I ricercatori della Texas A&M University e della Faculdade de Biociências in Brasile si sono avvicinati ulteriormente alla comprensione della ricca storia evolutiva della famiglia dei gatti. In un articolo, pubblicato sulla copertina di Genome Research, i ricercatori hanno costruito estesi alberi genealogici delle 38 specie di gatti, che hanno illustrato i lignaggi materni, paterni e biparentali all'interno della famiglia felina. Tuttavia, hanno scoperto che i lignaggi non sono completamente lineari. Invece, questo studio ha rivelato che l'ascendenza felina è stata plasmata nel corso della sua storia evolutiva dall'ibridazione.
Per questo studio, i ricercatori hanno utilizzato i dati SNP (Single Nucleotide Polymorphism) dell'intero genoma, che identificano le differenze nelle singole coppie di basi, con i geni dei cromosomi X e Y e dei cromosomi autosomici o non sessuali, oltre a sequenziare i genomi mitocondriali completi , che indicano la linea materna. Questi dati sono stati integrati da nuovi dati sul sequenziamento dell'intero genoma della specie più vicina al gatto domestico, nonché analisi dei genomi della tigre, del leopardo delle nevi e del leone.
"I nostri risultati risolvono finalmente gran parte delle discrepanze nella letteratura negli ultimi due decenni su come i gatti sono correlati e la causa di molti dei conflitti tra le diverse pubblicazioni scientifiche", ha affermato il dott. William Murphy, professore presso il Dipartimento di veterinaria integrativa Bioscienze (VIBS) presso il Texas A&M College of Veterinary Medicine &Biomedical Sciences e autore dello studio.
“I risultati evidenziano anche una tendenza emergente nella letteratura secondo cui l'ibridazione tra specie diverse è comune e potrebbe effettivamente essere adattiva. Una novità del nostro studio è l'illustrazione di quanto sia comune questo processo su una scala filogenetica più ampia, all'interno di un'intera famiglia di mammiferi, di quanto sia stato mostrato in precedenza in coppie isolate di specie".
“Dott. Murphy è un ricercatore estremamente meticoloso il cui lavoro precedente ha contribuito a creare il campo della filogenomica, che utilizza l'analisi del genoma per stabilire relazioni evolutive delle specie", ha affermato la dott.ssa Evelyn Tiffany-Castiglioni, capo dipartimento del VIBS. "Questo nuovo lavoro contribuirà notevolmente alla nostra comprensione dell'ibridazione come forza che ha plasmato e sta plasmando la speciazione nei gatti".
I ricercatori hanno scoperto che c'erano nove differenze tra gli alberi materni e biparentali. Ad esempio, l'albero materno indicava che il lignaggio puma era più strettamente correlato al gruppo lince/gatto alloro, mentre l'albero biparentale mostrava il lignaggio puma come più strettamente correlato al gruppo gatto leopardo asiatico/gatto domestico. I ricercatori hanno concluso che la causa più probabile di questo, e di altre discrepanze tra alberi genealogici basati su diverse modalità di eredità, è dovuta a antiche ibridazioni. Gli ibridi possono quindi essersi accoppiati con non ibridi, introducendo variazioni nella specie.
Ulteriori fattori che influenzano l'evoluzione felina includono il fatto che gli ibridi maschi sono più spesso sterili degli ibridi femmine e i maschi sono spesso geograficamente più dispersi rispetto alle femmine.
"Abbiamo identificato tracce di ibridazione all'interno dei genomi di più della metà degli otto lignaggi di gatti, dove tratti di sequenze di DNA sono molto più strettamente correlati tra coppie di specie non sorelle di quanto ci si aspetterebbe da processi casuali", ha detto Murphy. "In molti di questi casi, l'evidenza dell'ibridazione nel genoma nucleare, che è ereditato da entrambi i genitori, è abbinata a modelli simili nel DNA mitocondriale, che è ereditato solo dalla madre".
L'antica ibridazione potrebbe aver portato alle discrepanze tra i lignaggi biparentali e materni del leopardo delle nevi. In particolare, è stato dimostrato che i geni sui cromosomi X di leoni e leopardi delle nevi si sono discostati in una data più recente rispetto ai geni sui cromosomi autosomici. Inoltre, i leopardi delle nevi hanno mantenuto un genoma mitocondriale che è più simile al DNA mitocondriale dei leoni, rispetto ad altre parti del suo genoma. Lo studio ha suggerito che questi risultati sono probabilmente dovuti all'ibridazione precoce tra gli antenati delle due specie.
"Sappiamo che l'antica ibridazione in natura è coerente con ampie prove di ibridazione che si è verificata tra molte specie di gatti lontanamente imparentate in cattività, come il ligre, un leone maschio incrociato con una tigre femmina", ha detto Murphy. "Una delle razze di gatti più popolari al mondo, il Bengala, è un ibrido tra il gatto domestico e il gatto leopardo asiatico, e molte altre razze di gatti sempre più comuni sono di origine ibrida."
I ricercatori notano inoltre che, sebbene l'ibridazione sia una parte naturale dell'evoluzione, fattori come il bracconaggio, la perdita di habitat e il cambiamento climatico hanno la capacità di influenzare la futura evoluzione felina, in particolare nelle specie in via di estinzione. Sottolineano anche l'importanza di comprendere l'ibridazione naturale rispetto a quella causata dall'uomo.
