Mitogenomas de mastodontes revelan procesos de dispersión

No me canso de decirlo pero cada que veo un estudio genético con fósiles recuerdo que cuando estuve en la carrera todo el mundo me decía que era imposible y que de tratarlo, perdería el tiempo. Da gusto saber que en realidad sí es posible extraer y analizar ADN antiguo (e incluso hasta reconstruirlo in vitro). Y este post va de eso, del estudio del ADN antiguo, conservado en fósiles y que revela cosas que antes, no se sabían.

Mastodontes en Alaska bajo una aurora boreal. Arte de Julius Csotonyi.

En este caso estamos hablando de ADN extraído de fósiles (huesos y dientes) de mastodonte americano (Mammut americanum), una especie de proboscídeo característico de zonas forestales de América del Norte durante el Pleistoceno (aunque llevaban en el subcontinente desde antes). Con este ADN se logró reconstruir la historia de los individuos que compusieron la muestra. Esta constó de 122 muestras de las que, sólo de 33 se logró reconstruir el mitogenoma completo.

Esqueleto de mastodonte. Fotografía de Ryan Somma.

Por si no lo saben el mitogenoma es la información genética completa del único "cromosoma" que portan las mitocondrias. Estas se heredan vía materna en los mamíferos y otros vertebrados, por lo que su estudio es una ventana directa al linaje materno.

Las mitocondrias (aquí en esquema digital) no sólo son la "fuente de poder" de las células, sino que además, nos cuentan la historia del linaje materno, guardada en su genoma.

Y el estudio de este linaje dio como resultado un agrupamiento en seis grupos distintivos. De los que destacan los procedentes de Alaska y del noreste de los Estados Unidos. Además de un pequeño grupo de dos ejemplares cuya geografía es curiosa, pues uno es de México y su pariente más cercano es de Alberta, Canadá. Esto sugiere o que los mastodontes del oeste de Estados Unidos y México eran del mismo linaje y formaban una metapoblación discreta, o que (como casi siempre) nos falta información para saber si este es el caso.

a) Procedencia geográfica y b) análisis filogenético de los mastodontes del estudio de Karspinski y colaboradores. Los colores denotan los diferentes linajes detectados.

Y la cosa se pone interesante cuando se observa con detenimiento las edades radiométricas de los ejemplares y se colocan bajo la lente de los cambios climáticos. Pues resulta que los mastodontes de Alaska muestran a una población que se encontraba presente durante el Sangamoniano, un lapso interglaciar cálido como el que vivimos actualmente, pero que se extinguió al iniciar un nuevo ciclo glacial hacia los 85,000 años antes del Presente. Pero además, el estudio muestra que esta zona fue recolonizada por mastodontes de nuevo y que éstos probablemente fueran descendientes que sí pudieron desplazarse al sur para sobrevivir en zonas menos inhóspitas.

c) y e) Condiciones interglaciares durante el Sangamoniano (ca. 120,000 años AP). d) y f) Condiciones durante glaciaciones menores posteriores (ca. 80,000 años AP). Note que en f) se aprecia la recolonización de Alaska por parte de mastodontes del sur. Tomado de Karpinski et al. (2020).

Esto corrobora lo que otrora sólo fuera una idea sin apoyo de la evidencia, que algunas poblaciones animales se desplazaban al sur cuando las condiciones del norte de América eran demasiado inhóspitas y que eventualmente, nuevos individuos recolonizaban estas áreas una vez que las condiciones no eran tan extremas. Queda aún la duda de dónde pasaron "el rato" (de milenos) estas poblaciones de mastodontes. No hay más que esperar futuros estudios.

Fuente:

Karpinski, E., Hackenberger, D., Zazula, G., Widga, C., Duggan, A. T., Golding, G. B., ... & Druckenmiller, P. (2020). American mastodon mitochondrial genomes suggest multiple dispersal events in response to Pleistocene climate oscillations. Nature Communications, 11(1), 1-9.