Un estudio revelador rastrea el ADN de las poblaciones de caballos a través de un puente terrestre
Los vínculos genéticos entre las antiguas poblaciones de caballos que vivían en lados opuestos del Océano Pacífico eran más extensos de lo que se creía, según ha revelado una nueva investigación. Las teorías anteriores habían señalado sus características distintas, pero parece que las dos poblaciones de caballos no eran tan diferentes como habían sugerido estudios anteriores.
Esa es la conclusión de un equipo internacional de investigadores de siete países, que llevó a cabo un estudio genético exhaustivo de fósiles de caballos recuperados de varios lugares de América del Norte y Eurasia (el área continental que abarca toda Europa y Asia). Acaban de presentar los resultados de su innovadora investigación en la revista ecología molecular en un artículo publicado en línea el 10 de mayo.
"Los resultados de este artículo muestran que el ADN circuló fácilmente entre Asia y América del Norte durante la Edad del Hielo, manteniendo la conectividad física y evolutiva entre las poblaciones de caballos en todo el hemisferio norte". dijo la coautora del estudio Beth Shapiro profesor de ecología y biología evolutiva en la Universidad de California-Santa Cruz.
La paleontóloga Aisling Farrell sostiene una extremidad de caballo congelada momificada recuperada de una mina de oro ubicada en Klondike Goldfields en el territorio de Yukón, Canadá. El ADN antiguo recuperado de fósiles de caballos revela el flujo de genes entre las poblaciones de caballos de América del Norte y Eurasia. ( Gobierno de Yukón )
Poblaciones de caballos y migraciones durante las edades de hielo
Es bien sabido que las especies más antiguas de caballos evolucionaron en el continente norteamericano y luego migraron a Eurasia moviéndose hacia el oeste durante la época del Pleistoceno (2,6 millones a. C. a 9000 a. C.). Pudieron hacer esto cruzando el puente terrestre de Bering, que formaba una conexión directa entre Alaska y la actual Siberia. Este tramo de tierra ahora está bajo el agua, pero estuvo expuesto en el pasado durante varias edades de hielo cuando los niveles del mar eran mucho más bajos de lo que son ahora.
También conocido como Beringia, este puente terrestre tenía 620 millas o 1000 kilómetros de ancho en su punto máximo. Esto proporcionó mucho espacio para la migración de una masa de tierra a otra, e incluso permitió una ocupación prolongada por parte de animales o versiones anteriores de humanos modernos.
Beringia estuvo abierta durante la última edad de hielo, que duró desde aproximadamente el 125.000 a. C. hasta el 9.000 a. Luego fue sumergido por el derretimiento del hielo y ha permanecido bajo la superficie del océano desde entonces. Fue durante las etapas finales de la última Edad de Hielo que los ancestros asiáticos de los nativos americanos completaron su viaje a su nueva patria, cruzando el puente terrestre en grandes grupos antes de dirigirse al sur.
Pero el puente terrestre de Bering también estuvo abierto durante las glaciaciones pasadas, como el que cubrió gran parte de la superficie terrestre del planeta con hielo hace un millón de años. Fue durante este tiempo que se dice que tuvo lugar la primera migración de ciertas especies de caballos de América del Norte a Eurasia.
La especie equina que cruzó el norte de Eurasia pertenecía a una línea que finalmente produjo el caballo doméstico moderno. A medida que esta población de caballos se extendía por la masa continental de Eurasia, los animales que completaron este viaje de larga distancia siguieron su propio camino evolutivo único. Se diferenciaron genéticamente de las especies de caballos que permanecieron en América del Norte, que desaparecieron al final de la última edad de hielo. Las poblaciones de caballos domesticados finalmente se reintroducieron en América del Norte y del Sur desde Europa, completando un ciclo de migración que había comenzado hace miles de años.
El episodio glacial de Wisconsin, también llamado glaciación de Wisconsin, fue la edad de hielo más reciente en el complejo de la capa de hielo de América del Norte. La glaciación de Wisconsin comenzó hace unos 75.000 años, lo que probablemente ocurrió cuando las "últimas" poblaciones de caballos se trasladaron al oeste desde Alaska hacia Eurasia. ( Dominio publico )
Hasta ahora, los biólogos evolutivos no creían que hubiera mucho más en esta historia que eso.
"La opinión habitual en el pasado era que los caballos se diferenciaban en especies distintas tan pronto como estaban en Asia", explicó Ross MacPhee, paleontólogo del Museo Americano de Historia Natural y coautor del nuevo proyecto de investigación. “Pero estos resultados muestran que hubo continuidad entre las poblaciones. Pudieron cruzarse libremente, y vemos los resultados de eso en los genomas de los fósiles a ambos lados de la línea divisoria.
El equipo pudo determinar esto en gran parte a través de su estudio del ADN mitocondrial, que se hereda exclusivamente de la madre. Aunque no es tan rico como el material genético nuclear (heredado de ambos padres), el ADN mitocondrial es mucho más fácil de encontrar y recuperar a partir de huesos fosilizados antiguos.
En este caso, los investigadores analizaron 78 muestras de ADN mitocondrial recién recuperadas tomadas de fósiles de caballos antiguos encontrados en diferentes lugares. Cruzaron esta información con datos mitocondriales extraídos de 112 huesos de caballo fosilizados que habían sido recuperados y analizados previamente.
Alisa Vershinina trabaja en el Laboratorio de Paleogenómica de la UC Santa Cruz, donde se extrae ADN antiguo de fósiles para su secuenciación y análisis. ( Laboratorio de Paleogenómica de la UC Santa Cruz )
Este tipo de análisis genético es complejo. Pero a través de un análisis cuidadoso, pudieron crear un árbol evolutivo detallado que establecía relaciones genéticas entre poblaciones de caballos individuales durante inmensos períodos de tiempo.
“Encontramos linajes de caballos euroasiáticos aquí en América del Norte y viceversa, lo que sugiere movimientos de población transcontinentales”, explicó la autora principal del estudio, Alisa Vershinina, investigadora en genética afiliada al Laboratorio de Paleogenómica de la UC Santa Cruz. "Con genomas mitocondriales fechados, podemos ver cuándo ocurrió este cambio de localización".
Los investigadores pudieron rastrear dos migraciones separadas que acercaron a las dos poblaciones de caballos.
El primero ocurrió poco después de la migración inicial de caballos a Eurasia en el Pleistoceno Medio. Los investigadores concluyen que esta migración ocurrió hace entre 875.000 y 625.000 años, probablemente durante la próxima Edad de Hielo después de la que permitió la migración inicial. La dirección de este movimiento fue de este a oeste, mientras los caballos continuaban cruzando Beringia desde América del Norte hasta Eurasia. Aunque obviamente se produjo cierta divergencia genética en este momento, esto no fue suficiente para evitar el mestizaje, y se agregó material genético nuevo adicional a la base de datos de ADN del caballo euroasiático en ese momento.
La segunda migración adicional tuvo lugar en el Pleistoceno superior, que cubre precisamente la última glaciación (125.000 a. C. a 10.000 a. C.). El clima de enfriamiento y secado bajó los niveles del mar y permitió que el puente terrestre de Bering resurgiera. Aprovechando la situación, grupos de caballos comenzaron a andar en bicicleta entre las masas de tierra interconectadas.
Curiosamente, esta vez hubo más movimiento de oeste a este que de este a oeste. Esto reflejó el movimiento de los humanos modernos desde Asia hacia Beringia y hacia América del Norte y del Sur. Pero las migraciones de caballos no estaban relacionadas de ninguna manera con las migraciones humanas, ya que los investigadores creen que las primeras ocurrieron decenas de miles de años antes.
En particular, todavía no había suficiente divergencia genética entre las especies a ambos lados de la división continental para evitar el mestizaje, incluso después de que había pasado tanto tiempo desde su separación original. Parece que las antiguas poblaciones de caballos de América del Norte y Eurasia no eran genéticamente distintas, sino que seguían siendo variaciones cercanas en un tema evolutivo unificado.
¿Un mundo sin caballos? imagina lo inimaginable
Como señaló el coautor del estudio, Grant Zazula, un paleontólogo empleado por el gobierno de Yukón en Canadá, la desaparición de los caballos antiguos en América del Norte representó "una pérdida de población regional en lugar de una extinción". Todavía no sabemos por qué [it happened]pero nos dice que las condiciones en América del Norte eran dramáticamente diferentes al final de la última Edad de Hielo.
"Si los caballos no hubieran cruzado a Asia, los habríamos perdido todos en el mundo", señaló, reconociendo las ramificaciones a largo plazo de esta feliz transferencia de población.
Si el puente terrestre de Bering nunca hubiera existido, no habría caballos en la Tierra hoy, ni en ningún momento del pasado reciente. Teniendo en cuenta el impacto dramático que los caballos han tenido en el desarrollo de la cultura humana a lo largo de los siglos, esto habría sido una gran pérdida para la humanidad y para el planeta.
Imagen de Portada: Las antiguas poblaciones de caballos cruzaron el Puente Terrestre de Bering de ida y vuelta entre América del Norte y Asia muchas veces durante el Pleistoceno. Fuente: Julius Csotonyi / UC Santa Cruz
Por Nathan Falde
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