Dalle feci di scoiattolo i segreti dell’Artico di 700mila anni fa
Uno studio rivela come i coproliti conservati nel permafrost dello Yukon possano rivelarsi preziose capsule del tempo ecologiche.
Come appariva l’Artico un milione di anni fa? In mancanza di una macchina del tempo che possa fornire una risposta certa e immediata, bisogna “accontentarsi” degli indizi che la scienza è in grado di recuperare sul territorio. Un alleato prezioso in tal senso sono i coproliti conservati nel permafrost. Coproliti è un termine “nobile”, sinonimo di feci congelate. Ebbene sì, il lontano passato delle regioni artiche può essere ricostruito grazie ai “lasciti” degli animali del passato.
Uno studio di recente pubblicazione sulla rivista Nature Communications si è avvalso del fondamentale supporto degli antichi scoiattoli che abitavano le praterie dello Yukon, in Canada, per realizzare un viaggio indietro nel tempo fino a 700.000 anni fa.
Una storia che porta inevitabilmente a pensare a Scrat, il celebre e sfortunato scoiattolo della saga cinematografica L’Era Glaciale ossessionato dalla sua ghianda. La realtà non risulta particolarmente distante da quella raccontata nel film di animazione dei Blue Sky Studios: i veri scoiattoli terrestri dell’antico Yukon hanno fatto qualcosa di molto simile, ma anziché perdere le ghiande nelle loro corse sulle distese di neve e ghiacci, hanno conservato nelle loro tane del materiale organico prezioso, rimasto sigillato nei millenni nel permafrost.
Le capsule del tempo dello scoiattolo artico
I ricercatori della McMaster University, dell’Hakai Institute e della University of Alberta hanno analizzato campioni di permafrost prelevati da antiche tane di scoiattolo terrestre. Le “case” di questi roditori dell’Artico preistorico sono rimaste sigillate e preservate per millenni, attraversando diversi periodi glaciali.
I reperti fecali recuperati al loro interno hanno un’età compresa tra i 30.000 e i 700.000 anni, rappresentando una fonte di DNA tra i più antichi sequenziati sul pianeta. A rendere eccezionali queste deiezioni d’altri tempi, sostanzialmente palline fecali grandi non più di un escremento di coniglio, è la quantità di DNA ambientale antico (aeDNA) che è stato possibile estrarre.
Grazie a tecniche avanzate di metagenomica, il team ha ricostruito più di 18 genomi mitocondriali completi. Tra questi figurano non solo quelli dello scoiattolo ospite, ma anche di mammut lanosi, cavalli selvaggi e bisonti delle steppe. Le analisi hanno rivelato anche tracce di lupi grigi, grandi felini (come il puma o il ghepardo americano) e oltre 200 gruppi di piante e insetti.
Piccoli accumulatori seriali
Ma come è finita tutta questa varietà dentro una singola tana? Dobbiamo forse immaginare che centinaia di migliaia di anni fa l’Artico fosse popolato da feroci scoiattoli onnivori? In realtà, l’antenato dell’odierno scoiattolo terrestre artico, era una sorta di accumulatore seriale.
Tyler Murchie dell’Hakai Institute, autore principale dello studio, ha spiegato che questi animali si comportavano un po’ come dei “topi d’appartamento”: giravano per il paesaggio della Beringia raccogliendo pezzi di piante, ossa, semi e carogne, portando tutto all’interno dei loro tunnel.
Spezziamo una lancia a favore degli scoiattoli dell’antichità: anche i moderni scoiattoli artici (Urocitellus parryii), ampiamente diffusi tra lo Yukon e l’Alaska, sono accumulatori e opportunisti. La loro dieta spazia dai vegetali ai funghi, per arrivare a carogne terrestri e resti di balene spiaggiate.
L’evoluzione scritta nelle feci
A questa domanda, la scienza risponde di no. Fino a oggi, la comunità scientifica era convinta che gli scoiattoli preistorici dello Yukon centrale appartenessero alla stessa identica linea evolutiva dei roditori che popolano oggi la regione canadese. L’analisi del DNA antico ha invece rivelato una storia molto più dinamica. Tra i reperti è stata infatti identificata una linea genetica risalente a 700.000 anni fa che oggi è del tutto scomparsa dal Nord America. Quel ramo si è estinto localmente nel corso dei millenni, e i suoi unici “discendenti” ancora in vita appartengono a una specie affine che oggi si trova esclusivamente dall’altra parte del mondo, nella Siberia occidentale.
Un fenomeno che dimostra come mutamenti climatici e conseguenti migrazioni abbiano ridisegnato la biodiversità del mondo antico in modo profondo. Comprendere come le specie animali, ma anche vegetali, si siano spostate o frammentate in risposta ai cambiamenti del clima del passato fornisce modelli preziosi per prevedere la capacità di adattamento degli ecosistemi attuali di fronte al riscaldamento globale.
“Possiamo osservare quali geni sono stati selezionati dai cambiamenti climatici del passato – spiega Hendrik Poinar, direttore del McMaster Ancient DNA Centre – .Questo ci aiuterà a capire come gli animali di oggi potrebbero — o non potrebbero — adattarsi al riscaldamento globale in corso”.
Le conclusioni dello studio aprono scenari rivoluzionari per la paleogenomica. A parità di condizioni, i coproliti risultano conservare il DNA ambientale molto meglio delle ossa o del semplice sedimento. Non proteggono solo il patrimonio genetico dell’animale o del suo microbioma intestinale, ma l’intera fotografia dell’ecosistema circostante.
Nello Yukon sono state già individuate centinaia di queste antiche tane. Studiarle permetterà di approfondire come i cambiamenti climatici del passato abbiano guidato l’evoluzione, la dispersione e l’estinzione della megafauna.
