Un equipo internacional de investigadores ha producido una de las imágenes evolutivas más completas hasta la fecha al observar una de las familias de animales más emblemáticas del mundo, a saber, los elefantes y sus parientes, mamuts y mastodontes, que abarcan millones de años.
El equipo de científicos, que incluía investigadores de McMaster, el Broad Institute of MIT y Harvard, la Harvard Medical School, la Universidad de Uppsala y la Universidad de Potsdam, secuenciaron meticulosamente 14 genomas de varias especies: especies vivas y extintas de Asia yÁfrica, dos mastodontes estadounidenses, un elefante de colmillo recto de 120,000 años de edad y un mamut colombino.
El estudio, publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, arroja luz sobre lo que los científicos llaman una historia muy complicada, caracterizada por el mestizaje generalizado. Advierten, sin embargo, que el comportamiento prácticamente se ha detenido entre los elefantes vivos, lo que aumenta los temores crecientessobre el futuro de las pocas especies que quedan en la tierra.
"El mestizaje puede ayudar a explicar por qué los mamuts tuvieron tanto éxito en entornos tan diversos y durante tanto tiempo, de manera importante, estos datos genómicos también nos dicen que la biología es desordenada y que la evolución no ocurre de manera organizada y lineal", dicegenetista evolutivo Hendrik Poinar, uno de los autores principales del artículo y director del Centro de ADN antiguo McMaster e investigador principal del Instituto Michael G. DeGroote para la Investigación Infecciosa.
"El análisis combinado de datos de todo el genoma de todos estos elefantes y mastodontes antiguos ha levantado el telón sobre la historia de la población de elefantes, revelando una complejidad de la que simplemente no éramos conscientes antes", dice.
Un análisis detallado de ADN del antiguo elefante de colmillo recto, por ejemplo, mostró que era un híbrido con porciones de su composición genética derivada de un antiguo elefante africano, el mamut lanudo y los elefantes de los bosques actuales.
"Este es uno de los genomas de alta calidad más antiguos que existen actualmente para cualquier especie", dijo Michael Hofreiter de la Universidad de Potsdam en Alemania, un coautor principal que dirigió el trabajo sobre el elefante de colmillos rectos.
Los investigadores también encontraron más evidencia de mestizaje entre los mamuts colombinos y lanudos, lo cual fue informado por primera vez por Poinar y su equipo en 2011. A pesar de sus hábitats y tamaños muy diferentes, los investigadores creen que los mamuts lanudos se encontraron con los mamuts colombianos en el límite de los glaciaresy en los ecotonos más templados de América del Norte.
Sorprendentemente, los científicos no encontraron evidencia genética de cruzamiento entre dos de las tres especies restantes del mundo, los elefantes de bosque y sabana, lo que sugiere que han vivido en un aislamiento casi completo durante los últimos 500,000 años, a pesar de vivir en hábitats vecinos.
"Ha habido un debate a fuego lento en las comunidades conservacionistas sobre si la sabana africana y los elefantes del bosque son dos especies diferentes", dijo David Reich, otro coautor principal del Broad Institute que también es profesor en el Departamento de Genética de HarvardMedical School HMS y un investigador del Instituto Médico Howard Hughes. "Nuestros datos muestran que estas dos especies han estado aisladas durante largos períodos de tiempo, lo que hace que cada una merezca un estado de conservación independiente".
El entrecruzamiento entre mamíferos estrechamente relacionados es bastante común, dicen los investigadores, que señalan ejemplos de osos pardos y polares, orangutanes de Sumatra y Borneo, y el chacal dorado de Eurasia y lobos grises. Una especie se puede definir como un grupo de animales similares quepuede reproducirse con éxito y producir descendencia fértil.
"Este documento, producto de una gran iniciativa que iniciamos hace más de una década, es mucho más que el informe formal del genoma del elefante. Será un punto de referencia para comprender cómo se relacionan entre sí los diversos elefantes yserá un modelo de cómo se pueden hacer estudios similares en otros grupos de especies ", dijo el coautor principal Kerstin Lindblad-Toh, miembro asociado senior del Broad Institute y director del Science for Life Laboratory de la Universidad de Uppsala en Suecia.
"Los hallazgos fueron extremadamente sorprendentes para nosotros", dice Eleftheria Palkopoulou, una científica posdoctoral en el HMS. "Las relaciones de la población de elefantes no pueden explicarse por divisiones simples, proporcionando pistas para comprender la evolución de estas especies icónicas".
Los investigadores sugieren que el trabajo futuro debería explorar si la introducción de nuevos linajes genéticos en las poblaciones de elefantes, tanto vivas como antiguas, desempeñó un papel importante en su evolución, permitiéndoles adaptarse a nuevos hábitats y climas fluctuantes.
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Materiales proporcionados por Universidad de McMaster . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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