El ADN de un caballo congelado revela el flujo de genes entre caballos euroasiáticos y norteamericanos durante el Pleistoceno

Poblaciones de caballos en Eurasia y Norteamérica se mantuvieron conectadas a través del Puente de tierra de Bering, moviéndose de un lado a otro y cruzando varias veces durante cientos de miles de años.

Los nuevos hallazgos de un estudio de ADN antiguo de estos animales demuestran la continuidad genética entre los caballos que murieron en América del Norte al final de la última edad de hielo y los caballos que finalmente fueron domesticados en Eurasia y luego reintroducidos en América del Norte por los españoles. El estudio ha sido aceptado para su publicación en la revista Molecular Ecology y actualmente está disponible en línea (ver referencias).

«Los resultados de este artículo muestran que el ADN fluyó fácilmente entre Asia y América del Norte durante las edades de hielo, manteniendo la conectividad física y evolutiva entre las poblaciones de caballos en todo el hemisferio norte«, dijo en un comunicado la autora correspondiente Beth Shapiro, profesora de ecología y biología evolutiva en UC Santa Cruz y un investigador del Instituto Médico Howard Hughes.

El estudio destaca la importancia del Puente Terrestre de Bering como corredor ecológico para el movimiento de grandes animales entre los continentes durante el Pleistoceno, cuando se formaron enormes capas de hielo durante los períodos glaciares. Los niveles del mar dramáticamente más bajos descubrieron una vasta área de tierra conocida como Beringia, que se extiende desde el río Lena en Rusia hasta el río MacKenzie en Canadá, con extensos pastizales que albergan poblaciones, mamuts, bisontes y otra fauna del Pleistoceno.

Los paleontólogos saben desde hace mucho tiempo que los caballos evolucionaron y se diversificaron en América del Norte. Un linaje de caballos, conocido como los caballos caballinos (que incluye caballos domésticos) se dispersó en Eurasia sobre el puente de tierra de Bering hace aproximadamente 1 millón de años, y la población de Eurasia comenzó a divergir genéticamente de los caballos que permanecieron en América del Norte.

El nuevo estudio muestra que después de la división, hubo al menos dos períodos en los que los caballos se movieron de un lado a otro entre los continentes y se cruzaron, de modo que los genomas de los caballos norteamericanos adquirieron segmentos de ADN euroasiático y viceversa.

«Esta es la primera mirada integral a la genética de las poblaciones de caballos antiguos en ambos continentes«, dijo la primera autora Alisa Vershinina, investigadora postdoctoral que trabaja en el Laboratorio de Paleogenómica de Shapiro en la UC Santa Cruz. «Con datos de genomas mitocondriales y nucleares, pudimos ver que los caballos no solo se dispersaban entre los continentes, sino que también se cruzaban e intercambiaban genes«.

El ADN mitocondrial, heredado solo de la madre, es útil para estudiar las relaciones evolutivas porque acumula mutaciones a un ritmo constante. También es más fácil de recuperar de los fósiles porque es un genoma pequeño y hay muchas copias en cada célula. Sin embargo, el genoma nuclear que llevan los cromosomas es una fuente mucho más rica de información evolutiva.

Los investigadores secuenciaron 78 nuevos genomas mitocondriales de caballos antiguos encontrados en Eurasia y América del Norte. Combinando aquellos con 112 genomas mitocondriales publicados anteriormente, los investigadores reconstruyeron un árbol filogenético, un diagrama de ramificación que muestra cómo se relacionan todas las muestras. Con una ubicación y una fecha aproximada para cada genoma, pudieron rastrear los movimientos de diferentes linajes de caballos antiguos.

Referencia

• Alisa O. Vershinina, Et al. «Ancient horse genomes reveal the timing and extent of dispersals across the Bering Land Bridge«. Molecular Ecology. First published: 10 May 2021. https://doi.org/10.1111/mec.15977