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La domesticazione - Estratto "Resi Umani"

di Pietro Buffa, Mauro Biglino 2 mesi fa


La domesticazione - Estratto "Resi Umani"

Leggi in anteprima un capitolo tratto dal libro di Pietro Buffa e Mauro Biglino e scopri nuove incredibili rivelazioni sulle origini della specie umana

Abbiamo ogni giorno sotto gli occhi una grandissima varietà di specie viventi che non sono il risultato di una esclusiva evoluzione naturale ma di una attività manipolatoria dell’uomo che ha affiancato e a più riprese guidato, il naturale processo bio-evolutivo di molti organismi. Nell’ambito animale, specie come il Gallus gallus (gallo e gallina), l'Ovis aries (montone e pecora), il Bos taurus (toro e mucca), il Camelus bactrianus (cammello), l'Equus caballus (cavallo) e ovviamente l’ampia quantità di morfologie canine che oggi ci sono familiari (Canis familiaris) rappresentano il risultato di un’evoluzione non completamente naturale, che affonda le proprie basi in un particolare processo chiamato “domesticazione”.

Indice dei contenuti:

Da specie selvatiche ad addomesticate e oltre

Cosa si intende per domesticazione?

Cominciamo col dire che ogni specie vivente selvatica occupa in natura un habitat che spesso condivide con altre specie. Da un punto di vista puramente sociale, le specie instaurano relazioni più o meno complesse con i propri simili (relazioni intra-specifiche) ma sono abitualmente poco inclini a rapportarsi con individui di specie diverse (relazioni inter-specifiche), mostrando riluttanza e aggressività.

Le specie animali precedentemente elencate manifestano invece, tra le altre, due particolari caratteristiche comportamentali: una complessiva ridotta aggressività e una innata inclinazione ad accogliere l’essere umano nel proprio territorio sociale. Tuttavia, ognuna delle specie elencate discende da progenitori selvatici che non tolleravano la presenza dell’uomo. Le mucche sono ad esempio tra gli animali più docili e gestibili, eppure tale docilità è un tratto comportamentale completamente assente in quello che fu il loro progenitore selvatico, l’Uro, una creatura ormai estinta e ricordata per la ragguardevole mole e la grande aggressività. Che cosa ha letteralmente trasformato il temibile Uro selvatico in moderni e pacifici bovini?

Attraverso un processo di selezione artificiale protratto nel tempo, l’uomo ha fatto emergere e reso costitutive in vari organismi caratteristiche comportamentali (e come vedremo anche fisiche), di cui erano privi i rispettivi progenitori selvatici, producendo animali mansueti, assoggettati nei suoi confronti e gestibili.

Tra le specie che hanno subito la domesticazione, il cane è senz’altro l’animale più rappresentativo. Indagini genetiche hanno individuato nel lupo grigio (Canis lupus) l’antenato selvatico di tutte le moderne forme canine. Anche se diversi dettagli di questo specifico processo bio-evolutivo sono andati perduti, possiamo far risalire a circa 20.000 anni fa i primi tentativi di domesticazione del lupo nelle zone mediorientali. In questo breve lasso di tempo, evolutivamente parlando, l’uomo è riuscito a produrre nei cani mutamenti comportamentali e fisici mai avvenuti nell’intera famiglia dei Canidi nei 35 milioni di anni precedenti.

Le differenze tra il lupo selvatico e un cane moderno sono enormi. Il cane è fedele e affettuoso nei confronti dell’uomo, i lupi sono invece animali schivi, non abbaiano mai e mai cercheranno l’approvazione dell’essere umano scodinzolando. I cani sono animali ricettivi e portati all’apprendimento di regole che l’uomo impone loro, i lupi no. Inutile provare a insegnare a un lupo a riportare una palla, non lo farà per il fatto che si tratta di un gesto per lui innaturale. Per non parlare delle differenze “fisiche”, “estetiche”, tra i vari cani moderni e i lupi, loro progenitori.

Oggi sappiamo che la capacità di interazione dei cani con gli esseri umani è correlata alla presenza di alcune mutazioni genetiche del tutto assenti nei lupi selvatici. In un recente studio condotto dalla Princeton University, il gruppo di Bridgett vonHoldt ha messo in evidenza che, nelle prime fasi della domesticazione dei lupi selvatici, la selezione dell’uomo di soggetti dal comportamento più socievole abbia favorito individui portatori di componenti genetiche in grado di plasmare la “personalità” dell’animale.

Si tratta di particolari mutazioni del genoma canino direttamente legate alla tendenza di questi animali a socializzare con la nostra specie ed estremamente simili a quelle che, nell’essere umano, generano la Sindrome di Williams-Beuren, un raro disturbo neuro-comportamentale caratterizzato da un’eccessiva socievolezza dei soggetti. Occorre un certo tempo affinché varianti genetiche di diverso tipo si stabilizzino nel corso delle generazioni e la specie selvatica possa quindi evolvere in specie addomesticata.

È questo un processo molto delicato per la cui riuscita è necessario evitare che individui selezionati sulla base di determinate caratteristiche comportamentali e fìsiche si accoppino con individui rimasti selvatici (introgressione genetica).

L’uomo si accorse presto che, non solo la domesticazione, ma in generale tutte le pratiche di selezione artificiale degli organismi basate sul controllo della riproduzione di questi rappresentavano un potente e relativamente pratico motore evoluzionistico. Se non bisogna pensare che le specie siano “creta nelle mani di un vasaio”, è però un dato di fatto che l’uomo sia riuscito, attraverso tali pratiche, a imprimere nei cani modifiche davvero profonde, sviluppando ogni possibile variazione ritenuta utile e reprimendo quelle ritenute superflue o non gradite.

Sempre a proposito del cane, la prima caratteristica che salta all’occhio è la grande variabilità delle dimensioni. La taglia esageratamente ridotta di alcuni esemplari come il chihuahua non ha alcun precedente nella famiglia dei Canidi. Una versione mutata del gene che codifica per IGF 1 (fattore di crescita insulino-simile 1) si è imposta durante la selezione artificiale operata dall'uomo, determinando la taglia dei cani di piccole dimensioni".

Anche i piani anatomici originali del lupo sono stati alterati in molti cani, spesso solo per una questione estetica, con ripercussioni nella biologia di questi animali.

Osservando ad esempio il pastore tedesco, è evidente la selezione orientata ad abbassare al massimo la parte posteriore dell’animale. Grazie a questo particolare assetto la linea del cane risulta esteticamente gradevole ma nel contempo meno funzionale: il cane è soggetto a displasia dell’anca (le ossa delle zampe non si connettono in maniera ottimale all’anca) e si trova anatomicamente limitato nello scatto e nella corsa veloce.

Se consideriamo poi il bulldog, le modifiche morfologiche frutto delle selezioni ardite dell’uomo sono davvero tante in questi esemplari ma le maggiori hanno riguardato la regione cranio-facciale. I bulldog presentano un fisico tozzo e la testa molto grande rispetto alle dimensioni del corpo. Il muso dell’animale è assai schiacciato ed è questa una caratteristica assente in tutta la famiglia dei Canidi. 

A discapito di tali acquisizioni morfologiche che distinguono la razza bulldog, il cane è costretto a sopportare problemi fisici di varia natura: i bulbi oculari non sono ben inseriti nel cranio, la pelle in eccesso provoca all’animale piaghe che generano spesso dermatiti, il muso schiacciato fa sì che il palato molle spinga contro la trachea generando difficoltà respiratorie, ma non è tutto. A causa dell’eccessiva dimensione della testa dei cuccioli rispetto al canale pelvico della madre, il bulldog ha grandi difficoltà a partorire in modo naturale e si deve quindi ricorrere al taglio cesareo per evitare al cane gravissime emorragie da lacerazione dei tessuti che lo porterebbero alla morte (parto distocico). Una condizione definita “sproporzione cefalo-pelvica tra nascituro e gestante” molto simile a quella osservata anche per l’essere umano.

Oggi la comprensione dei meccanismi alla base delle pratiche di selezione artificiale e degli effetti che tali pratiche producono sulle specie viventi è molto più completa. Nel caso specifico della domesticazione, dati importanti provengono da veri e propri esperimenti in ambienti controllati in cui si forza la natura biologica di alcune specie selvatiche al fine di costruire modelli che ci aiutino a comprendere le basi profonde di tale processo bio-evolutivo.

Esperimenti evoluzionistici: come la domesticazione cambia le specie

L’evoluzione biologica richiede generalmente tempi così lunghi da creare difficoltà anche soltanto a immaginare come certi cambiamenti delle specie possano avvenire in natura. Nel processo di domesticazione siamo invece di fronte a una versione “accelerata” dell’evoluzione biologica e questo perché un attore esterno agisce da selezionatore intenzionale causando, in alcuni individui di una determinata specie, mutamenti repentini e dunque osservabili nel corso di poche generazioni.

La domesticazione è dunque un processo e non un evento. Una pratica che assume una connotazione sempre più tecnica grazie a ricerche iniziate quasi settant’anni fa e tuttora in corso. L’esperimento di domesticazione più noto è quello condotto sulle volpi selvatiche siberiane. Tutt’ora in corso, questo programma si basa sulle intuizioni elaborate nei primi anni Cinquanta dal genetista Dmitri Belyaev, uno dei fondatori del Siberian Branch of Russian Academy of Sciences di Novosibirsk (Russia).

Affascinato dal processo di domesticazione che portò dal lupo al cane, Belyaev, scomparso nel 1985, sosteneva che il fattore che guida, almeno inizialmente, ogni processo di domesticazione deve essere l’abbattimento di quelle “barriere sociali” che generalmente impediscono a una specie selvatica di relazionarsi con individui non appartenenti alla propria specie. Belyaev sosteneva quindi la necessità di intervenire in modo mirato su specifici tratti comportamentali degli animali attraverso un’attenta selezione riproduttiva di soggetti caratterizzati da una maggiore mansuetudine.

Fu così che alla fine degli anni Cinquanta, Belyaev e la sua prima assistente Lyudmila Trut diedero il via a quella che possiamo definire la prima replicazione empirica di un processo di domesticazione in ambiente controllato. Si scelse di operare sulla volpe argentata, una variante della volpe rossa nord-americana Vulpes vulpes, allevata in cattività per la bellezza del manto. La scelta ricadeva nel fatto che, contrariamente a tante altre specie animali, la volpe non aveva conosciuto, in migliaia di anni, alcun processo di domesticazione.

Gli scienziati selezionarono e acquistarono le volpi (trenta esemplari maschi e cento femmine) da un allevamento estone. Da qui si partì per programmare in modo mirato gli accoppiamenti: a ogni generazione, gli scienziati davano la possibilità di riprodursi solo al 5% dei maschi e al 10% delle femmine, esemplari scelti sulla base di un’unica caratteristica che era appunto la maggiore tolleranza verso l'essere umano.

A ogni generazione di volpi prodotta, si verificava la mansuetudine dei singoli soggetti sulla base di una serie di prove, applicando un punteggio. Alla presenza dell’uomo, le volpi che mostravano forte aggressività ottenevano un punteggio basso. Anche alle volpi terrorizzate, quelle cioè che si nascondevano in fondo alla gabbia, veniva assegnato un punteggio basso. Alcuni esemplari apparivano invece più calmi per l’intera durata dei test e osservavano gli scienziati senza reagire in nessuno dei due modi descritti prima. Questi soggetti venivano selezionati e a loro veniva data la possibilità di produrre la generazione seguente.

Nonostante i protocolli prevedessero un contatto con l’uomo ridotto al minimo, alla sesta generazione alcuni cuccioli cominciarono a scodinzolare alla presenza dei ricercatori e a emettere uggiolii per attirare la loro attenzione, mostrando di fatto un comportamento assente nella specie selvatica Vulpes vulpes. Inoltre, le volpi di sesta generazione non erano spaventate neppure da persone mai viste prima. In queste volpi stava emergendo un adattamento all’ambiente sociale umano.

Per ogni generazione, cresceva il numero di individui propensi a cercare un contatto con l’essere umano e, alla tredicesima generazione, quasi il 50% dell’intero gruppo di volpi possedeva tale caratteristica comportamentale come innata.

Fino al 1996, erano state generate circa settecento volpi ma, proprio in quel periodo, la profonda crisi economica che attanagliava la Russia si fece sentire anche sul versante scientifico e costrinse gli scienziati a vendere molte delle volpi mansuete per fare cassa e proseguire gli studi. Nel 2005, i ricercatori annunciarono che tutte le volpi presenti nel centro di ricerca di Novosibirsk avevano sviluppato una consistente propensione alla compagnia dell’uomo, praticamente uguale a quella mostrata dai cani. Sono state necessarie circa 43 generazioni per passare da una volpe selvatica che subisce per sua natura il forte stress causato dalla paura e dall’intolleranza verso l’uomo a una volpe che invece accetta la presenza dell’essere umano e lo riconosce come una figura rilevante, indipendentemente dall’organizzazione sociale interna alla propria specie d’appartenenza.

Ma non è tutto.

Ai risultati ottenuti sulle volpi a livello comportamentale si accompagnavano anche una serie di cambiamenti nell’aspetto di questi animali, imprevisti cambiamenti a livello fenotipico. Le modifiche riguardavano variazioni cromatiche della pelliccia, le orecchie, che divennero pendole come quelle di molti cani, la coda solitamente dritta assunse una conformazione arricciata, il muso si accorciò, la dentatura si ridusse nelle dimensioni mentre la calotta cranica divenne arrotondata. Si ridimensionarono anche delle differenze di genere come la differenza di dimensioni corporee tra i sessi. Non meno significativo fu anche l’insorgere di una novità nella fisiologia riproduttiva di questi animali: mentre le volpi argentate selvatiche entrano in calore una volta l’anno (gennaio-febbraio), gli esemplari addomesticati mostravano invece una minore stagionalità della riproduzione.

L’imposizione data a Belyaev dalla dittatura sovietica di non divulgare i dati che comprovavano le sue ipotesi cadde insieme al regime e la Trut, che alla morte di Belyaev divenne direttrice del progetto, poté procedere alla pubblicazione dei risultati ottenuti. In estrema sintesi, gli esperimenti testimoniarono non soltanto che la domesticazione è un processo bio-evolutivo riproducibile, ma anche che la selezione artificiale dello specifico tratto comportamentale relativo alla maggiore mansuetudine in esemplari selvatici condizionerà particolari mutamenti fenotipici, come se questi ne fossero collegati.

La controprova di quanto sostenuto si ebbe quando il gruppo di Belyaev provò a selezionare linee di volpi che mostravano invece maggiore aggressività verso l’uomo. Nel corso delle generazioni, i ricercatori ottenevano esemplari sempre più aggressivi e intolleranti alla vista dell’uomo ma in questi casi, diversamente dall’esperimento basato sulla mansuetudine, non si assisteva ad alcun cambiamento fenotipico dei soggetti rispetto alla condizione di partenza.

Sebbene gli esperimenti condotti sulle volpi abbiano prodotto gli studi considerati più completi sul processo di domesticazione di una specie selvatica, altrettanto degni di nota si sono rivelati gli studi di domesticazione sperimentale condotti anche sui ratti. Rispetto alle volpi, i cui tempi di gestazione durano circa 55 giorni, i ratti partoriscono dopo circa 22 giorni e questo li rende un ottimo modello per lo studio di fenomeni bio-evolutivi.

Anche in questo caso, gli scienziati selezionarono soggetti più mansueti e meno impauriti dall’uomo e bastarono poche generazioni per ottenere una riduzione significativa dell’aggressività verso i ricercatori. Alla settantaduesima generazione, tutti i ratti erano compieta-mente mansueti e si lasciavano maneggiare dai ricercatori.

Anche in questo caso, i ratti selezionati col criterio della mansuetudine mostrarono molti cambiamenti fenotipici osservati nell’esperimento con le volpi. Diversamente dai loro progenitori selvatici, i ratti addomesticati si riproducevano tutto l’anno, mostravano variazioni nel colore della pelliccia, riduzione della differenza di dimensione tra i sessi e un muso più accorciato che dava loro un aspetto molto più gradevole.

Gli esperimenti sopra citati ci mettono di fronte a un primo dato significativo e a una consequenziale domanda. Nel processo di domesticazione basato sulla selezione di individui mansueti, gli esemplari sviluppano, in maniera alquanto rapida, anche alcuni specifici tratti fenotipici. Quali meccanismi biologici legano il tratto comportamentale della mansuetudine ai cambiamenti fenotipici che in breve tempo emergono?

Ruolo dell’asse Ipotalamo-Ipofisi-Surrene

Gli studi condotti sui modelli animali hanno dimostrato che, nel corso del processo di domesticazione, la selezione artificiale conduce all’adattamento degli esemplari a un nuovo ambiente, quello cioè imposto da chi opera la domesticazione stessa.

Il regime di domesticazione produce effetti visibili sul comportamento degli animali modificando il modo con cui il sistema neuroendocrino noto come asse Ipotalamo-Ipofisi-Surrene rilascia i propri ormoni. Atteggiamenti violenti, paura, ansia, traumi rappresentano fattori stressogeni che, nei mammiferi, stimolano il suddetto sistema neuro-endocrino a rilasciare glucocorticoidi, ormoni che attivano le vie metaboliche di compensazione allo stress, influenzando le reazioni comportamentali dell'animale (atteggiamento di difesa, fuga, aggressività).

Rispetto ai ceppi selvatici, le specie addomesticate sottoposte ai medesimi fattori di stress rispondono in modo diverso grazie a una diversa modulazione dell’asse Ipotalamo-Ipofisi-Surrene e a livelli di glucocorticoidi più bassi, a testimonianza della capacità sviluppata da questi animali di gestire meglio la paura e la propria aggressività.

La selezione dell’uomo di soggetti dal comportamento più socievole ha favorito individui portatori di mutazioni genetiche e/o epigenetiche, che hanno un’azione sul suddetto asse neuro-endocrino. Le specie addomesticate presentano però anche cambiamenti sul piano anatomo-fìsiologico. È dunque lecito chiedersi se il sistema neuro-endocrino succitato abbia un ruolo anche in questo aspetto.

È noto che i glucocorticoidi raggiungono il nucleo di cellule bersaglio e interagiscono con il genoma attraverso specifiche regioni note come Glucocorticoid Responsive Ele-ments. In questi ultimi anni, diversi studi hanno messo in evidenza la capacità dei glucocorticoidi di agire non solo negli organismi adulti ma anche durante lo sviluppo embrionale, inibendo o attivando l’espressione di specifici geni.

Questo aspetto ci porta al nocciolo della questione: è possibile che, con il procedere della domesticazione, la diversa modulazione di questi ormoni influenzi l’espressione di geni variamente collegati ad aspetti fenotipici del soggetto?

La risposta è sì.

Recenti indagini hanno ad esempio dimostrato come i glucocorticoidi rivestano un ruolo nella conformazione ossea di organismi in fase di sviluppo Altre ricerche condotte sui ratti addomesticati hanno provato che i bassi livelli di glucocorticoidi di questi animali producono effetti sulla differenziazione dei melanociti dell’embrione, influenzando la pigmentazione di pelle e peli del soggetto. E ancora, in un lavoro apparso sulla rivista «Genetics», Adam Wikins spiega come certi effetti morfogenetici del processo di domesticazione chiamino in causa Fazione dei glucocorticoidi su particolari cellule staminali che popolano una specifica zona dorsale delFembrione, la “cresta neurale”.

Com’è noto, le cellule staminali embrionali sono implicate nella costituzione di tessuti e organi e variazioni nella migrazione e differenziazione di tali cellule possono estrinsecarsi, sul piano anatomico, in vari cambiamenti morfologici.

La prova che una differente modulazione ormonale relativa all’asse Ipotalamo-Ipofisi-Surrene produce effetti negli organismi addomesticati (sia sul piano comportamentale che su quello morfoge-netico), collega il processo di domesticazione a una tendenza bioevolutiva degli organismi trattati: la comparsa della neotenia. Vediamo di cosa si tratta.

Neotenia, conseguenza della domesticazione

Osservando attentamente i cambiamenti sia comportamentali che fenotipici riportati dalle specie addomesticate, possiamo in generale evidenziare un aspetto senz’altro caratteristico: i mutamenti acquisiti da questi animali durante la domesticazione costituiscono il mantenimento di caratteristiche biologiche osservabili negli esemplari selvatici (progenitori) solo durante la fase giovanile, cioè solo nei cuccioli.

Scopriamo così che caratteristiche osservate nei cani e descritte nelle volpi addomesticate (docilità, orecchie pendale, muso accorciato, cranio tondeggiante, occhi grandi, dentatura di dimensioni ridotte e dimensioni corporee simili tra i due sessi), rappresentano tratti biologici che, nei ceppi selvatici, sono presenti nei cuccioli ma che scompariranno una volta che l’animale diventerà adulto.

Il mantenimento di tratti tipicamente giovanili negli organismi adulti prende il nome di “neotenia”, termine coniato nel 1884 dallo zoologo Julius Kollmann. Si tratta di un fenomeno evolutivo che, riscontrato in natura in alcuni invertebrati e anfibi, compare nei mammiferi solo come conseguenza di un processo di domesticazione.

Possiamo considerare la presenza di neotenia negli organismi superiori come un “contrassegno di domesticazione”. Stando così le cose ipotizziamo in generale che, nelle specie addomesticate, il suddetto asse Ipotalamo-Ipofìsi-Surrene agisca in modo da causare nell’animale una sorta di ritardo (eterocronia) nel processo di maturazione di alcuni tratti, che dunque permangono anche in età adulta.

Negli anni Trenta però Louis Bolk, primatologo olandese, mise in luce la presenza di numerosi tratti neotenici nella nostra specie, paragonando addirittura Homo sapiens a uno “scimpanzé infante sessualmente maturo”. Da allora, la presenza di neotenia in Homo sapiens alimenta accesi dibattiti sull’evoluzione umana e, di conseguenza, sulla possibilità che gli ominidi nostri progenitori si siano evoluti all’interno di un regime di domesticazione non semplice da spiegare.

Tutti i cuccioli dei mammiferi sono accomunati da specifici tratti comportamentali e morfologici che inducono l’animale adulto a riconoscere il piccolo e a prendersene cura.

Analogamente alle volpi addomesticate, anche nei cani possiamo cogliere la presenza di chiari tratti comportamentali e fenotipici tipici dei cuccioli di lupo, loro progenitore selvatico.

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Pietro Buffa

Pietro Buffa nasce a Palermo nel 1973. Biologo Molecolare specializzato in Bioinformatica svolge da oltre quindici anni attività di ricerca nel settore del-la genomica e dell’analisi computer assistita di biosequenze per l’Università degli Studi di...
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Mauro Biglino

Mauro Biglino cura le edizioni di carattere storico, culturale e didattico per diverse case editrici italiane. Studioso di storia delle religioni e traduttore di ebraico antico per conto delle Edizioni San Paolo, collabora con diverse testate giornalistiche. Da circa 30 anni si occupa dei...
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