L’effetto dei cambiamenti climatici del passato sugli animali

Sul blog del Museo di Zoologia di Cambridge è appena uscito un post in cui si parla di me e del mio lavoro. Fa parte delle iniziative organizzate per la Giornata Internazionale delle Donne (a cui ho già partecipato con una conferenza e un progetto nel Museo).

Il post è disponibile a questo link, mentre cliccando qui si possono leggere le ricerche delle mie fantastiche colleghe al Dipartimento.

Giornata Internazionale delle donne al Museo di Zoologia

Per celebrare la Giornata internazionale della donna, il Museo di zoologia dell’Università di Cambridge ha deciso di condividere nelle sue sale le storie di 27 studiose che lavorano nel Dipartimento.

Ho avuto l’onore di essere scelta per far parte di questo progetto, e per ognuna di noi, è stata esposta un’etichetta che racconta le nostre ricerche a fianco all’animale che studiamo.

Inoltre, domani avremo l’occasione di parlare del nostro lavoro in questo evento:

International Women’s Day 2020: Celebrating Women in Science and Conservation

7 marzo, ore 14, Museo di Zoologia, Cambridge.

5000 anni di allevamento del cavallo alla luce del DNA antico

A herd of Kazakh horses in the Pavlodar region of Kazakhstan in August 2016.
Credit: Ludovic Orlando

È appena uscito su Cell un articolo al quale ho lavorato, “Tracking five millennia of horse management with extensive ancient genome time series“, risultato della collaborazione fra più di cento scienziati e scienziate da centri di ricerca in giro per il mondo. I primi autori sono Antoine Fages, Kristian Hanghøj e Naveed Khan, e l’ultimo è Ludovic Orlando (Università di Tolosa e Copenaghen).

La domesticazione del cavallo è stato un processo che ha cambiato radicalmente la storia umana, soprattutto in Eurasia: ha rivoluzionato la guerra, e accelerato viaggi, commerci e l’espansione geografica delle lingue. In questo studio presentiamo il più grande campionamento di DNA antico per un organismo non umano: 129 genomi completi, e dati parziali da altri 149 animali. Questi dati ci consentono di capire quanto delle civiltà equestri del passato e arrivato fino a noi.

Al tempo della prima domesticazione del cavallo (circa 5000 anni fa in Asia Centrale) c’erano due gruppi geneticamente diversi di cavalli in Eurasia, uno in Iberia) e l’altro in Siberia. Entrambi sono estinti, e nessuno dei due ha lasciato tracce significative nel DNA dei cavalli moderni. Invece, i cavalli persiano hanno avuto un’influenza importante, soprattutto in seguito alle conquiste islamiche in Europa e in Asia. Le varianti genetiche associate alle corse, incluso il “gene della velocità” MSTN, sono diventati popolari solo nell’ultimo millennio. Infine, lo sviluppo dell’allevamento moderno ha avuto un impatto sulla diversità genetica in modo più drammatico rispetto ai periodi precedenti, ed è stato accompagnate da un calo significativo della variabilità genetica.

Antoine Fages, Kristian Hanghøj, Naveed Khan, Charleen Gaunitz, Andaine Seguin-Orlando, Michela Leonardi, [116 more authors] and Ludovic Orlando

Tracking five millennia of horse management with extensive ancient genome time series
Graphical abstract
Riassunto grafico

Horse domestication revolutionized warfare and accelerated travel, trade, and the geographic expansion of languages. Here, we present the largest DNA time series for a non-human organism to date, including genome-scale data from 149 ancient animals and 129 ancient genomes (≥1-fold coverage), 87 of which are new. This extensive dataset allows us to assess the modern legacy of past equestrian civilizations. We find that two extinct horse lineages existed during early domestication, one at the far western (Iberia) and the other at the far eastern range (Siberia) of Eurasia. None of these contributed significantly to modern diversity. We show that the influence of Persian-related horse lineages increased following the Islamic conquests in Europe and Asia. Multiple alleles associated with elite-racing, including at the MSTN “speed gene,” only rose in popularity within the last millennium. Finally, the development of modern breeding impacted genetic diversity more dramatically than the previous millennia of human management.

Cell, Volume 177, Issue 6, 30 May 2019, Pages 1419-1435.e31
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.03.049

L’effetto di 40.000 anni di cambiamenti climatici sui cavalli

Horses in Camargue, France. Photo by Michela Leonardi
Cavalli in Camargue, Francia. Foto di Michela Leonardi

È appena uscito su Science Advances il nostro articolo “Late Quaternary horses in Eurasia in the face of climate and vegetation change“, frutto di una collaborazione fra Ludovic Orlando (Copenhagen/Toulouse), David Nogues-Bravo (Copenaghen), Andrea Manica (Cambridge), Francesco Boschin e Paolo Boscato (Siena), e molti altri!

Questo studio rappresenta lo sforzo più ambizioso fatto finora per ricostruire la paleoecologia del cavallo in Eurasia. Abbiamo studiato più di 40 mila anni di relazione cavallo-ambiente per ottenere una migliore comprensione delle dinamiche ecologiche attraverso lo spazio e il tempo. I nostri risultati suggeriscono che i cavalli europei e asiatici mostrano diversi adattamenti climatici; consentono una migliore comprensione della progressiva riduzione dei resti di cavalli europei durante l’Olocene e gettano nuova luce sui potenziali centri di domesticazione.

Michela Leonardi, Francesco Boschin, Konstantinos Giampoudakis, Robert M. Beyer, Mario Krapp, Robin Bendrey, Robert Sommer, Paolo Boscato, Andrea Manica, David Nogues-Bravo and Ludovic Orlando

Late Quaternary horses in Eurasia in the face of climate and vegetation change

Wild horses thrived across Eurasia until the Last Glacial Maximum to collapse after the beginning of the Holocene. The interplay of climate change, species adaptability to different environments, and human domestication in horse history is still lacking coherent continental-scale analysis integrating different lines of evidence. We assembled temporal and geographical information on 3070 horse occurrences across Eurasia, frequency data for 1120 archeological layers in Europe, and matched them to paleoclimatic and paleoenvironmental simulations for the Late Quaternary. Climate controlled the distribution of horses, and they inhabited regions in Europe and Asia with different climates and ecosystem productivity, suggesting plasticity to populate different environments. Their decline in Europe during the Holocene appears associated with an increasing loss and fragmentation of open habitats. Europe was the most likely source for the spread of horses toward more temperate regions, and we propose both Iberia and central Asia as potential centers of domestication.

Science Advances, Vol. 4, no. 7, eaar5589