Ritrovato il DNA di un rinoceronte lanoso nello stomaco di un lupo: risale a 14.000 anni fa

Un recente studio pubblicato su Genome Biology and Evolution da Guðjónsdóttir e colleghi descrive il recupero e l’analisi del DNA di un rinoceronte lanoso da un frammento di tessuto ritrovato in un contesto del tutto inatteso: lo stomaco di un cucciolo di lupo rimasto congelato nel terreno per oltre 14.000 anni e scoperto nel 2011 nella Siberia nord-orientale. Da quel piccolo frammento, conservato dal freddo in modo quasi intatto, i ricercatori sono riusciti a estrarre e ricostruire il DNA di un rinoceronte lanoso vissuto circa 14.400 anni fa. È la prima volta in cui il genoma di un animale viene ricostruito dai tessuti conservati in un altro animale.

Questa operazione ha permesso poi di ricostruire un genoma ad alta copertura, uno dei più vicini nel tempo agli ultimi momenti in cui la specie era ancora presente, offrendo nuovi indizi sulle fasi finali dell’estinzione della specie. Confrontato con altri due genomi di rinoceronte lanoso più antichi, vissuti circa 18.000 e 48.000 anni fa, questo DNA non mostra segnali di aumento dell’inincrocio (l'incrocio fra individui strettamente imparentati), perdita di diversità genetica o accumulo di mutazioni dannose, come ci si aspetterebbe per una specie in via di estinzione. Questo risultato suggerisce, invece, una popolazione ancora stabile fino a poco prima della scomparsa, compatibile con un’estinzione rapida legata ai bruschi cambiamenti climatici della fine dell’ultima era glaciale.

Un ritrovamento fuori dal comune

Il lupo è stato ritrovato nella regione di Tumat, nella Siberia nord-orientale. Era giovane, mummificato dal freddo e con lo stomaco ancora sigillato. Quando il contenuto dello stomaco è stato esaminato, tra i resti è comparso un frammento di tessuto insolitamente ben conservato. Non apparteneva al lupo, né a una preda qualunque. Le analisi del DNA hanno dichiarato si trattasse di rinoceronte lanoso (Coelodonta antiquitatis). Grazie alla datazione al radiocarbonio, un metodo che permette di stimare l’età di resti organici misurando quanto carbonio radioattivo è rimasto nel materiale dopo la morte dell’organismo è stato possibile collocare quel tessuto intorno ai 14.400 anni fa, proprio negli stessi secoli in cui la specie sparisce dalle testimonianze fossili (ossa e resti mummificati). Di fatto, uno degli ultimi rinoceronti lanosi di cui possediamo una prova diretta.

Perché il DNA è più importante delle ossa

Di fatto un osso racconta come era fatto un animale, mentre Il DNA racconta come stava l'intera specie. Quando una popolazione inizia a collassare lentamente, il genoma lo "registra". La diversità genetica si riduce, gli individui diventano sempre più simili tra loro, aumentano gli accoppiamenti tra parenti e si accumulano mutazioni sfavorevoli. Questo processo ha un nome preciso e si chiama erosione genomica. Per il rinoceronte lanoso, fino a oggi, mancava proprio il tassello più delicato: il DNA di individui vissuti alla fine, quando l’estinzione era imminente. Il campione di Tumat colma quel vuoto.

Visto che il DNA antico è fragile, spezzettato, pieno di "cicatrici chimiche" lasciate dal tempo, i ricercatori hanno lavorato su molti piccoli frammenti del tessuto, estraendo il DNA più volte e combinando i risultati. Il genoma ottenuto è definito ad alta copertura: significa che ogni tratto è stato letto molte volte, riducendo il rischio di errori. È una condizione fondamentale per capire davvero se una popolazione fosse in difficoltà o meno.

Non è stata trovata nessuna traccia di declino genetico

Il genoma recuperato è stato poi confrontato con quello di altri due rinoceronti lanosi più antichi e con il rinoceronte di Sumatra, il parente vivente più vicino. Ed è qui che arriva la sorpresa.

Il rinoceronte lanoso di 14.400 anni fa non mostra segni evidenti di deterioramento genetico. La diversità del suo DNA è simile a quella di individui vissuti decine di migliaia di anni prima. Le regioni del genoma che indicano accoppiamenti tra parenti non sono più numerose. Anche il cosiddetto carico genetico, cioè l’insieme delle mutazioni potenzialmente dannose, non risulta aumentato. In sostanza questo animale non apparteneva a una popolazione geneticamente impoverita o “consanguinea”.

L'estinzione della specie è stata molto rapida

Usando modelli che permettono di ricostruire l’andamento delle popolazioni nel tempo, i ricercatori hanno stimato la dimensione effettiva della popolazione. Non è il numero reale di individui, ma quanti contribuiscono davvero alla varietà genetica. Anche qui il messaggio è chiaro: nel nord della Siberia, i rinoceronti lanosi sembrano aver mantenuto una popolazione relativamente stabile fino a poco prima della fine. Non c'è stato quindi un lento spegnimento, ma qualcosa di più brusco.  Se il genoma, infatti, non mostra cicatrici profonde, l’ipotesi più solida è che l’estinzione sia avvenuta in tempi troppo rapidi per lasciare segni, forse nell’arco di poche generazioni.

Gli autori collegano questo evento al periodo di riscaldamento noto come Bølling–Allerød, quando il clima cambiò in modo improvviso. Per una specie adattata a steppe gelide e ambienti freddi, trasformazioni così rapide possono essere devastanti, anche senza una crisi genetica alle spalle. In certi casi, una specie può scomparire prima ancora che il suo DNA faccia in tempo a “registrarlo”.

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