Gli antichi elefanti e i mastodonti erano del tutto a digiuno di disossamento interspecie

Una nuova ricerca pubblicata oggi in Proceedings of the National Academy of Sciences mostra che gli elefanti antichi erano il prodotto di incroci tra specie. Gli elefanti – sia quelli del passato antico che quelli che vivono oggi – sono stati modellati da questa pratica di accoppiamento, ma non è qualcosa che le due specie rimanenti di elefanti non fanno più.

L’ibridazione tra specie di mammiferi strettamente imparentati è abbastanza comune. Buoni esempi oggi sono gli orsi bruni e gli orsi polari, gli oranghi di Sumatra e del Borneo, e gli sciacalli dorati eurasiatici e i lupi grigi. L’evoluzione fa un buon lavoro nel creare nuovi tratti vantaggiosi usando i poteri della mutazione casuale, ma non c’è niente di meglio dell’ibridazione, dove i tratti di due specie diverse si mescolano. E in effetti, anche i nostri antichi antenati erano coinvolti nell’ibridazione, con gli esseri umani anatomicamente moderni che lo facevano con i Neanderthal e i Denisovani. Quindi, in un certo senso, siamo anche una specie ibrida.

Gli elefanti, come sottolinea il nuovo studio, condividono un passato simile, anche se in una misura non precedentemente apprezzata.

“L’ibridazione può aiutare a spiegare perché i mammut hanno avuto così tanto successo in ambienti così diversi e per un tempo così lungo, ha detto Hendrik Poinar, genetista evolutivo della McMaster University e co-autore dello studio, in una dichiarazione. “Questi dati genomici ci dicono anche che la biologia è disordinata e che l’evoluzione non avviene in modo organizzato e lineare.”

Per lo studio, l’autore principale Eleftheria Palkopoulou della Harvard Medical School, insieme ai colleghi della McMaster, del Broad Institute del MIT e di Harvard, dell’Università di Uppsala e dell’Università di Potsdam, ha sequenziato 14 genomi di diverse specie di elefanti viventi ed estinte, compresi più genomi di mammut lanoso, un genoma di mammut colombiano (una prima scientifica), più genomi di elefante asiatico, un paio di genomi di elefante africano della foresta, due genomi di elefante dalla zanna dritta, due genomi di elefante africano della savana e, sorprendentemente, un paio di genomi di mastodonte americano (che tecnicamente parlando non sono elefanti). Incredibilmente, i ricercatori sono stati in grado di generare genomi di alta qualità da campioni che non sono stati congelati e hanno più di 100.000 anni; le sequenze geniche sono state estratte da pezzi di ossa e denti trovati in resti ben conservati.

“L’analisi combinata dei dati genomici di tutti questi antichi elefanti e mastodonti ha alzato il sipario sulla storia della popolazione degli elefanti, rivelando una complessità di cui prima non eravamo semplicemente consapevoli”, ha detto Poinar.

Per esempio, i ricercatori hanno imparato che l’antico elefante dalle zanne dritte – una specie estinta che calpestava l’Europa tra 780.000 e 50.000 anni fa – era una specie ibrida, con porzioni del suo DNA simili a un antico elefante africano, il mammut lanoso e gli elefanti della foresta, questi ultimi ancora oggi. Hanno anche scoperto ulteriori prove a sostegno del suggerimento che due specie di mammut – il mammut colombiano e il mammut lanoso – si sono incrociate. Questa idea è stata proposta per la prima volta da Poinar nel 2011. Nonostante i loro diversi habitat e dimensioni, queste creature probabilmente si sono incontrate vicino ai confini glaciali e nelle regioni più temperate del Nord America. In effetti, non dovrebbe essere una sorpresa che questi antichi elefanti si incontrassero spesso; per un certo periodo, i mammut avevano un territorio che si estendeva dall’odierno Portogallo e Spagna fino alla costa orientale degli Stati Uniti.

I ricercatori hanno anche appreso che le due specie di elefanti ancora viventi, gli elefanti della foresta e della savana, si sono separate da un antenato comune circa 2 milioni-5 milioni di anni fa, ma hanno vissuto in quasi completo isolamento negli ultimi 500.000 anni. Nonostante vivano in habitat vicini, questi elefanti non amano mescolarsi.

“Osservando, si sapeva che gli elefanti della savana e della foresta non si incrociavano molto. Quando lo facevano, la prole non sopravviveva bene”, ha detto a Gizmodo Rebekah Rogers, un genetista evolutivo a Berkeley che non era coinvolto nel nuovo studio. Questo documento ci dice che gli elefanti non si muovevano furtivamente alle nostre spalle o passavano i geni a tassi inferiori”. La genetica suggerisce che i tassi di successo di interbreeding era molto basso.”

Rogers ha detto che la carta ci dice anche che ciò che vediamo come grandi dissimilitudini fisiche potrebbe non essere così significative differenze per gli elefanti.

“Quando guardiamo i mammut rispetto agli elefanti notiamo immediatamente la loro pelliccia, la loro gobba e le differenze nel loro sistema circolatorio”, ha detto. “Questo documento suggerisce che possiamo vedere che si sono incrociati con più successo degli elefanti della savana africana e degli elefanti della foresta, che per noi si assomigliano così tanto.”

Rogers è particolarmente entusiasta che i ricercatori siano stati in grado di ottenere dati di sequenza genetica per un elefante del Borneo. Queste sono popolazioni molto piccole che sono state isolate per molto tempo, e i risultati del nuovo studio corrispondono a questa realtà esponendo la loro diversità genetica molto bassa.

“Questo è uno studio piuttosto fresco”, ha detto a Gizmodo Vincent J. Lynch, un genetista evolutivo dell’Università di Chicago che non è stato coinvolto nella ricerca. “Il lavoro è buono e non vedo alcuna seria limitazione o avvertimento. La filogenesi che riportano è ben supportata.”

Per Lynch, l’aspetto più sorprendente dello studio è stata la quantità di ibridazione ancestrale nella storia degli elefanti, in particolare tra gli Straight-tuskers e i Woolly Mammoths. Dice anche che il nuovo studio è un grande esempio di scienza aperta.

“Il genoma dell’elefante africano è stato reso pubblico nel 2005 e viene pubblicato formalmente solo con questo articolo”, ha detto a Gizmodo. “Sono 13 anni in cui noi e altre persone siamo stati in grado di utilizzare il genoma dell’elefante africano nella nostra ricerca. La vecchia scuola avrebbe tenuto quel genoma dietro una porta chiusa, con solo pochi eletti che avevano accesso. Rilasciando il genoma nel 2005 dà alla comunità la possibilità di far progredire la scienza mentre questi autori fanno il duro lavoro di sequenziare tutti questi altri genomi di elefante per il loro studio”.

Guardando avanti, i ricercatori vorrebbero esplorare come (e se) la mescolanza di tratti genetici può essere stato vantaggioso per l’evoluzione degli elefanti, come una maggiore tolleranza per gli habitat hew e cambiamenti climatici.