Analisi genetiche forniscono nuovi dettagli sull’evoluzione delle tigri dai denti a sciabola

Lo studio del DNA mitocondriale estratto da fossili e implementato a moderne analisi filogenetiche chiarisce la storia evolutiva dei macairodontini

Le tigri dai denti a sciabola appartenenti alla sottofamiglia Machairodontinae sono tra i fossili più rappresentativi della megafauna dell’era glaciale, grazie alla peculiare morfologia dei canini superiori molto allungati e compressi lateralmente, che li rendeva simili ad un pugnale. In particolare il genere Smilodon era rappresentato da specie di media e grossa taglia ed era diffuso nel continente americano tra la fine del Pliocene e il tardo Pleistocene superiore (2,5 milioni-10000 anni fa), mentre Homotherium, di grandezza leggermente inferiore, è vissuto in Europa e Nord America per gran parte del Pleistocene (circa 2 milioni-28000 anni fa).

Come pubblicato nella rivista Current Biology, un gruppo di ricercatori dell’Università di Potsdam (Germania), capeggiato da Johanna Paijmans, ha condotto analisi genetiche su frammenti di DNA estratti da alcuni fossili di Smilodon e Homotherium  con l’obiettivo di far luce sulla loro storia evolutiva. In particolare questo studio si è preposto di ricostruire il genoma mitocondriale di questi due taxa estinti usando metodi avanzati di sequenziamento del DNA prelevato da tre esemplari di Homotherium, due americani e uno europeo datato circa 28000 anni fa, e un esemplare di Smilodon, risalente a circa 11000 anni fa.  

Diversamente dalle precedenti analisi genetiche, che avevano ricostruito solo brevi sequenze di DNA mitocondriale dei fossili di tigre dai denti a sciabola in esame, lo studio di Paijmans e collaboratori ha sequenziato tratti più cospicui di DNA mitocondriale di Smilodon e Homotherium, e, applicando tecniche moderne di analisi filogenetiche, hanno dimostrato che questi due generi sono geneticamente piuttosto distanti, ovvero presentano notevoli differenze genetiche (almeno nel DNA mitocondriale). Questa differenza genetica è dovuta ad un processo di evoluzione divergente iniziato circa 18 milioni di anni fa che ha portato alla separazione tra smilodontini e homotherini. Sono stati confermati, inoltre, i risultati di precedenti studi che ipotizzavano che l’antenato comune più recente di tutti i felidi risalga a circa 20 milioni di anni fa.

La ricerca ha mostrato inoltre anche che il ritrovamento dei resti fossili di Homotherium datati circa 28000 anni fa non è importante solamente ai fini di ricostruzione della storia evolutiva dei felidi dai denti a sciabola. Ha permesso, infatti, di affermare che Homotherium si sia estinto verso la fine dell’era glaciale, tra i 30000 e i 20000 anni fa, ovvero 200000 anni più tardi di quanto precedentemente ritenuto.


Credit: Paijmans et al., 2017. doi: 10.1016/j.cub.2017.09.033

Infine, i dati genetici hanno supportato l’ipotesi che tutti i fossili di Homotherium risalenti al tardo Pleistocene apparterrebbero a un’unica specie chiamata Homotherium latidens, diffusa in gran parte dell’emisfero boreale, in accordo con quanto affermato da precedenti studi morfologici.

Queste ricerche hanno quindi approfondito la nostra conoscenza sulla complessa storia evolutiva di due taxa emblematici della fauna pleistocenica ed hanno confermato l’importanza di combinare, ove possibile, le informazioni morfologiche e genetiche per una più sicura identificazione dei fossili a livello specie-specifico.


Riferimenti:
Paijmans J. L. A., et al., 2017 (in press). Evolutionary history of saber-toothed cats based on ancient mitogenomics. Current Biology. doi: 10.1016/j.cub.2017.09.033

Immagine: By Rom-diz (Own work) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or FAL], via Wikimedia Commons

http://cdn.sci-news.com/images/enlarge4/image_5345_2e-Saber-Toothed-Cats.jpg: fonte dell’immagine della filogenesi mitocondriale filogenetica calibrata sul tempo dei felidi, che include le specie del genere Smilodon e Homotherium. Credit: Paijmans et al., 2017. doi: 10.1016/j.cub.2017.09.033