Dans le cadre de nouvelles recherches, une équipe internationale de scientifiques a séquencé et analysé les génomes mitochondriaux et nucléaires de chevaux caballins vivants et éteints (Equus spp.) pour explorer les impacts possibles du pont terrestre de Béring sur la diversité génétique et la connectivité entre les populations de ce groupe autrefois très vaste. Ils ont découvert que les populations de chevaux eurasiens divergeaient initialement de celles d’Amérique du Nord, leur continent ancestral, il y a environ 1 million d’années; à la suite de cette scission, ils ont identifié deux dispersions bidirectionnelles à longue distance à travers le pont terrestre de Bering 875 000-625 000 et il y a 200 000-50 000 ans.
Des chevaux anciens ont traversé le pont terrestre de Béring dans les deux sens entre l’Amérique du Nord et l’Asie à plusieurs reprises au cours du Pléistocène. Crédit d’image: Julius Csotonyi.
Les paléontologues savent depuis longtemps que les chevaux ont évolué et se sont diversifiés en Amérique du Nord.
Une lignée, les chevaux caballins (qui comprend les chevaux domestiques), s’est dispersée en Eurasie sur le pont terrestre de Béring il y a environ 1 million d’années, et la population eurasienne a alors commencé à diverger génétiquement des chevaux qui sont restés en Amérique du Nord.
La nouvelle étude montre qu’après la scission, il y a eu au moins deux périodes où les chevaux ont fait des allers-retours entre les continents et se sont croisés, de sorte que les génomes des chevaux nord-américains ont acquis des segments d’ADN eurasien et vice versa.
«Il s’agit du premier examen complet de la génétique des anciennes populations de chevaux sur les deux continents», a déclaré le Dr Alisa Vershinina, chercheuse postdoctorale à l’Université de Californie à Santa Cruz.
«Avec les données des génomes mitochondriaux et nucléaires, nous avons pu voir que les chevaux se dispersaient non seulement entre les continents, mais qu’ils se croisaient et échangeaient également des gènes.»
Le Dr Vershinina et ses collègues ont séquencé 78 nouveaux génomes mitochondriaux d’anciens chevaux trouvés en Eurasie et en Amérique du Nord.
En combinant ceux avec 112 génomes mitochondriaux précédemment publiés, ils ont reconstruit un arbre phylogénétique, un diagramme de ramification montrant comment tous les échantillons étaient liés.
Avec un emplacement et une date approximative pour chaque génome, ils pourraient suivre les mouvements de différentes lignées de chevaux anciens.
«Nous avons trouvé des lignées de chevaux eurasiens ici en Amérique du Nord et vice versa, suggérant des mouvements de population intercontinentaux», a déclaré le Dr Vershinina.
«Avec des génomes mitochondriaux datés, nous pouvons voir quand ce changement d’emplacement s’est produit.»
L’analyse a montré deux périodes de dispersion entre les continents, toutes deux coïncidant avec des périodes où le pont terrestre de Béring aurait été ouvert.
Au Pléistocène moyen, peu de temps après la divergence des deux lignées, le mouvement était principalement d’est en ouest.
Une deuxième période au Pléistocène tardif a vu un mouvement dans les deux sens, mais surtout d’ouest en est.
Les chercheurs ont également séquencé deux nouveaux génomes nucléaires à partir de fossiles de chevaux bien conservés récupérés dans le territoire du Yukon, au Canada.
Ceux-ci ont été combinés avec 7 génomes nucléaires précédemment publiés, permettant à l’équipe de quantifier la quantité de flux de gènes entre les populations eurasienne et nord-américaine.
«Le point de vue habituel dans le passé était que les chevaux se différenciaient en espèces distinctes dès qu’ils étaient en Asie, mais ces résultats montrent qu’il y avait une continuité entre les populations», a déclaré le Dr Ross MacPhee, paléontologue à l’American Museum of Natural History.
«Ils ont pu se reproduire librement, et nous en voyons les résultats dans les génomes des fossiles de chaque côté de la fracture.»
«Les nouvelles découvertes aident à recadrer la question de savoir pourquoi les chevaux ont disparu d’Amérique du Nord», a déclaré le Dr Grant Zazula, paléontologue au gouvernement du Yukon.
«C’était une perte de population régionale plutôt qu’une extinction. Nous ne savons toujours pas pourquoi, mais cela nous dit que les conditions en Amérique du Nord étaient radicalement différentes à la fin de la dernière période glaciaire. Si les chevaux ne s’étaient pas rendus en Asie, nous les aurions tous perdus dans le monde.
Les résultats ont été publiés dans la revue Écologie moléculaire.
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Alisa o. Vershinina et al. Les génomes des chevaux anciens révèlent le moment et l’étendue des dispersions à travers le pont terrestre de Béring. Écologie moléculaire, publié en ligne le 10 mai 2021; doi: 10.1111 / Mec.15977
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