Le séquençage du génome suggère que les chevaux yakoutiens se sont rapidement adaptés au subarctique

NEW YORK (GenomeWeb) – Selon une étude publiée en ligne cette semaine dans les Actes de l'Académie nationale des sciences, les chevaux yakoutiens semblent avoir subi une adaptation relativement rapide à leur environnement hostile dans l'Extrême-Orient de la Sibérie.

Une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l'Université de Copenhague a effectué le séquençage du génome de neuf chevaux yakoutiens modernes, ainsi que de deux anciens échantillons de chevaux de la région, l'un du début du XIXe siècle et l'autre d'il y a 5 200 ans. Les génomes ont ensuite été comparés les uns aux autres et aux séquences existantes pour des dizaines de chevaux domestiques, de Przewalski et anciens.

À partir de ces données, les chercheurs ont conclu que la population actuelle de chevaux yakoutiens est composée de descendants de chevaux introduits par le peuple yakoute au cours des derniers siècles, plutôt que d'anciens chevaux indigènes. Depuis leur arrivée, les animaux semblent avoir subi des adaptations – dont beaucoup sont régulatrices – aux voies impliquées dans la vasoconstriction, la densité des cheveux, la taille corporelle, les hormones et le métabolisme.

"Il y avait une autre population de chevaux", a déclaré à GenomeWeb l'auteur principal Ludovic Orlando, chercheur au Center for GeoGenetics de l'Université de Copenhague. "Ceci a disparu et a été totalement remplacé par des chevaux qui sont venus [dans la région] il y a 700 ans."

"Cela vous dit quelque chose sur la vitesse à laquelle les processus d'adaptation peuvent aller chez les mammifères", a déclaré Orlando.

Bien que les habitants de Yakoutie aient commencé à élever du bétail vers le XIXe siècle, a-t-il expliqué, les chevaux yakoutiens ont joué un rôle central dans l'économie de la région pendant des centaines d'années.

Contrairement au bétail, qui est amené des champs pendant l'hiver, et aux populations de rennes en liberté gérées par le peuple yakoute, le cheval yakoutien représentait un animal domestiqué qui s'est intimement adapté à son environnement d'Extrême-Orient sibérien.

Les chevaux sont connus pour leur pelage d'hiver épais et dense et pour leur taille corporelle maximisant la chaleur – juste quelques-unes des adaptations qui leur ont permis de survivre à l'extérieur toute l'année, malgré des températures qui chutent à environ -70C (-94F) pendant les mois d'hiver.

Parce que les Yakoutes sont traditionnellement une population d'équitation, a noté Orlando, il y a eu des spéculations selon lesquelles ce groupe a amené des chevaux avec eux en Sibérie lorsqu'il a été déplacé d'une région autour du lac Baïkal en Russie par un empire mongol en expansion du XIIIe au XVe siècle.

Pourtant, il y avait un débat sur la question de savoir si les chevaux trouvés en Yakoutie aujourd'hui descendaient d'animaux introduits par les Yakoutes, de chevaux présents dans la région avant leur arrivée ou d'un mélange entre des chevaux domestiques et indigènes.

Pour explorer l'histoire de la population de chevaux et avoir un aperçu des adaptations génomiques des chevaux yakoutiens, les chercheurs ont utilisé le séquençage Illumina pour s'attaquer à l'ADN extrait d'échantillons de poils pour une douzaine de chevaux yakoutiens modernes. Ils ont également tenté de séquencer l'ADN de neuf anciens os de cheval. Échantillons de dents traités avec des méthodes adaptées aux petits morceaux d'ADN qui sont généralement présents dans les échantillons très anciens.

Les génomes reséquencés ont atteint une couverture de neuf à près de 22 fois pour neuf des chevaux modernes, tandis que deux anciens échantillons de chevaux originaires de la région de Verkhoyansk – d'un cheval du XIXe siècle et d'un cheval "Batagai" de 5 200 ans – ont produit un génome de haute qualité. et les séquences mitochondriales.

"Nous avons pris deux points temporels anciens dans l'histoire [du cheval] des Yakoutes", a déclaré Orlando, notant que les échantillons anciens couvrent des points temporels avant et après l'arrivée du peuple Yakoute.

Après avoir cartographié des séquences de chevaux yakoutiens sur un génome de référence de cheval, les chercheurs les ont comparées à un panel de séquences de chevaux modernes et anciens du monde entier comprenant 27 animaux de races domestiques ainsi que trois chevaux de Przewalski.

Leurs analyses phylogénétiques ont placé les neuf chevaux yakoutiens modernes et le cheval yakoutien du XIXe siècle carrément dans la diversité des chevaux domestiqués, se rapprochant le plus des chevaux mongols, des fjords et islandais.

D'un autre côté, un échantillon de cheval de 5 200 ans de la même région était regroupé avec un clade d'anciennes lignées de chevaux à divergence précoce qu'Orlando et ses collègues ont découvert en séquençant d'anciens échantillons de chevaux de la péninsule de Taymyr en Sibérie – travail qu'ils ont décrit dans PNAS l'année dernière.

"La population de la péninsule de Taymyr ne coïncide avec rien de ce que les paléontologues aient jamais décrit", a expliqué Orlando, notant que ce groupe aurait divergé de la lignée moderne des chevaux il y a environ 160 000 ans. Une fois ajustée pour les temps de génération des chevaux, cette lignée semble être à peu près aussi différente des chevaux modernes que les humains ne le sont des Néandertaliens, a-t-il noté.

Les dernières découvertes suggèrent que les chevaux Taymyr pourraient avoir été à la fois plus répandus géographiquement et avoir une longue durée de vie qu'on ne le pensait autrefois, survivant jusqu'à il y a au moins 5 000 ans.

Des recherches antérieures suggèrent que les races de chevaux domestiques modernes ont également de faibles niveaux d'ascendance de cet ancien "cheval de Néandertal", offrant la possibilité d'utiliser la proportion de séquences de chevaux Taymyr comme indicateur du mélange plus récent entre les chevaux indigènes et domestiqués en Yakoutie.

Plutôt que de trouver une ascendance supplémentaire chez les chevaux yakoutiens, l'équipe a découvert que les génomes modernes et du XIXe siècle avaient des niveaux d'ascendance du cheval Taymyr comparables à ceux décrits dans d'autres races de chevaux domestiques, plaidant contre un mélange supplémentaire dans la région.

Au lieu de cela, les chercheurs soupçonnent que les chevaux introduits par le peuple Yakut vers le 13ème siècle ont été déplacés ou sont apparus après l'extinction des chevaux indigènes. Cela, à son tour, suggère que les chevaux yakoutiens se sont adaptés à la vie en Sibérie au cours d'une période de seulement 700 ou 800 ans, ce qui correspond à un événement fondateur apparent dans la population de chevaux à cette époque.