Origini e storia dei cavalli moderni decifrate

La domesticazione del cavallo iniziò in modo relativamente tardivo nella storia dell'umanità, circa 5.500 anni fa — molto dopo cani, bovini e suini. Tuttavia, quando gli esseri umani cominciarono a cavalcare e mungere i cavalli e a controllarne la riproduzione, l'intero corso della storia ne fu profondamente trasformato. In particolare, il cavallo cambiò il modo in cui combattevamo le guerre, viaggiavamo per il mondo e trasportavamo merci, fino all'avvento dei motori nella prima metà del XX secolo.

In un nuovo articolo pubblicato sulla rivista scientifica «Cell», un team internazionale di 121 ricercatrici e ricercatori ricostruisce la complessa storia del cavallo domestico. Gli studiosi non solo riassumono le trasformazioni del genoma equino sin dalle primissime fasi della domesticazione su scala geografica globale, ma delineano anche l'eredità delle grandi civiltà equestri fino alla rivoluzione dell'agricoltura moderna. Lo studio ha utilizzato metodi all'avanguardia della ricerca sul DNA per raccogliere dati genomici da 278 campioni di cavalli degli ultimi 42.000 anni.

Antoine Fages, primo autore dello studio, si è occupato della maggior parte del lavoro molecolare: "Con il nuovo set di dati generato, i cavalli sono ora la specie animale con il maggior numero di genomi caratterizzati dopo l'essere umano. Questo ampio set di dati fornisce informazioni senza precedenti su come appariva l'animale in passato, ma anche su come gli allevatori di cavalli nel corso della storia dell'umanità abbiano scambiato, incrociato o selezionato i propri animali."

Gli scienziati hanno scoperto che nella penisola iberica esisteva, fino ad almeno 4.000 anni fa, una linea di cavalli fino ad allora sconosciuta. Questa linea non esiste più e ha contribuito solo marginalmente al genoma dei cavalli moderni nel mondo. Lo stesso vale per un'altra linea di cavalli che nel Paleolitico superiore e fino al terzo millennio a.C. percorreva le vaste distese della Siberia, dalla Jacuzia settentrionale fino alle montagne dell'Altai. Lo studio dimostra quindi che, sebbene oggi esistano solo due linee principali di cavalli — il cavallo domestico e il cavallo di Przewalski —, la diversità disponibile delle linee di cavalli nel periodo in cui gli esseri umani addomesticarono l'animale per la prima volta era molto più ampia.

Pablo Librado, che ha coordinato le analisi bioinformatiche, spiega: "Nella penisola iberica esiste una lunga tradizione di allevamento equino e antichissime pitture rupestri con numerosi cavalli. La regione era quindi stata proposta come possibile centro di domesticazione dei cavalli. Le nostre nuove informazioni genomiche mostrano per la prima volta che tra quattro e cinquemila anni fa una linea di cavalli ancora non descritta percorreva la penisola. Tuttavia, questi animali sono scomparsi e non sono gli antenati dei cavalli moderni nella penisola iberica né nel resto del mondo.“

Uno studio precedente del team di Orlando, pubblicato l'anno scorso sulla rivista scientifica «Science», ha dimostrato che il cavallo di Przewalski discende da una linea addomesticata per la prima volta nell'Asia centrale durante l'età del Rame, circa 5.500 anni fa (si veda http://science.sciencemag.org/content/360/6384/111.full). Il cavallo domestico moderno, tuttavia, discende secondo lo studio da un'altra linea genetica che si diffuse in Eurasia nella prima età del Bronzo, fino alla fine del terzo millennio a.C. I nuovi dati genetici generati aiutano ora a determinare come questa nuova linea si sia evoluta da allora e si sia diversificata nelle centinaia di razze moderne che conosciamo oggi.

Orlando a riguardo: "Nel corso della storia, gli esseri umani e i cavalli hanno intrattenuto uno speciale rapporto di reciprocità. Non solo il destino delle grandi battaglie storiche si è deciso in groppa ai cavalli, ma nel XIX secolo questi animali erano anche di fondamentale importanza per la vita economica delle grandi metropoli come New York, Londra o Parigi, dove ogni giorno trasportavano quantità straordinarie di persone e merci. Il nostro obiettivo principale è comprendere come gli esseri umani e le loro attività abbiano trasformato funzionalmente il cavallo nel corso della storia, quali razze equine siano state sviluppate dalle diverse culture e in quale numero, e come queste abbiano a loro volta influenzato la storia dell'umanità.

Le uniche razze equine odierne geneticamente affini ai cavalli che popolavano il continente durante l'Età del Ferro e l'epoca gallo-romana si trovano ormai soltanto in alcune isole britanniche e in Islanda, dove furono probabilmente introdotte dai Vichinghi. Sul continente europeo, invece, un altro gruppo di cavalli, originario dei Sasanidi persiani, divenne così diffuso da rappresentare il ceppo ancestrale della maggior parte delle razze moderne presenti oggi in tutto il mondo. Questa influenza non si limitò all'Europa, ma si estese anche all'Asia centrale.

Per identificare i fattori alla base del crescente successo di questo tipo di cavallo, i ricercatori hanno analizzato i genomi dei cavalli bizantini discendenti da questo nuovo tipo. Hanno riscontrato firme di selezione positiva in non meno di undici geni coinvolti nello sviluppo della conformazione corporea, presenti in due cluster di geni HOX. Ciò suggerisce che le caratteristiche morfo-anatomiche acquisite per la prima volta nei cavalli dei Sasanidi persiani siano state sempre più apprezzate e diffuse in seguito alle guerre persiane e all'espansione musulmana.

Oltre a riconoscere i cambiamenti nella morfoanatomia del cavallo, i ricercatori hanno potuto sfruttare le loro estese serie temporali genomiche per tracciare la frequenza di specifiche varianti genetiche alla base di importanti caratteristiche del cavallo, come il colore del mantello, la velocità o l'andatura. Gli autori dimostrano che una serie di varianti genetiche associate alle prestazioni nelle corse è aumentata di frequenza negli ultimi 1.500 anni. La prima occorrenza della variante genetica dell'andatura DMRT3 è stata trovata in un esemplare vissuto nel tardo Medioevo ed è aumentata di frequenza negli ultimi secoli. Ciò suggerisce che la selezione per cambiamenti motori riguardanti velocità e andatura avvenne principalmente nell'ultimo millennio.

Il segnale più sorprendente identificato dai ricercatori, tuttavia, non si colloca in un passato lontano. Al contrario, ci conduce direttamente alla modernità. Il Prof. Orlando aggiunge: "La nostra scoperta più sorprendente è stata che la diversità genetica dei cavalli è rimasta relativamente stabile durante la maggior parte degli ultimi quattro millenni. Negli ultimi secoli, tuttavia, questa diversità è diminuita drasticamente, in concomitanza con lo sviluppo di scuderie situate in prossimità le une delle altre e con i moderni metodi di allevamento.“

Questa è forse la scoperta più importante di questo studio: il mondo moderno in cui viviamo difficilmente può darci un'idea della varietà delle risorse genetiche disponibili in passato, anche solo pochi secoli fa. Ciò richiede ulteriori ricerche multidisciplinari che integrino storia, archeologia e DNA antico, con l'obiettivo di comprendere le vere origini evolutive degli animali domestici e delle piante moderne.