Antichi Genomi suggeriscono che i rinoceronti lanosi si siano estinti a causa dei cambiamenti climatici

L'estinzione della megafauna preistorica come il mammut lanoso, il leone delle caverne e il rinoceronte lanoso alla fine dell'ultima era glaciale è stata spesso attribuita alla diffusione dei primi esseri umani in tutto il mondo. Sebbene la caccia eccessiva abbia portato alla scomparsa di alcune specie, uno studio apparso il 13 agosto sulla rivista Current Biology ha scoperto che l'estinzione del rinoceronte lanoso potrebbe aver avuto una causa diversa: il cambiamento climatico. Sequenziando il DNA antico da 14 di questi megaerbivori, i ricercatori hanno scoperto che la popolazione di rinoceronti lanosi è rimasta stabile e diversificata fino a solo poche migliaia di anni prima della scomparsa dalla Siberia, quando le temperature probabilmente sono aumentate troppo per le specie adattate al freddo.

Antichi Genomi suggeriscono che i rinoceronti lanosi si siano estinti a causa dei cambiamenti climatici

Antichi Genomi suggeriscono che i rinoceronti lanosi si siano estinti a causa dei cambiamenti climatici e non per la caccia intensiva

L'estinzione della megafauna preistorica come il mammut lanoso, il leone delle caverne e il rinoceronte lanoso alla fine dell'ultima era glaciale è stata spesso attribuita alla diffusione dei primi esseri umani in tutto il mondo. Sebbene la caccia eccessiva abbia portato alla scomparsa di alcune specie, uno studio apparso il 13 agosto sulla rivista Current Biology ha scoperto che l'estinzione del rinoceronte lanoso potrebbe aver avuto una causa diversa: il cambiamento climatico. Sequenziando il DNA antico da 14 di questi megaerbivori, i ricercatori hanno scoperto che la popolazione di rinoceronti lanosi è rimasta stabile e diversificata fino a solo poche migliaia di anni prima della scomparsa dalla Siberia, quando le temperature probabilmente sono aumentate troppo per le specie adattate al freddo.

"Inizialmente si pensava che gli esseri umani apparissero nella Siberia nord-orientale quattordici o quindicimila anni fa, all'incirca quando il rinoceronte lanoso si estinse. Ma recentemente, ci sono state diverse scoperte di siti di occupazione umana molto più antichi, il più famoso dei quali è di circa trentamila anni ", dice l'autore senior Love Dalén, professore di genetica evolutiva presso il Center for Paleogenetics, una joint venture tra l'Università di Stoccolma e il Museo svedese di storia naturale. "Quindi, il declino verso l'estinzione del rinoceronte lanoso non coincide molto con la prima apparizione di esseri umani nella regione. Semmai, vediamo qualcosa che assomiglia un po 'a un aumento delle dimensioni della popolazione durante questo periodo".

Per conoscere le dimensioni e la stabilità della popolazione di rinoceronti lanosi in Siberia, i ricercatori hanno studiato il DNA di campioni di tessuto, ossa e capelli di 14 individui. "Abbiamo sequenziato un genoma nucleare completo per guardare indietro nel tempo e stimare le dimensioni della popolazione, e abbiamo anche sequenziato quattordici genomi mitocondriali per stimare le dimensioni effettive della popolazione femminile", dice la co-autrice Edana Lord, studentessa di dottorato presso il Center for Paleogenetics.

Osservando l'eterozigosità, o diversità genetica, di questi genomi, i ricercatori sono stati in grado di stimare le popolazioni di rinoceronti lanosi per decine di migliaia di anni prima della loro estinzione. "Abbiamo esaminato i cambiamenti nella dimensione della popolazione e la consanguineità stimata", afferma il primo autore Nicolas Dussex, ricercatore post-dottorato presso il Center for Paleogenetics. "Abbiamo scoperto che dopo un aumento della dimensione della popolazione all'inizio di un periodo freddo circa 29.000 anni fa, la dimensione della popolazione dei rinoceronti lanosi è rimasta costante e che in questo momento la consanguineità era bassa".

Questa stabilità durò fino a ben dopo che gli umani iniziarono a vivere in Siberia, contrastando il declino che ci si sarebbe aspettato se i rinoceronti lanosi si fossero estinti a causa della caccia. "Questa è la cosa interessante", dice Lord. "In realtà non vediamo una diminuzione delle dimensioni della popolazione dopo 29.000 anni fa. I dati che abbiamo esaminato risalgono solo a 18.500 anni fa, che è circa 4.500 anni prima della loro estinzione, quindi implica che sono diminuiti in quel momento. "

I dati del DNA hanno anche rivelato mutazioni genetiche che hanno aiutato il rinoceronte lanoso ad adattarsi al clima più freddo. Una di queste mutazioni, un tipo di recettore nella pelle per rilevare le temperature calde e fredde, è stata trovata anche nei mammut lanosi. Adattamenti come questo suggeriscono che il rinoceronte lanoso, che era particolarmente adatto al clima gelido della Siberia nord-orientale, potrebbe essere diminuito a causa del caldo di un breve periodo di riscaldamento, noto come Bølling-Allerød interstadial, che coincise con la loro estinzione verso la fine del l'ultima era glaciale.

"Ci stiamo allontanando dall'idea che gli esseri umani prendano il controllo di tutto non appena entrano in un ambiente, e invece chiariamo il ruolo del clima nelle estinzioni megafaunali", dice Lord. "Anche se non possiamo escludere il coinvolgimento umano, suggeriamo che l'estinzione del rinoceronte lanoso fosse più probabilmente correlata al clima".

I ricercatori sperano di studiare il DNA di ulteriori rinoceronti lanosi che hanno vissuto in quel cruciale intervallo di 4.500 anni tra l'ultimo genoma che hanno sequenziato e la loro estinzione. "Quello che vogliamo fare ora è cercare di ottenere più sequenze genomiche da rinoceronti di età compresa tra i diciotto ei quattordicimila anni, perché a un certo punto, sicuramente devono declinare", dice Dalén. I ricercatori stanno anche esaminando altre megafauna adattate al freddo per vedere quali ulteriori effetti ha avuto il clima caldo e instabile. "Sappiamo che il clima è cambiato molto, ma la domanda è: quanto sono stati colpiti i diversi animali e cosa hanno in comune?"

Questo lavoro è stato sostenuto da FORMAS, la Swiss National Science Foundation, la Carl Tryggers Foundation, l'European Research Council Consolidator Award e la Knut and Alice Wallenberg Foundation.


Fonte:

Cell Press.


Riferimenti:

  1. Edana Lord, Nicolas Dussex, Marcin Kierczak, David Díez-del-Molino, Oliver A. Ryder, David WG Stanton, M. Thomas P. Gilbert, Fátima Sánchez-Barreiro, Guojie Zhang, Mikkel-Holger S. Sinding, Eline D. Lorenzen, Eske Willerslev, Albert Protopopov, Fedor Shidlovskiy, Sergey Fedorov, Hervé Bocherens, Senthilvel KSS Nathan, Benoit Goossens, Johannes van der Plicht, Yvonne L. Chan, Stefan Prost, Olga Potapova, Irina Kirillova, Adrian M. Lister, Peter D Heintzman, Joshua D. Kapp, Beth Shapiro, Sergey Vartanyan, Anders Götherström, Love Dalén. >Stabilità demografica pre-estinzione e firme genomiche di adattamento nel rinoceronte lanoso . Current Biology , 2020; DOI: 10.1016 / j.cub.2020.07.046