Un nuovo studio ad ampio raggio sui fossili che abbraccia oltre quattro milioni di anni suggerisce che la statura e la massa corporea sono avanzate a velocità diverse durante l'evoluzione degli ominidi - il cui lignaggio ancestrale Homo sapiens solo esiste ancora.

Pubblicato oggi sulla rivista Royal Society Scienza Aperta , la ricerca mostra anche che, invece di aumentare costantemente di dimensioni, i corpi degli ominidi si sono evoluti in fluttuazioni di "impulso e stasi", con alcuni lignaggi addirittura in diminuzione.

I risultati provengono dal più grande studio sulle dimensioni del corpo degli ominidi, coinvolgendo 311 esemplari risalenti alle prime specie erette di 4,4 milioni di anni fa fino agli umani moderni che seguirono l'ultima era glaciale.

Mentre i ricercatori descrivono l'evoluzione fisica di varie specie di ominidi come una "strada lunga e tortuosa con molti rami e vicoli ciechi", dicono che ampi modelli nei dati suggeriscono esplosioni di crescita nelle fasi chiave, seguito da altipiani dove poco è cambiato per molti millenni.

Gli scienziati sono stati sorpresi di trovare un "disaccoppiamento" di massa e statura circa un milione e mezzo di anni fa, quando gli ominidi diventavano più alti di circa 10 cm ma non guadagnavano costantemente peso per un altro milione di anni, con un incremento medio di 10-15kg che si verifica intorno ai 500, 000 anni fa.

Prima di questo evento, altezza e peso nelle specie di ominidi sembravano evolvere approssimativamente "di concerto", affermano gli autori di questo primo studio per analizzare congiuntamente entrambi gli aspetti della dimensione corporea per milioni di anni.

"Un aumento solo di statura avrebbe creato un fisico più snello, con gambe lunghe e fianchi e spalle stretti. Questo potrebbe essere stato un adattamento a nuovi ambienti e alla caccia alla resistenza, il più presto omo specie hanno lasciato le foreste e si sono trasferite nelle più aride savane africane, ", afferma l'autore principale, il dott. Manuel Will del Dipartimento di archeologia di Cambridge, e un ricercatore al Gonville and Caius College.

"Il più alto rapporto superficie-volume di un alto, corpo snello sarebbe un vantaggio quando inseguire animali per ore al caldo secco, poiché un'area cutanea più ampia aumenta la capacità di evaporazione del sudore."

"La successiva aggiunta di massa corporea coincide con migrazioni sempre crescenti verso latitudini più elevate, dove un corpo più voluminoso sarebbe più adatto alla termoregolazione nei climi eurasiatici più freddi, " lui dice.

Però, Il dottor Will sottolinea che, mentre queste sono teorie valide, vaste lacune nella documentazione fossile continuano a mascherare verità assolute. Infatti, Will e colleghi hanno spesso dovuto stimare le dimensioni del corpo da resti altamente frammentati, in alcuni casi da un solo dito del piede.

Lo studio ha rilevato che le dimensioni del corpo sono molto variabili durante la precedente storia degli ominidi, con una gamma di specie di forma diversa:da larghe, simile a un gorilla paraantropo al più nerboruto o 'gracile' Australopithecus afarensis . Gli ominidi di quattro milioni di anni fa pesavano una media approssimativa di 25 kg e si attestavano a 125-130 cm.

Mentre la fisicità si trasforma nel tempo profondo, convergendo sempre più su corporature più grandi, gli scienziati osservano tre "impulsi" chiave di cambiamento significativo.

Il primo si verifica con l'alba della nostra fascia di specie definita, omo , circa 2,2-1,9 milioni di anni fa. Questo periodo vede un aumento articolare sia in altezza (circa 20 cm) che in peso (tra 15-20 kg).

La statura si è poi separata dal peso con un aumento di altezza di soli 10 cm tra 1,4-1,6 milioni di anni fa, poco dopo l'emergere di Homo erectus . "Da una prospettiva moderna è qui che vediamo raggiunta e mantenuta una statura familiare. Massa corporea, però, è ancora lontano, " spiega Will.

È solo un milione di anni dopo (0,5-0,4 milioni di anni fa) che gli ominidi costantemente più pesanti appaiono nei reperti fossili, con una stima di 10-15kg di massa corporea maggiore di segnalazione adattamento agli ambienti a nord del Mediterraneo.

"Da allora in poi, l'altezza e il peso medi del corpo rimangono più o meno gli stessi nel lignaggio degli ominidi, conducendo alla fine a noi stessi, "dice Volontà.

Ci sono, però, un paio di eccezioni a questa grande narrativa: Homo naledi e Homo floresiensis *. Resti scoperti di recente suggeriscono che queste specie hanno nuotato contro la corrente dell'aumento delle dimensioni del corpo nel tempo.

"Potrebbero essere derivati ​​da antenati di piccolo corpo molto più antichi, o adattato alle pressioni evolutive che si verificano in popolazioni piccole e isolate, "dice Volontà. Floresiensis è stato scoperto su un'isola indonesiana.

"Il nostro studio mostra che, oltre a queste due specie, gli ominidi che compaiono dopo 1,4 milioni di anni fa sono tutti più grandi di 140 cm e 40 kg. Questo non cambia fino a quando i corpi umani non si diversificano di nuovo solo nelle ultime migliaia di anni".

"Questi risultati suggeriscono pressioni selettive estremamente forti contro le piccole dimensioni del corpo che hanno spostato lo spettro evolutivo verso i corpi più grandi che abbiamo oggi".

Will e colleghi affermano che le pressioni evolutive che potrebbero aver contribuito includono la "cladogenesi":la scissione di un lignaggio, con una linea - quella più piccola, in questo caso - in via di estinzione, forse a causa della competizione tra specie.

Suggeriscono anche che il dimorfismo sessuale - la distinzione fisica tra i sessi, con le femmine tipicamente più piccole nei mammiferi - era più prevalente nelle prime specie di ominidi, ma poi costantemente appianato dall'evoluzione.

Il coautore dello studio, il dott. Jay Stock, anche dal Dipartimento di Archeologia di Cambridge, suggerisce che questa traiettoria di crescita potrebbe continuare.

"Molti gruppi umani hanno continuato a diventare più alti solo nel secolo scorso. Con una migliore nutrizione e assistenza sanitaria, stature medie probabilmente continueranno ad aumentare nel prossimo futuro. Però, c'è sicuramente un tetto fissato dai nostri geni, che definiscono il nostro massimo potenziale di crescita, "Dice Stock.

"Le dimensioni del corpo sono una delle determinanti più importanti della biologia di ogni organismo del pianeta, " aggiunge Will. "Ricostruire la storia evolutiva delle dimensioni del corpo ha il potenziale per fornirci informazioni sullo sviluppo della locomozione, complessità del cervello, strategie di alimentazione, anche la vita sociale».