Desde una perspectiva evolutiva, sucedió casi de la noche a la mañana. En menos de 800 años, los caballos Yakutian se adaptaron a las temperaturas extremadamente frías que se encuentran en los ambientes del este de Siberia. El proceso adaptativo implicó cambios en la expresión de una gran cantidad de genes, incluidos algunos también seleccionadosen grupos siberianos humanos y el mamut lanudo extinto.
En un nuevo estudio científico, la comparación de los genomas completos de nueve caballos vivos y dos antiguos yakutianos del Lejano Oriente de Siberia con un gran panel genómico de 27 caballos domesticados revela que la población actual de caballos yakutianos se fundó después de la migración dela gente Yakut ingresó a la región en el siglo 13 al 15 DC. Los caballos Yakutian, por lo tanto, desarrollaron sus sorprendentes adaptaciones al clima frío extremo presente en la región en menos de 800 años. Este es uno de los ejemplos más rápidos de adaptación dentro de los mamíferos.Los hallazgos se informan en el PNAS edición temprana del 23 de noviembre por un equipo internacional de investigadores dirigido por el Dr. Ludovic Orlando del Centro de Geogenética del Museo de Historia Natural de Dinamarca, Universidad de Copenhague.
Un estilo de vida centrado en el caballo
Los caballos han sido esenciales para la supervivencia y el desarrollo del pueblo Yakut, que emigró al Lejano Oriente de Siberia en el siglo XIII-XV d. C., probablemente desde Mongolia. Allí, el pueblo Yakut desarrolló una economía basada casi exclusivamente en caballos.de hecho, fueron clave para la comunicación y el contacto con la población dentro de un territorio un poco más grande que Argentina, y con el 40% de su superficie situada al norte del Círculo Polar Ártico. La carne y la piel de caballo también han sido cruciales para sobrevivir a los inviernos extremadamente fríos, con temperaturas que en ocasiones bajanpor debajo de -70C.
Los caballos han estado presentes en Yakutia durante mucho tiempo como muestran fósiles del Pleistoceno tardío de 30,000 años de la región. Sin embargo, el Dr. Ludovic Orlando y su equipo ahora revelan que los caballos antiguos de esta región no fueron los antepasados del presente-día caballos Yakutian.
Una divergencia tan profunda como el origen de los humanos modernos
La secuencia del genoma obtenida de los restos de un caballo de Yakutia de 5.200 años aparece dentro de la diversidad de una población de caballos salvajes ahora extinta que el equipo descubrió el año pasado en fósiles del Pleistoceno tardío de la península de Taymir, Siberia central.El nuevo hallazgo se extiende por miles de kilómetros hacia el este del rango geográfico de esta divergente población de caballos, que se separó del linaje que conduce a los caballos modernos hace unos 150,000 años. También extiende su rango temporal hasta hace 5,200 años, una época en que los mamuts lanudos tambiénse extinguió. El Dr. Ludovic Orlando dice: "Esta población no apareció en ningún radar hasta que secuenciamos los genomas de algunos de sus miembros. Con 150,000 años de divergencia con el linaje que conduce a los caballos modernos, esto hace que las raíces de esta poblaciónprofundo como los orígenes de nuestra especie humana ".
Curiosamente, los nuevos análisis del genoma muestran que los caballos que ahora monta la gente Yakut y probablemente montaron a lo largo de su historia como lo muestra el genoma de un caballo de ~ 200 años, no están relacionados con este linaje de caballos ahora extinto, pero más bien con los caballos domesticados de Mongolia. El Dr. Ludovic Orlando dice: "Ahora sabemos que la extinta población de caballos salvajes sobrevivió en Yakutia hasta hace 5.200 años. Por lo tanto, se extendió desde la península de Taymir a Yakutia, y probablemente por todo elregión Holarctic entera. En Yakutia, puede haberse extinguido antes de la llegada de la gente Yakut y sus caballos. A juzgar por los datos del genoma, los caballos Yakutian modernos no están más cerca de la población extinta que cualquier otro caballo domesticado ".
Los nuevos análisis del genoma muestran que los fundadores de la población moderna de caballos Yakutian probablemente ingresaron a la región con jinetes Yakut en el siglo XIII y XV. El Dr. Ludovic Orlando agrega: "Esto es realmente sorprendente, ya que implica queTodos los rasgos que ahora se ven en los caballos Yakutian son el producto de procesos adaptativos muy rápidos, que tienen lugar en unos 800 años. Esto representa alrededor de cien generaciones para los caballos. Eso muestra cuán rápida puede ser la evolución cuando las presiones selectivas para la supervivencia son tan fuertes como en elambiente extremo de Yakutia "
Reprogramación de la expresión génica: un componente clave de la adaptación rápida
El equipo aprovechó su gran panel del genoma del caballo para identificar los genes subyacentes a tales adaptaciones. Sorprendentemente, descubrieron que una gran fracción de las firmas de selección no se ubicaba dentro de la región de codificación de los genes, sino dentro de sus regiones reguladoras aguas arriba.Por lo tanto, sugiere que la adaptación de los caballos yakutianos a su entorno se llevó a cabo a través de una reprogramación masiva de la expresión génica. El Dr. Pablo Librado comenta: "El grupo fundador de la población actual tenía un tamaño bastante reducido. La variación genética en los cuerpos genéticos era, por lo tanto, probablemente limitado en comparación con el presente dentro de las regiones reguladoras. Estas variantes reguladoras probablemente ofrecieron tantas posibilidades para modificar rápidamente los rasgos del caballo de una manera que fuera compatible con su supervivencia ".
Centrándose en los genes y sus regiones reguladoras que muestran evidencia de selección, el equipo identificó funciones biológicas clave involucradas en el proceso adaptativo. Estas se refieren a cambios morfológicos, respuestas hormonales involucradas en la regulación del requerimiento termogénico y la producción de compuestos anticongelantes.La lista de firmas selectivas también incluye genes, como TGM3, que está involucrado en el desarrollo del cabello y podría ser responsable del abrigo de invierno extremadamente peludo de los caballos Yakutian. El Dr. Librado agrega: "Además de revelar sus orígenes evolutivos, nuestro enfoque ayudóreduzca la base genética de las adaptaciones que son exclusivas de los caballos yakutianos. En una palabra, su composición genética. También encontramos genes que, según se informó, han sido seleccionados en otras poblaciones árticas, como los humanos indígenas siberianos e incluso el mamut lanudo.Proporciona un ejemplo convincente de convergencia evolutiva, donde los grupos no relacionados expuestos a entornos similares terminan indefinidamente.desarrollando pendientes adaptaciones similares "
Tales genes que muestran señales convergentes de adaptación incluyen en humanos PRKG1, que está involucrado en la respuesta temblorosa al frío, y BARX2 en el mamut lanudo que está involucrado en el desarrollo del cabello.
El Dr. Clio Der Sarkissian concluye: "Nuestro trabajo muestra el poder del ADN antiguo, ya que nunca hubiéramos podido descubrir la existencia de la antigua población de caballos ahora extinta analizando el genoma de los caballos modernos. Con los genomas antiguos,Ahora podemos entender la dinámica de las poblaciones pasadas a niveles sin precedentes y rastrear, a través del espacio y el tiempo, cómo se adaptaron a los entornos cambiantes. Aplicado a los especímenes de museos preindustriales, nuestro enfoque puede ayudar a seguir cómo las poblaciones existentes se han visto afectadas por el continuocambios climáticos y actividades humanas recientes. Esto puede ayudar a desarrollar programas de conservación a medida, que en última instancia serán esenciales para preservar las poblaciones en peligro de extinción ".
El grupo ya ha implementado dichos enfoques para preservar el caballo de Przewalski, que representa el último caballo verdaderamente salvaje que vive en el planeta.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias - Universidad de Copenhague . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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