Circa 100, 000 anni fa, il clima è cambiato bruscamente e l'ambiente dell'Europa centro-orientale si è spostato da habitat boschivo a habitat aperto di steppe/taiga, promuovere la dispersione del mammut lanoso, rinoceronte lanoso e altre specie adattate al freddo dell'Artico. I Neanderthal che vivevano in questi territori hanno subito gravi contrazioni demografiche a causa delle nuove condizioni ecologiche e sono tornati nelle aree al di sopra dei 48° N di latitudine solo durante i miglioramenti climatici. Però, nonostante l'insediamento discontinuo, specifici strumenti di pietra bifacciali sono sopravvissuti nell'Europa centro-orientale dall'inizio di questo cambiamento ecologico fino alla scomparsa dei Neanderthal. Questa tradizione culturale prende il nome di Micoquian, e si diffuse nell'ambiente gelido tra la Francia orientale, Polonia e Caucaso. Precedenti analisi genetiche hanno mostrato che due importanti eventi di turnover demografico nella storia di Neanderthal sono associati alla tradizione culturale micoquiana. a ~90, 000 anni fa, I Neanderthal dell'Europa occidentale hanno sostituito la popolazione locale di Neanderthal di Altai in Asia centrale. Successivamente, di almeno ~45, 000 anni fa, I Neanderthal dell'Europa occidentale hanno sostituito i gruppi locali nel Caucaso.

Il documento pubblicato su Rapporti scientifici e guidato dai ricercatori del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Germania, Università di Breslavia, Istituto di sistematica ed evoluzione degli animali Accademia polacca delle scienze, e l'Università di Bologna riporta il più antico genoma mitocondriale di un Neanderthal trovato nell'Europa centro-orientale. L'età molecolare di ~80, 000 anni colloca il dente della grotta di Stajnia in questo importante periodo della storia di Neanderthal quando l'ambiente era caratterizzato da un'estrema stagionalità e alcuni gruppi si dispersero verso est verso l'Asia centrale. "Polonia, situato all'incrocio tra le pianure dell'Europa occidentale e gli Urali, è una regione chiave per comprendere queste migrazioni e per risolvere questioni sull'adattabilità e la biologia dei Neanderthal nell'habitat periglaciale. Il molare Stajnia S5000 è davvero un reperto eccezionale che getta luce sul dibattito sull'ampia distribuzione dei manufatti micoqui, "dice Andrea Picin, autore principale dello studio e ricercatore post-dottorato presso il Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology di Lipsia.

Analisi genetica

I resti di Neanderthal associati alla tradizione culturale micoquiana sono molto pochi e le informazioni genetiche sono state estratte solo da campioni della Germania, Caucaso settentrionale e Altai. "Eravamo consapevoli dell'importanza geografica di questo dente per l'aggiunta di più punti cronologici nella mappa di distribuzione delle informazioni genetiche dei Neanderthal, "dice Mateja Hajdinjak, co-autore dell'articolo e ricercatore post-dottorato presso il Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. "Abbiamo scoperto che il genoma mitocondriale di Stajnia S5000 era il più vicino a quello di un Neanderthal Mezmaiskaya 1 del Caucaso. Abbiamo quindi utilizzato l'orologio genetico molecolare per determinarne l'età approssimativa. Sebbene l'approccio di accorciamento del ramo molecolare presenti un ampio errore gamma, incrociare le informazioni con la documentazione archeologica ci ha permesso di collocare il fossile all'inizio dell'Ultimo Glaciale."

Il dente è stato scoperto nel 2007 durante il lavoro sul campo diretto da Mikolaj Urbanowski, coautore dell'articolo, all'interno di ossa di animali e alcuni strumenti di pietra. L'apertura della grotta era probabilmente troppo stretta per un insediamento prolungato, e le occupazioni di Neanderthal erano a breve termine. Il sito avrebbe potuto essere un luogo logistico stabilito durante le incursioni nell'altopiano di Cracovia-Czestochowa.

"Siamo rimasti entusiasti quando l'analisi genetica ha rivelato che il dente era almeno ~ 80, 000 anni. I fossili di quest'epoca sono molto difficili da trovare e, in genere, il DNA non è ben conservato, " affermano Wioletta Nowaczewska dell'Università di Wroclaw e Adam Nadachowski dell'Istituto di sistematica ed evoluzione degli animali Accademia polacca delle scienze, coautori del paper. "All'inizio, pensavamo che il dente fosse più giovane poiché si trovava in uno strato superiore. Sapevamo che la grotta di Stajnia è un sito complesso, e artefatti misti di disturbo post-deposizionale da gelo tra gli strati. Siamo felicemente sorpresi dal risultato." Per quanto riguarda le caratteristiche paleoantropologiche, Stefano Benazzi dell'Università di Bologna, coautore dell'articolo, aggiunge, "La morfologia del dente è tipica di Neanderthal, confermata anche dall'analisi genetica. Le condizioni di usura della corona suggeriscono che appartenesse a un adulto".

Neanderthal in ambienti periglaciali

Gli archeologi sono stati a lungo perplessi dalla resilienza dei Neanderthal in queste regioni e dalla persistenza di strumenti di pietra micoquiani per più di 50 anni, 000 anni in un'area enorme. Al di là delle questioni tafonomiche, il complesso litico di Stajnia mostra un insieme di caratteristiche comuni a diversi siti chiave in Germania, Crimea, Caucaso settentrionale e Altai. Queste somiglianze sono probabilmente il risultato della crescente mobilità dei gruppi di Neanderthal che si spostavano frequentemente attraverso le pianure dell'Europa settentrionale e orientale inseguendo animali migratori adattati al freddo. I fiumi Prut e Dniester erano probabilmente utilizzati come principali corridoi di dispersione dall'Europa centrale al Caucaso. Corridoi simili avrebbero potuto essere utilizzati anche a ~45, 000 anni fa, quando altri uomini di Neanderthal occidentali che trasportavano strumenti di pietra micoqui sostituirono le popolazioni locali nella grotta Mezmaiskaya nel Caucaso.

Nel riassumere le più ampie implicazioni di questo studio, Sahra Talamo dell'Università di Bologna afferma:"L'approccio multidisciplinare è sempre il modo migliore per contestualizzare al meglio un sito archeologico impegnativo, come è evidente in questa ricerca. Il risultato del Neanderthal di Stajnia è un ottimo esempio che mostra che l'orologio molecolare è incredibilmente efficace per le date più vecchie di 55 anni, 000 anni BP."