Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino alberto.piazza@unito.it

1. La conservazione della memoria genetica Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino alberto.piazza@unito.it

2. La conservazione della memoria genetica • Meccanismi di memoria • Evoluzione biologica • Apprendimento (evoluzione culturale) Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

3. La conservazione della memoria genetica Meccanismi di memoria • Evoluzione biologica • Memoria genetica: l’insieme dei geni (in ultima analisi del DNA) contenuto in una popolazione di organismi • La memoria genetica di un individuo è quella eredidata dai suoi genitori; dipende perciò dalla memoria genetica della popolazione in cui I genitori vivono • La memoria genetica cambia lentamente nel tempo, dipende dai circuiti neuronali che rispondono alle sollecitazioni dell’ambiente con i meccanismi che regolano l’evoluzione biologica: da memoria genetica a memoria biologica Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

4. La conservazione della memoria genetica Meccanismi di memoria • Apprendimento • La memoria biologica di ciascun individuo è inizialmente la memoria genetica ad un certo stadio di evoluzione • Cambia con l’apprendimento durante il corso della vita a causa di fattori ambientali, sia biologici, sia culturali. Darwinismo neurale • L’apprendimento può avvenire attraverso i propri genitori (trasmissione verticale) ma anche attraverso i coetanei (trasmissione orizzontale); da individuo ad individuo, ma anche da un solo individuo a molti individui e da molti individui ad un solo individuo Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

5. La conservazione della memoria genetica Meccanismi di memoria • Apprendimento • Può rispondere rapidamente alle condizioni ambientali e a un loro cambiamento non prevedibile • Può produrre più informazioni di quanto la memoria genetica possa archiviare. Di qui la necessità di una memoria extrasomatica Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

6. Il genoma umano come una biblioteca • Genoma umano: 3.5 miliardi di basi • una base come una lettera dell’alfabeto • Il genoma umano corrisponde a 7024 Divine Commedie • 14.223 endecasillabi • 497.805 lettere

7. La conservazione della memoria genetica Altri fatti sul genoma umano • Tra gli individui della nostra specie – Homo Sapiens Sapiens – il DNA differisce in media del 2 per mille (una ogni 500 lettere) mentre gli individui della nostra specie differiscono dagli scimpanzè nel loro DNA del 1-2 % (una ogni 25-50 lettere) • Il numero di geni umani è probabilmente compreso tra 30.000 e 50.000 • La maggior parte dei nostri geni – circa il 97% - non ha una funzione conosciuta • Se si svolgesse il DNA contenuto nelle nostre cellule osserveremmo una sequenza lunga circa un metro e mezzo • Nel corpo umano sono presenti circa 100 mila miliardi di cellule (100.000.000.000.000) • Se volessimo svolgere in un filo il DNA contenuto in tutto il nostro corpo, questo filo sarebbe lungo quanto 600 volte il tragitto tra la terra e il sole e ritorno. Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

8. La conservazione della memoria genetica Linguaggio ed informazione • Il cervello ha una dimensione limitata, di conseguenza anche i bits di informazione che vi si accumulano sono limitati. • Necessità di sviluppare tecniche di archiviazione dell’informazione (memoria) fuori dall’organismo. • Il controllo della lingua è attraverso il canale ipoglosso nel cranio. Negli uomini è largo due volte quello degli scimpanzé. • Si è sviluppato circa 400.000 anni fa nell’Australopiteco. Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

9. La conservazione della memoria genetica Scrittura • Il linguaggio orale è chiaramente limitato. • Lo sviluppo di un linguaggio scritto ha fornito un nuovo e potente mezzo di archiviazione extra-somatica dell’informazione. • Le prime tracce di scrittura si trovano in Sumero–Iraq di oggi (8500 AC). • Probabilmente origini economiche. • Comune dal 3000 AC. • Dalla scrittura ideografica a quella fonetica, circa 1500 AC. Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

10. La conservazione della memoria genetica Invenzioni che hanno aumentato la memoria extrasomatica • Stampa (1456) – il numero di libri aumentò da 104 a 107 in 50 anni • Telegrafo (1844) • Radio (1895) • Televisione (1936) • Computers (1950) • Internet (1970) – l’informazione che è possibile archiviare è ben superiore a quella della memoria del cervello umano Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

11. La conservazione della memoria genetica Un esempio di conservazione della memoria genetica: la Sardegna Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

12. La conservazione della memoria genetica Proto-Sardegna e area arcaica Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

13. La conservazione della memoria genetica Distribuzione geografica dei toponimi con suffissi-ai-ei-oi-ui Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

14. La conservazione della memoria genetica Distribuzione geografica dei domini linguistici • Sassarese • Gallurese • Nord-ovest Logudoro • Est Logudoro • Sud Logudoro – Planargia • Goceano (alta valle del Tirso) • Circondario di Bitti • Nuorese • Baronia di Orosei-Siniscola • Monte Ferru • Fonni – Barbagia di Ollolai • Nord Campidano di Oristano • Media valle del Tirso • Barbagia di Belvi • Ogliastra • Sud Campidano di Oristano • Tregenta – Parteolla • Transizione tra Gerrei e Tregenta • Sarrabus • Sulcis – Iglesiente • Campidano di Cagliari • Alghero • Carloforte Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

15. La conservazione della memoria genetica Il lessema“bosco”nellageografiadell’isola Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

16. La conservazione della memoria genetica Il lessema“dicembre”nellageografiadell’isola Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

17. La conservazione della memoria genetica Il lessema“rosmarino”nellageografiadell’isola Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

18. La conservazione della memoria genetica Il lessema“pipistrello”nellageografiadell’isola Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

19. La conservazione della memoria genetica Eterogeneità genetica tra domini linguistici • Sassarese • Gallurese • Nord-ovest Logudoro • Est Logudoro • Sud Logudoro – Planargia • Goceano (alta valle del Tirso) • Circondario di Bitti • Nuorese • Baronia di Orosei-Siniscola • Monte Ferru • Fonni – Barbagia di Ollolai • Nord Campidano di Oristano • Media valle del Tirso • Barbagia di Belvi • Ogliastra • Sud Campidano di Oristano • Tregenta – Parteolla • Transizione tra Gerrei e Tregenta • Sarrabus • Sulcis – Iglesiente • Campidano di Cagliari • Alghero • Carloforte

20. La conservazione della memoria genetica Cognomi, geni e lessemi in 22 domini linguistici della Sardegna Cognomi Geni Lessemi

21. La conservazione della memoria genetica Immagine genetica tricromica della Sardegna Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

22. La conservazione della memoria genetica Zei et al. (2003) From surnames to the history of Y chromosomes: the Sardinian population as a paradigm. EJHG 11:802-7. Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

23. La conservazione della memoria genetica Rootsi et al. (2004) Phylogeography of Y-Chromosome Haplogroup I Reveals Distinct Domains of Prehistoric Gene Flow in Europe. Am. J. Hum. Genet., 75:128-137

24. La conservazione della memoria genetica Rootsi et al. (2004) Phylogeography of Y-Chromosome Haplogroup I Reveals Distinct Domains of Prehistoric Gene Flow in Europe. Am. J. Hum. Genet., 75:128-137