congetture: le scoperte sono spesso invertite. Ma i ricercatori di Copenaghen affermano che cercheranno di analizzare più sistematicamente il passato alla ricerca di indizi sulla salute. Oltre al DNA delle popolazioni antiche, stanno aggiungendo informazioni genetiche sugli agenti patogeni con cui queste persone sono state infettate (anche i germi basati sul DNA, come i batteri della peste, possono essere rilevati dai sequenziatori), nonché dati ambientali, come le temperature medie in alcuni momenti del passato o la quantità di copertura arborea, che può dare un’idea di quanto fosse diffuso l’allevamento di animali. I “pannelli” risultanti – di persone, agenti patogeni e ambienti – potrebbero aiutare gli scienziati a raggiungere conclusioni più solide su cause ed effetti.

Alcuni vedono in questa ricerca la promessa di un nuovo tipo di “medicina evolutiva”, ovvero farmaci adattati alla propria ascendenza. Tuttavia, la ricerca non è ancora abbastanza avanzata per proporre una soluzione per la sclerosi multipla.

Per ora, è solo interessante. Barrie dice che diversi pazienti affetti da sclerosi multipla gli hanno scritto dicendo di essere confortati dal pensiero che la loro malattia abbia una spiegazione. “Sappiamo che [le varianti genetiche] sono state utili in passato. Sono lì per una ragione, una buona ragione: hanno davvero aiutato i vostri antenati a sopravvivere”, dice. “Spero che questo sia utile alle persone in un certo senso”.

Riportare le cose indietro

In Jurassic Park, che è stato il film di maggior incasso di tutti i tempi fino all’uscita di Titanic nel 1997, gli scienziati non si limitano a entrare in possesso di un vecchio DNA. Lo usano anche per riportare in vita i dinosauri, un’operazione che porta a conseguenze mortali e ricche di azione.

L’idea sembrava una fantasia quando il film ha debuttato. Ma Jurassic Park ha anticipato le attuali ambizioni di portare i geni del passato nel presente. Alcuni di questi sforzi sono di piccola portata. Nel 2021, per esempio, i ricercatori aggiunto hanno un gene di Neanderthal a cellule umane e le hanno trasformate in organoidi cerebrali , che, secondo quanto riferito, erano più piccoli e più lenti del previsto. Altri puntano ad animali vivi. La texana Colossal Biosciences, che si definisce “la prima società di de-estinzione”, afferma che cercherà di utilizzare una combinazione di editing genico, clonazione e utero artificiale per ricreare specie estinte come i mammut e la tigre della Tasmania, o tilacino.

Colossal ha recentemente assunto come scienziato capo una nota esperta di paleogenomica, Beth Shapiro. Nel 2022, Shapiro, in precedenza consulente dell’azienda, ha dichiarato di aver sequenziato il genoma di un uccello dodo estinto da un teschio conservato in un museo. “Il passato, per sua natura, è diverso da tutto ciò che esiste oggi”, afferma la Shapiro, spiegando che Colossal sta “andando nel passato per scoprire innovazioni evolutive che potremmo utilizzare per aiutare le specie e gli ecosistemi a prosperare oggi e nel futuro”.

L’idea di riportare in vita animali estinti sembrava una fantasia quando Jurassic Park debuttò. Ma il film ha anticipato le attuali ambizioni di portare i geni del passato nel presente.

Non è ancora chiaro quanto sia realistico il piano dell’azienda di reintrodurre le specie scomparse e ripristinare l’equilibrio della natura, anche se il pubblico probabilmente comprerebbe i biglietti per vedere anche una brutta copia di un animale estinto. Alcune domande pratiche simili riguardano la grande sovvenzione che Willerslev ha ottenuto l’anno scorso dalla fondazione filantropica di Novo Nordisk, i cui farmaci contro l’obesità l’hanno trasformata nell’azienda più preziosa della Danimarca.

Il concetto del progetto è quello di leggere le impronte degli ecosistemi di un tempo e cercare informazioni genetiche che possano aiutare le principali colture alimentari ad avere successo in stagioni di crescita più brevi o più calde. Willerslev afferma di essere preoccupato per l’imprevedibilità del cambiamento climatico: è difficile dire se sarà troppo umido in una particolare area o troppo secco. Ma il passato potrebbe offrire una banca dati di soluzioni plausibili, che secondo lui devono essere preparate ora.

Il progetto prototipo è già in corso e utilizza mutazioni insolite del DNA vegetale trovate in campioni di terra della Groenlandia risalenti a 2 milioni di anni fa. Alcune di queste sono state introdotte nelle moderne piante d’orzo dal Gruppo Carlsberg, un produttore di birra tra i più grandi al mondo che gestisce un vasto laboratorio di colture a Copenaghen.

Uno dei geni studiati riguarda il recettore della luce blu, una proteina che aiuta le piante a decidere quando fiorire, una caratteristica interessante anche per gli allevatori moderni. Due milioni e mezzo di anni fa, il mondo era caldo e alcune parti della Groenlandia lo erano particolarmente: più di 10 °C in più rispetto a oggi. Per questo motivo vi poteva crescere la vegetazione. Ma la Groenlandia non si è spostata , quindi le piante devono essersi adattate in modo particolare allo stress di un crepuscolo lungo mesi seguito da settimane di luce solare di 24 ore. Willerslev dice che le piante di orzo con la mutazione sono già state coltivate in diverse condizioni di luce artificiale, per vederne gli effetti.

“La nostra ipotesi è che si possa usare il DNA antico per identificare nuovi tratti e come modello per la moderna selezione delle colture”, dice Birgitte Skadhauge, che dirige il Carlsberg Research Laboratory. La domanda immediata è se l’orzo possa crescere nell’alto nord, ad esempio in Groenlandia o nell’alta Norvegia, cosa che potrebbe essere importante in un pianeta che si sta riscaldando. La ricerca è considerata esplorativa e separata dai consueti sforzi commerciali di Carlsberg per scoprire caratteristiche utili a ridurre i costi – un interesse dal momento che l’azienda produce 10 miliardi di litri di birra all’anno, ovvero abbastanza per riempire l’Empire State Building nove volte.

Gli scienziati spesso tentano di modificare i tratti delle piante con strategie “hit or miss”. Ma Skadhauge sostiene che le piante provenienti da ambienti insoliti, come la calda Groenlandia durante il Pleistocene, avranno già incorporato i cambiamenti del DNA che sono importanti. “La natura, insomma, ha adattato le piante”, dice. “Ha già scelto la mutazione che le era utile. E se la natura si è adattata ai cambiamenti climatici per così tante migliaia di anni, perché non riutilizzare alcune di quelle informazioni genetiche?”.

Molti dei carotaggi dei laghi che i ricercatori di Copenaghen stanno utilizzando riguardano epoche più recenti, solo da 3.000 a 10.000 anni fa. Ma i ricercatori possono anche usarli per cercare idee, ad esempio tracciando i cambiamenti genetici che gli esseri umani hanno imposto all’orzo quando lo hanno allevato per diventare una delle “colture capostipite” dell’umanità. Tra le prime modifiche scelte dall’uomo ci sono state quelle che hanno portato ai semi “nudi”, poiché i semi con una buccia appiccicosa, pur essendo buoni per fare la birra, tendono a essere meno commestibili. Skadhauge afferma che il team potrebbe essere in grado di ricostruire la domesticazione dell’orzo, passo dopo passo.

Non ci sono molti precedenti di informazioni genetiche che viaggiano nel tempo. Per evitare qualsiasi incidente del tipo Jurassic Park, Willerslev dice che sta costruendo un team di etica sostanziale “per affrontare le domande su cosa significhi introdurre tratti antichi nel mondo”. Il team dovrà pensare alla possibilità che queste piante possano competere con le varietà odierne, o che i benefici siano distribuiti in modo non uniforme, aiutando ad esempio i Paesi del nord e non quelli più vicini all’equatore.

Willerslev afferma che l’evoluzione del suo laboratorio dalle ossa umane verso un DNA molto più antico è intenzionale. Egli lascia intendere che l’équipe ha già battuto il proprio record di geni più antichi, risalendo a più di 2,4 milioni di anni fa. Ed essendo il primo a guardare più indietro nel tempo, è certo che farà grandi scoperte e altri titoli di giornale. È un oceano blu”, dice, “che nessuno ha mai visto”.

Una nuova avventura, dice, è praticamente garantita.