Le nuove teorie sull’estinzione dei mammut cambiano la risposta alle grandi sfide imposte dal cambiamento climatico per la vita sulla Terra
La scienza ci insegna che l’unico modo per trovare risposte sul futuro è guardare nel passato e la storia, anche la più recente, non fa che confermarlo. A volte mettere a fuoco qualcosa successo molto tempo fa può aiutare ad avere una visione più chiara non solo di ciò che sta avvenendo nell’immediato presente ma anche di ciò che ci aspetta appena svoltato l’angolo del prossimo futuro.
È quanto accade per esempio studiando il mistero dell’ultima popolazione di mammut che ha abitato la Terra e che è scomparsa circa quattromila anni fa dall’isola di Wrangel, nell’oceano Artico. Non è stato ancora stabilito con certezza come mai questi grandi mammiferi si siano estinti, ma un nuovo studio pubblicato sulla rivista Cell ha smentito l’ipotesi fino ad oggi più accreditata – quella che riteneva la popolazione fosse troppo poco numerosa – e ha suggerito che l’estinzione sia stata dovuta invece a un singolo, catastrofico evento, che gli scienziati devono però ancora identificare.
Abbiamo approfondito questo studio con il professor Antonino Briguglio, referente regionale per la Società Paleontologica Italiana della Liguria e professore associato presso il dipartimento di Scienze della Terra, dell’Ambiente e della Vita all’Università degli Studi di Genova.
Il mammut lanoso, uno degli animali simbolo dell’epoca dei mammiferi, è comparso 800 mila anni fa in Siberia e si è diffuso dalla Russia al Nord America; il declino della specie è cominciato 10mila anni fa, ma l’ultima popolazione, quella di Wrangel appunto, si era ritirata a vivere sull’isola omonima nell’oceano Artico e lì, come hanno dimostrato gli scienziati del Centre for Palaeogenetics in Svezia, hanno ricreato un branco partendo da appena 8 individui e, sempre secondo i ricercatori, da un’unica madre. Superato quindi il problema del “collo di bottiglia”, i mammut sono stati in grado di dar vita a un pool genetico abbastanza forte da permettergli di sopravvivere e arrivare, nel giro di una ventina di generazioni, a colonizzare l’isola con almeno 300 esemplari.
Professor Briguglio, che rilevanza ha una scoperta di questo genere in paleontologia e come influenza l’attualità?
«Ha una rilevanza fondamentale per più di una ragione. Uno dei grandi problemi che abbiamo oggi è che andando indietro nel tempo la risoluzione stessa del tempo scema, via via che ci si sposta verso le ere più lontane. Quando un paleontologo studia cose successe centinaia di migliaia di anni fa non riesce ad avere la risoluzione dell’anno: si può dire che un certo evento è accaduto circa 20 milioni di fa per esempio, ma è difficile andare più nello specifico; chiaramente, a scala umana 20 milioni di anni è quasi paradossale. Perciò lo studio fatto sui mammut e la scoperta evidenziata dai colleghi sulla rivista Cell è così importante perché permette di arginare il problema della risoluzione del tempo, viaggiando su poche migliaia di anni nel modo più accurato possibile per i grandi vertebrati. Uno dei problemi principali che abbiamo legato alla risoluzione temporale è questo: non riusciamo mai a dare contezza di cose come le mutazioni genetiche in un intervallo di tempo ridotto. I colleghi invece sono riusciti a riconoscere come il pool genetico all’interno dell’ultima popolazione di mammut, sull’isola di Wrangel, nell’Oceano Artico, sia sopravvissuto al fenomeno noto come “collo di bottiglia”, che è qualcosa che hanno tantissime specie in via d’estinzione oggi, che manteniamo vivi negli zoo e nei parchi. L’interesse scientifico è intenso: lo studio fatto sui mammut ci riporta in una situazione in cui restavano pochissimi individui, addirittura si parla di un’unica madre, che riesce a ricostruire nel corso di quattromila anni una popolazione di ragionevole dimensione. È spettacolare: riusciamo a muoverci attraverso 40 generazioni e ad avere un dato ad altissima risoluzione sul potenziale genetico necessario per ricostruire un’intera popolazione, considerando che ogni mammut viveva decine di anni. Questo ci interessa per quanto riguarda gli studi per salvare specie a rischio: l’orso polare, il panda grigio, per citarne alcune, perché si riesce ad avere uno studio temporale storico con una risoluzione elevata sufficiente per vedere come il pool genetico di un’unica madre è stato in grado di creare una diversità accettabile da ricostruire, generazione dopo generazione, una specie. Rimane, naturalmente, aperto un problema: è possibile ricostruire l’evoluzione genomica ma non riescono a spiegarsi come mai tutta questa buona diversità non sia stata sufficiente a evitare l’estinzione. Si fanno delle speculazioni: o all’interno del pool genetico è successo qualcosa, basta un genoma non utile alla sopravvivenza che nell’arco di poco tempo la specie si restringe al punto da portare all’estinzione; oppure si è verificato un evento climatico estremo che li ha sterminati, come accaduto ad esempio per i dinosauri. Un’altra opzione sarebbe la limitazione nel trovare del cibo ad esempio. È un aspetto ancora aperto per la paleontologia, è difficile in questo campo avere una conferma precisa per un singolo evento ma anche arrivare a confermare le ipotesi per le quali a fronte di un evento clamoroso – come appunto l’estinzione dei dinosauri che benché non sia stata la più devastante e impattate sulla biosfera è sicuramente la più famosa – un organismo muore e quello accanto sopravvive».
Lei si occupa soprattutto della biosfera marina. Quali risposte sul passato e sul futuro possono arrivare dall’ambiente marino?
«La stragrande maggioranza di fossili di cui disponiamo e su cui studiamo oggi è di origine marina, perché gli organismi marini si preservano con una facilità maggiore rispetto a qualunque altro organismo terrestre. I fossili marini, rispetto a quelli continentali, hanno questa peculiarità: permettono di ricostruire l’ambiente in cui vivevano con un dettaglio maggiore. Le rocce che contengono i fossili hanno diverse sequenze che si sono depositate una serie dopo l’altra e stratificate con il passare dei secoli: perciò analizzarle è come sfogliare un libro di informazioni sulla biosfera e sull’ambiente. La tecnologia oggi permette di ricostruire le condizioni degli oceani, la temperatura, i paradigmi per i quali certi organismi resistevano e altri no. Si parla moltissimo di grandi sconvolgimenti ambientali, soprattutto negli ultimi anni: il grosso problema di questi eventi è come gli organismi reagiscono agli stessi. La storia geologica della Terra è ricchissima di esempi di come sconvolgimenti molto peggiori di quello che stiamo vivendo adesso hanno favorito o limitato la crescita di popolazioni e specie, e compito del paleontologo è andare indietro nel tempo per cercare un arco temporale simile a quello in cui sta vivendo e provare a vedere come gli organismi hanno reagito posti alle medesime condizioni in cui ci si trova nell’attualità. Questo ha una rilevanza enorme con il problema climatico che affrontiamo oggi».
Studiare il passato per comprendere il presente e salvare il futuro, insomma.
Il professor Briguglio ci fa un esempio pratico di come il lavoro del paleontologo si può toccare con mano nel presente per spiegare concetti complicati e ci racconta delle barriere coralline presenti in Liguria, dietro Savona, in mezzo ai boschi. Barriere che hanno 27 milioni di anni e che oggi sono completamente circondate da funghi e cinghiali: si sono formate una trentina di milioni di anni fa, quando il mare padano lambiva la costa settentrionale della regione; la pianura padana, tutta la zona dopo Savona, da Carrosio fino a Mondovì, era zona costiera: una quindicina di atolli che si estendevano tra Savona e Genova, prima di Albenga. Le barriere coralline qui erano molto spesse, a dimostrazione del fatto che godevano di ottima salute: avevano vissuto per almeno un milione di anni. Poi a un certo punto, quasi in maniera isotropa, nello stesso istante, vennero “soffocate” dai sedimenti portati da enormi fiumi che iniziarono a scaricare materiale da sud verso nord. Questo cambiamento, devastante per la biosfera dell’epoca, fu dovuto al fatto che tra i 23 e i 24 milioni di anni fa il clima cambiò: si verificò un riscaldamento climatico in parte paragonabile agli scenari peggiori calcolati adesso per i prossimi 200 anni, ma non fu il caldo a uccidere i coralli. Il problema ci fu perché alle spalle delle barriere coralline stavano nascendo le Alpi: il terreno si alzava, c’erano terremoti continui, i fiumi si fecero più attivi, e con l’aumento delle temperature aumentò la piovosità. L’acqua dei fiumi, che era di più e scorreva con maggior forza, portà una quantità di materiale enorme sulle barriere coralline che non permise più loro di sopravvivere. Oggi visitando questa zona è possibile seguire per un centinaio di metri i coralli e poi imbattersi nei fossili di ostriche e di altri molluschi, di ricci di mare, di alghe, e toccare con mano appunto quello che il clima ha fatto alla biosfera. “Questo risponde a una domanda importante”, ci sottolinea Briguglio: “come ha reagito la vita al cambiamento climatico? È morta? No. È cambiata”.
In questo continuo trasformarsi, a cosa è dovuto il cambiamento climatico?
«Ci sono diverse cose da considerare per poter rispondere a questa domanda. La Terra ha sempre avuto sconvolgimenti ciclici e ci sono funzioni matematiche con cui è possibile calcolare queste variazioni, dovute perlopiù al rapporto tra Terra, Luna e Sole e al modo in cui si dispongono geometricamente tra loro (e le maree ne sono un classico esempio). Diventa ancora più complicato se vado a modificare sensibilmente il rapporto tra questi tre. Si è scoperto ormai anni fa che l’orbita terrestre non è immutata o immutabile: varia da una molto ellittica a una molto più circolare e queste variazioni provocano ciclicamente un crollo della stagionalità. Anche l’asse magnetico della Terra non è immobile: dovrebbe puntare verso la stella Polare ma si sposta con moti definiti “milankoviani” dallo scienziato che ne ha studiato le cause e gli effetti, Milankovitch; queste oscillazioni, queste variazioni, portano a cambiamenti climatici costanti. La Terra ha subito stravolgimenti enormi: basti considerare che solo negli ultimi pochi milioni di anni ci sono stati circa 150 eventi climatici importanti, comprese le glaciazioni. Intorno a 270 milioni di anni fa c’è stata la più grande estinzione di massa del pianeta Terra; tra il paleozoico e il mesozoico ci sono stati intervalli temporali molto estesi in cui sono state osservate eruzioni vulcaniche continue. Immaginiamo la Siberia che erutta per 300mila anni, nella latitudine in cui dovrebbe essere più freddo. Lo sconvolgimento è mostruoso: la risposta della biosfera è che per il 90% la stessa si estingue. 270 milioni di anni fa appunto, i primi mammiferi erano pronti a colonizzare la Terra. Sono stati rasi al suolo: sono sopravvissuti solo un paio di piccoli rettili che in pochi milioni di anni sono diventati dinosauri. Poi 66 milioni di anni fa un meteorite ha colpito la Terra: i dinosauri si sono estinti e questo ha permesso ai pochi mammiferi restanti di conquistare il Pianeta, siamo circa nel cenozoico. Gli sconvolgimenti climatici sono gli attori principali della genesi e della fine delle specie, fa parte dello spirito stesso della Terra. Non è questo, in verità, a doverci preoccupare».
Qual è allora il pericolo maggiore?
«L’accelerazione, che è un problema veramente complesso. Si tratta di un dato che si basa sul tempo e come dicevamo prima, in paleontologia avere una risoluzione così precisa del tempo è complicatissimo. Il problema della crisi climatica attuale è che non si è mai verificato prima un innalzamento così repentino delle temperature o dell’acidità degli oceani nella storia della Terra, perlomeno per quel che ci è dato sapere. Ci sono stati dei momenti in cui gli oceani sono stati molto più acidi e il clima molto più caldo di quanto sia adesso, anzi; esistono grafici da cui ci rendiamo conto che questo è il momento più freddo dell’intera storia del nostro pianeta da 500 milioni di anni. Anche C02, non ce n’è mai stata così poca! Ma è l’accelerazione che c’è stata negli ultimi 100 anni a spaventare: in paleontologia siamo preoccupati dal fatto che questo dato sia drammatico. La velocità con cui temperatura e acidità salgono: se prendiamo questo dato e lo portiamo “avanti” nel tempo vediamo che si arriva a un punto in cui sulla Terra esisteranno condizioni atmosferiche che non si sono mai verificate prima. Il problema maggiore è la C02: aumenta l’acidità degli oceani e sconvolge la biodiversità, con annessa difficoltà nostra a riportare in equilibrio chimico la massa d’acqua. Se questa accelerazione continuerà, non ci resterà molto tempo: perciò, quantomeno la quantità di accelerazione appunto andrà diminuita nelle prossime generazioni se il problema vorrà essere arginato».
Il mistero dei mammut e l’evoluzione umana
Come abbiamo visto poc’anzi, svelare il mistero sull’estinzione dei mammut lanosi potrebbe essere la chiave per ottenere importanti risposte per salvare le specie attualmente a rischio estinzione e per comprendere meglio il fenomeno preoccupante del cambiamento climatico.
Secondo gli scienziati autori dello studio che abbiamo portato in oggetto oggi, è successo qualcosa che ancora non conosciamo e senza il quale i mammiferi di Wrangel sarebbero probabilmente sopravvissuti fino a oggi. Per riuscire a fare una quadra ci manca il materiale relativo agli ultimi 300 anni prima della scomparsa dei mammut, ma le ipotesi formulate variano dal grande fenomeno atmosferico (sulla falsariga di quanto accaduto ai dinosauri) alla caccia intensiva protratta dall’essere umano. Esistono infatti prove archeologiche di insediamenti umani sull’isola di Wrangel, come riporta Focus, che risalgono a circa 3.700 anni fa, poco dopo l’estinzione del mammut lanoso. Non sarebbe così assurdo scoprire che, in fin dei conti, se questi animali sono scomparsi dalla Terra la colpa è nostra.
Per approfondire, abbiamo intervistato il professor Raffaele Sardella, vertebratologo e direttore del MUST, Museo Universitario Scienze della Terra nonché docente ordinario al dipartimento omologo della Sapienza di Roma.
Professor Sardella, cosa è successo ai mammut dell’isola di Wrangel?
«È una bella domanda, non lo sappiamo con certezza: è uno dei classici della paleontologia, ci sono domande a cui è complesso rispondere. Quello che si è scoperto è che su quest’isola vivevano i mammut: non è sorprendente la cosa in sé – non è un fatto unico in senso assoluto – ma colpiscono le tempistiche, più ravvicinate, in senso paleontologico. Ci sono stati parecchi esempi di elefanti e mammut (che sono parenti tra loro) che sono riusciti a entrare in aree isolate, in territori che poi magari a causa del sollevamento del livello del mare sono diventate isole; in questi casi si è verificato un fenomeno biologico noto come endemismo: animali di grandi dimensioni che diventano nani, dando origine a specie di dimensioni più ridotte appunto, e più fragili; perciò quando poi i collegamenti con le isole si ripristinano ecco che queste popolazioni si estinguono. L’animale “nano” si è adattato a quel tipo di habitat, a quell’ambiente, a quel clima e nel momento in cui il collegamento viene ripristinato finisce inevitabilmente per soffrirne. Nel caso dei mammut è ancora più evidente la motivazione: la specie che viveva sull’isola di Wrangel si era adattata a un ambiente molto freddo, probabilmente privo di predatori di grandi dimensioni e senza presenza umana. Quando hanno iniziato a circolare animali più grandi e presumibilmente anche gli uomini, l’equilibrio si è infranto. La presenza umana incide moltissimo, così come lo fa la fine delle glaciazioni. Cambiano completamente gli habitat e le specie più vulnerabili vanno incontro all’estinzione».
Quali sono le ipotesi più probabili che hanno portato alla loro estinzione e cosa si può fare – cosa si farà – per confermarle?
«Il problema è questo: nel caso specifico di Wrangel a quanto pare si trattava di una sottospecie, una varietà locale che probabilmente andando avanti col tempo se fosse rimasta isolata più a lungo sarebbe diventata una specie ancora più piccola. Questi tipi di organismi sono estremamente delicati perché nascono e si evolvono perché adattati a quel tipo di ambiente in condizioni isolate, più uniche che rare. Come dicevo, quando si ripristinano le condizioni “originali” e i collegamenti con il continente diventano più facili, altri animali entrano, probabilmente anche gruppi umani che cacciano; uniamoci il fatto che presumibilmente i mammut sono anche pochi non sono in genere masse molto molto estese, perciò basta un evento, una malattia che colpisce la popolazione e la spazza via. Non è una sorpresa. Sono fenomeni che nel corso delle ere geologiche si sono verificati in tutte le isole, tanto nel Mediterraneo quanto in America: la debolezza intrinseca della specie che si evolve in un contesto chiuso, adattandosi a una situazione che non può che essere effimera. Quando le condizioni, in qualunque modo, cambiano, la specie si estingue. Siamo anche come dicevo in un momento di grande trasformazione quindi non possiamo escludere un grande evento ambientale che abbia influito sull’accaduto: siamo più o meno nel periodo dell’ultima glaciazione, la situazione ambientale è in trasformazione. È difficile quantificare anche l’effetto dovuto alla presenza dell’homo sapiens, che quando comincia a circolare incide moltissimo sulla vita locale, manipola e condiziona l’ambiente; l’uomo, se si avvicina ad ambienti delicati è velocissimo a far saltare gli equilibri. Questo succede ancora oggi, come vediamo ogni giorno».
Ci sono stati moltissimi ritrovamenti archeologici in questo campo, alcuni anche molto recenti. Quest’anno ad esempio in Austria un viticoltore che stava ristrutturando la sua cantina a Gobelsburg, nel distretto di Krems, ha rinvenuto resti di mammut che sono risultati essere risalenti a decine di migliaia di anni fa. È un evento molto raro in Austria ma lascia comprendere quanto e come questi enormi animali si muovevano in giro per l’Europa. In Austria l’ultima volta erano stati trovati resti di mammut 150 anni fa, sempre nell’area di Krems. Meno sorprendenti sono i ritrovamenti in America. Non molto tempo fa alcuni minatori hanno portato alla luce uno scheletro parziale di mammut nella Freedom Mine, vicino a Beulah, in Nord Dakota. Parte importante del ritrovamento è stata la zanna completa lunga 2.1 metri, che – trasportata in un primo momento su un camion senza che i minatori si rendessero conto della sua importanza – è stata poi isolata e portata al museo statale di Bismarck. Nella stessa area i paleontologi hanno poi rinvenuto oltre 20 ossa dello scheletro del mammut, comprese costole, una scapola, un dente e parte dei fianchi. È uno degli scheletri più completi mai scoperti nella regione. L’eccezionalità della scoperta è ancora maggiore perché grazie a questa zanna sarà possibile scoprire nuovi dettagli della vita durante l’ultima era glaciale, tra 2.6 e 11.700 milioni di anni fa. Sotto il permafrost in una miniera d’oro a sud di Dawson City nello Yukon, in Canada ma la confine con l’Alaska, è stato rinvenuto un cucciolo di mammut lanoso mummificatosi oltre 30 mila anni fa e conservatosi perfettamente con pelo e pelle intatti. Anche in Italia abbiamo avuto la nostra dose di ritrovamenti importanti. La più eccezionale è quella avvenuta il 25 marzo del 1954 nella Fornace Santarelli a Madonna della Strada, frazione di Scoppito, in Abruzzo: uno scheletro quasi intero.
Professore, esiste un piano per “riportare in vita” i mammut, messo a punto da una compagnia di biotecnologie americana, la Colossal Biosciences. Che ne pensa? È davvero possibile?
«Tecnicamente siamo vicini a poter tentare un’operazione del genere per quello che se ne sa. Partiamo dal fatto che il materiale genetico si riesce a recuperare in molti casi da mammut che si trovano in Siberia parzialmente conservati, con carne e pelliccia ancora attaccati al corpo; lo scongelamento di varie parti del permafrost permette che emergano in questa zona varie parti non totalmente compromesso. L’idea della clonazione che ha dato origine al film Jurassic Park era estrema ma per animali pleistocenici con questo tipo di ritrovamenti è ancora più facile da ottenere: le tecniche si stanno sviluppando e i progetti ci sono, quindi sì, è davvero possibile. Il problema di fondo è: a che scopo? Bisognerebbe portare avanti di pari passo con quello tecnologico anche un progetto filosofico, etico. L’obiettivo potrebbe essere vedere com’era fatto il mammut ma intanto, non si tratterebbe mai del mammut originale: per quanto il materiale genetico possa essere impiantato in una femmina di elefante indiano, la più vicina possibile al mammut lanoso, non sarebbe mai comunque totalmente identico. Magari si potrebbero ottenere risultati migliori con aggiustamenti tecnologici e sfruttando le biotecnologie ma rimane il punto del “perché”, “per farne cosa”. Il loro ambiente naturale peraltro non esiste più, ci sono problemi di scioglimento dei ghiacci in tutta la Siberia. Consideriamo anche che non abbiamo idea di cosa significhi riportare in vita questi animali in questa maniera. Potrebbero avere effetti che al momento non possiamo nemmeno immaginare. Basti pensare che ci sono batteri nel permafrost, microrganismi potenzialmente patogeni che potrebbero tornare in circolo. Siamo affascinati tecnologicamente dal fatto che si “possono” creare tante cose, che abbiamo fisicamente la possibilità di farlo, ed è desiderabile da un punto di vista tecnico ma se parliamo eticamente, tutto il progetto lascia molto a desiderare».
L’ambizioso progetto di riportare in vita il mammut lanoso è stato raccontato dalla stessa compagnia di biotecnologie texana, la Colossal Biosciences, in un’intervista rilasciata a IFL Science. L’obiettivo è di reintrodurre i primi esemplari in natura entro il 2028. Il fondatore Ben Lamm ha spiegato che il progetto ha lo scopo di creare il “mammut 2.0” andando a individuare tutti i geni legati a caratteristiche specifiche del mammut (le zanne, la pelliccia, la forma del cranio) e confrontare il genoma con quello dell’elefante asiatico (che condivide già il 99,6% del patrimonio genetico dell’animale estinto). L’ovulo dell’elefante asiatico sarà poi dunque usato come base per le modifiche necessarie a produrre il “mammut 2.0”. L’ibrido sarà pertanto una nuova specie, secondo Colossal Biosciences, e i benefici saranno diversi anche in ottica ambientale: questi grandi animali infatti brucando e calpestando il terreno aiuteranno la tundra a prosperare e contrasteranno il fenomeno di rilascio di C02 contenuta sotto terra nell’atmosfera.
Secondo Colossal Biosciences potrebbero esserci benefici ambientali. Che ne pensa, cosa potrebbe comportare il reinserimento in natura di questa specie?
«Stiamo parlando di un ecosistema che di fatto è sparito. Non esiste più. Non si tratta solo di riportare in vita i mammut, gli manca intorno tutto il contesto ecologico, tutto l’ecosistema al quale appartenevano. Secondo alcuni studiosi potrebbe trattarsi di un primo passo per riportare queste mandrie a calpestare il suolo della Siberia e questo potrebbe contrastare lo scioglimento e l’immissione di altri gas serra dal metano che esce dal terreno durante la fase di scongelamento. Il ragionamento è ragionevole ma il contesto è complicato: si tratta di riprodurre un parco pleistocenico, alcuni scienziati impegnati nel progetto hanno acquistato renne per trasferirle in queste zone, dove non ce n’erano più oppure ancora peggio hanno comprato bisonti americani per portarli in Siberia; io da paleontologo dico: non si tratta degli stessi animali. Era un’altra specie, era molto grande, con corna allungate, è proprio un altro tipo di animale. Mi domando, ha senso comprare e portare animali in un habitat diverso dal loro per ricreare un ecosistema che è, di fatto, scomparso? Naturalmente si possono porre in essere una serie di operazioni tecnologiche per superare i limiti del progetto ma torniamo alla domanda principale: per farne poi cosa? Il film Jurassic Park in questo era molto lucido. Pensiamo di poter controllare un sistema che poi rischia di sfuggirci di mano e portare a complicazioni inaspettate».
Il punto insomma è piuttosto chiaro. Questa specie estinta di giganteschi mammiferi che migliaia di anni fa vagava per territori ghiacciati continua ancora oggi ad esercitare un forte fascino, forse acuito dal fatto che il cambiamento climatico ha portato allo scioglimento del permafrost e dunque a un aumento – preoccupante, per tanti versi – dei ritrovamenti fossili, unitamente alle nuove possibilità che si aprono con le biotecnologie di cui disponiamo. Ma il fatto che una cosa si “possa” fare non significa affatto che si “debba” fare, né che sia giusto farla.
Articolo originariamente pubblicato su Il Mondo Rivista
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