Felix: il lungo viaggio dei gatti, dalle mummie egiziane ai moderni animali domestici

Nel 2020, il biologo molecolare Claudio Ottoni è stato premiato dall’Unione europea con il prestigioso ERC Consolidator grant e un finanziamento di 2 milioni euro per il progetto di ricerca “FELIX - Genomes, food and microorganisms in the (pre)history of cat-human interactions”, sulla storia evolutiva del gatto. Ottoni, una laurea e un dottorato all’università di Roma Tor Vergata, è uno dei 17 ricercatori italiani che si sono aggiudicati questo tipo di grant presso università o centri di ricerca nazionali mentre sono 30 gli italiani che hanno ricevuto il grant e che lavorano presso istituzioni straniere.
Per 5 anni Ottoni condurrà la sua ricerca, che durerà cinque anni, presso il Centro di Antropologia molecolare per lo studio del DNA antico, diretto da Olga Rickards, del Dipartimento di biologia dell’università di Tor Vergata.
Ottoni ha spiegato che «Il progetto FELIX si occuperà dell’analisi di oltre 1.300 campioni archeologici di gatti (ossa, denti e anche campioni di mummie egiziane) che risalgono a 10.000 anni fa fino ad arrivare a epoche storiche recenti (XVIII – XIX secolo). I campioni vengono da siti archeologici in Europa, Medio Oriente e Nord Africa».
Lo studio “The palaeogenetics of cat dispersal in the ancient world”, pubblicato nel 2017 su Nature Ecology and Evolution da un team internazionale di ricercatori guidato da Ottoni, ha dimostrato che nella loro storia i gatti hanno essenzialmente seguito due rotte: una gterrestre che li ha portati a popolare il Medio oriente e l'Anatolia quando gli uomini iniziarono a coltivare la terra circa 10mila anni fa; una per le vie commerciali marittime, dall’antico Egitto a diversi porti europei fino ad arrivare al Mare del Nord, tra VIII e XI secolo.
Il team di ricerca Felix, che comprende i massimi esperti in paleontologia, archeozoologia e biologia molecolare provenienti da musei e istituti accademici di tutta Europa, seguirà tre linee investigative, quella genomica – analizzando interi genomi e non soltanto DNA mitocondriale - e due linee di ricerca nuove, rispetto allo studio precedente: la dieta e i microrganismii ricercatori mirano a ricostruire le influenze biologiche e ambientali uniche che hanno plasmato la domesticazione dei gatti e tracciare l'aspetto dei gatti domestici in tutto il mondo. Ottoni spiega ancora: «Faremo un'analisi dei genomi antichi del gatto per investigare, a una risoluzione maggiore rispetto allo studio del 2017, i processi selettivi associati all’interazione con l'uomo e il mescolamento tra popolazioni di gatto di differenze aree geografiche (e anche selvatiche e domestiche), in particolare in relazione alla diffusione del gatto con le popolazioni umane in epoca preistorica e storica».
Secondo le ricerche finora condotte, il gatto domesticoodierno è molto simile a quello del passato: sono cambiati pochi tratti dovuti soltanto alla selezione artificiale, “scelti” dall'uomo puramente per ragioni estetiche.
Ottoni aggiunge che «Studieremo, inoltre, in che modo la dieta del gatto è cambiata in associazione con l’uomo, analizzando gli isotopi stabili, marker chimici di dieta antica, e il tartaro dei denti. Infine studieremo lapresenza di eventuali microrganismi patogeni nei gatti antichi e in che modo il rapporto uomo-gatto ha determinato il passaggio di particolari malattie infettive all’uomo (zoonosi)».
Intervistato da Ali Jones per Horizon – The EU Research & Innovation Magazine, Ottoni ha evidenziato che «In un certo senso, i gatti sono davvero particolari, perché si sono adattati molto agli esseri umani, ma senza cambiare davvero la loro natura. Anche fisicamente un gatto selvatico e un gatto domestico non sono poi così diversi. I gatti hanno avuto molto successo dal punto di vista evolutivo e si sono adattati molto bene alla nicchia umana, il che è affascinante».
Lavorando in strutture specializzate per ridurre al minimo il rischio di contaminazione del DNA, i ricercatori stanno analizzando i resti dei gatti con tecniche di biologia molecolare all'avanguardia che consentono loro di estrarre e analizzare informazioni genetiche. Horizon spiega che «Piccoli frammenti di ossa e denti vengono polverizzati fino a ottenere pochi milligrammi di polvere, dalla quale viene estratto il DNA, convertito in "librerie genomiche", ovvero una raccolta di frammenti di DNA sovrapposti che insieme costituiscono il DNA genomico totale di un singolo organismo. Le informazioni genetiche vengono poi sbloccate utilizzando il potente sequenziamento di nuova generazione, una tecnologia di sequenziamento genico che consente di elaborare grandi quantità di dati molto rapidamente. In questo, i ricercatori sono supportati dall'infrastruttura computazionale di Cineca, una delle strutture di ricerca su vasta scala in Europa e tra i più potenti fornitori di servizi di supercalcolo al mondo. Questa tecnologia avanzata consente ai ricercatori di studiare i sistemi biologici a un livello che in precedenza era impossibile. Renderà inoltre più facile individuare modelli di mutazione genetica nel tempo che indicano le diverse fasi della domesticazione del gatto».
Ottoni. Fa notare che «In questo modo siamo in grado di dire se un osso antico apparteneva, ad esempio, a un gatto selvatico europeo o a un gatto selvatico africano o del Vicino Oriente, che è l'antenato dei moderni gatti domestici».
I ricercatori stanno anche utilizzando tecniche sofisticate basate sull'analisi chimica del collagene, la proteina più abbondante nelle ossa, per capire come la dieta dei gatti si è evoluta nel tempo. Ad esempio, quando hanno iniziato a mangiare pesce, grazie ai pescatori che li nutrivano con gli scarti? Questo aiuta a costruire un quadro di come si è sviluppata la domesticazione dei gatti.
Per molti anni, a causa dell’iconografia delle tombe e alla scoperta di gatti mummificati, gli scienziati hanno ritenuto che la domesticazione del gatto fosse iniziata nell'Antico Egitto Ma la scoperta nel 2004, nel villaggio neolitico di Shillourokambos a Cipro, di un luogo di sepoltura risalente a 11000 anni fa che conteneva un giovane uomo e di un gatto suggerisce che la domesticazione dei gatti potrebbe essere iniziata molto prima.
Ottoni e i suoi colleghi sperano di chiarire questo mistero grazie all’analisi del DNA e finora, i risultati li portano a credere che i gatti domestici europei abbiano iniziato il loro legame con gli umani nel Nord Africa, arrivando probabilmente in Europa con i commercianti dell’antica Roma attraverso il Mar Mediterraneo.
Ottoni sottolinea che «Se tutto è iniziato circa 10.000 anni fa, ci aspetteremmo di vedere i gatti introdotti in Europa subito dopo, come abbiamo scoperto con i maiali e altri animali domestici. Ma la nostra analisi del DNA mostra che i gatti in Europa erano ancora gatti selvatici, nessuno è geneticamente originato dal ceppo domestico del gatto fino a molto più tardi, circa 2.500 anni fa».
Ma il mistero di come questi diversi centri di domesticazione dei gatti abbiano interagito non può essere risolto finché non sarà completata l'analisi del genoma dei gatti antichi. Per gli ultimi due anni di FELIX, i ricercatori analizzeranno i segreti genetici della loro vasta collezione di mummie di gatti egiziani. Vogliono confrontare il DNA di questi gatti con quello dei moderni gatti domestici e con quello di resti di gatti antichi già analizzati in Europa. Il team di ricerca lavorerà su mummie di gatti egiziani provenienti da diverse collezioni europee.
Il noto archeozoologo Wim Van Neer dell’Institut royal des sciences naturelles de Belgique ha trovato personalmente gatti mummificati in Egitto e racconta a Jones su Horizon che «Quando ho dissotterrato 6 scheletri di gatto completi in una tomba egizia di 6.000 anni fa, sono stato in grado di dimostrare che questi animali erano addomesticati, ma non completamente addomesticati. Questi reperti precedono di oltre 2.000 anni le prime prove di gatti domestici nell'Egitto faraonico. Mi chiedo ancora se questi primi tentativi di controllare i gatti abbiano portato alla domesticazione».
Una delle sfide affrontate dai ricercatori di FELIX è il possibile danno arrecato al DNA dal processo di mummificazione. Van Neer è fiducioso: «Spero che la tecnologia avanzata di sequenziamento ora a nostra disposizione ci aiuti a superare questo potenziale ostacolo e a rivelare ulteriori dettagli dell'affascinante viaggio del gatto domestico da animale selvatico a compagno di divano».
Ottoni conclude: «Vedo quanto le persone vogliano sapere qualcosa sui loro gatti. Questo progetto sta facendo luce su come è iniziata la relazione tra umani e gatti, e dove».