Il rapido processo adattativo dei cavalli siberiani al clima glaciale

Un team internazionale di ricercatori ha studiato le modifiche geniche del DNA dei cavalli di Yakutia in reazione delle pesanti temperature artiche


La Yakutia è una delle regioni più fredde dell’emisfero settentrionale, le cui temperature estreme possono scendere anche a -70°. I cavalli abitanti in quest’area prendono il nome dagli Jakut, popolazione emigrata in Siberia Orientale tra il XII e il XV secolo d. C., i quali svilupparono un’economia quasi interamente basata sull’utilizzo di questi animali. Infatti, i cavalli erano essenziali per mantenere i contatti con le zone limitrofe e, grazie alle loro carni e pellicce, furono fondamentali nell’aiutare queste popolazioni a sopravvivere ai lunghi inverni.

Uno studio, pubblicato da PNAS, ha analizzato gli adattamenti molecolari al clima estremamente rigido a cui sono esposti i cavalli siberiani. L’obiettivo dei ricercatori era cercare di capire quali fossero stati i principali cambiamenti nei cavalli di Yakutia dovuti al processo di adattamento alle rigide temperature di questa regione. Gli esemplari oggetto delle analisi sono stati 9 cavalli attualmente viventi e 2 antichi risalenti al XIX secolo. I loro genomi sono stati successivamente confrontati con quelli di due esemplari del tardo Pleistocene, di 27 cavalli domestici e 3 individui selvatici di cavallo di Przewalski.

Dalle analisi è emerso che il genoma di questi cavalli è stato interessato da diverse mutazioni adattative in tempi piuttosto rapidi, in quanto sono avvenute in meno di 800 anni. Il team è riuscito a identificare i geni che hanno subito tali mutazioni, determinando anche le funzioni biologiche che essi controllano: molti di questi riguardano precise risposte ormonali in reazione a questi fattori climatici. Il sequenziamento dei genomi ha mostrato, inoltre, cambiamenti nel metabolismo, nell’anatomia e nella fisiologia piuttosto evidenti. Oltre ai meccanismi ormonali, queste trasformazioni sono identificabili nella regolazione termica, tramite le quali i cavalli hanno iniziato a irrobustirsi e produrre una peluria più folta e spessa, in modo tale da ridurre al minimo la dispersione del calore corporeo. I geni che mostrano i principali segni di adattamento sono: PRKG1 in resistenza al freddo, presente anche nel DNA umano, e BARX2, che agisce sull’aumento di peluria ed è noto persino del mammut lanoso.

Il Dott. Ludovic Orlando, che ha condotto lo studio, ha spiegato come i cavalli di Yakutia rappresentino uno dei casi di adattamento più rapido alle temperature estreme tra i mammiferi. Ed è proprio questa rapidità di adattamento che ha portato i cavalli odierni, nativi del luogo, ad essere in grado di sopravvivere tutto l’anno all’aperto, nonostante il clima avverso. Egli ha inoltre sottolineato che, grazie al DNA antico, è possibile capire come il genoma degli organismi si possa adattare ai cambiamenti ambientali, fattore che potrebbe risultare importante per i programmi di conservazione delle specie potenzialmente a rischio di estinzione.


Riferimenti:
Librado et al. Tracking the origins of Yakutian horses and the genetic basis for their fast adaptation to subarctic environments. PNAS. Published online: 23 November 2015.

Immagine: By Maarten Takens from Germany (A Yakutian horse) [CC BY-SA 2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons