En grupp nordamerikanska pleistocenhästar identifierades tidigare som olika arter. Nu, mitokondriella och partiella nukleära genomiska studier stöder tanken att det bara finns en art, som tillhör ett nytt släkte.

Möt Haringtonhippus, ett möjligt nytt släkte av hästar som täcker de utdöda Nya världens styltbenshästar (NWSL), som, tills nu, har betraktats som flera arter. Före denna studie, dessa tunna ben, lättbyggda hästar troddes vara släkt med den asiatiska vildröven eller onager, eller helt enkelt en separat art inom släktet Equus, som inkluderar alla levande hästar, åsnor, och zebror. Fossilprotokollet visar hur förfäderna till dessa djur utvecklades från hundstorlek, tretåiga webbläsare till större, entåiga betare under en period av cirka 55 miljoner år. Längs vägen dog många arter ut.

Den nuvarande mitokondrie-DNA (mtDNA)-baserade fylogenetiska modellen antyder att stiltbensmorfologin uppstod oberoende i den nya och gamla världarna. Tanken är att de två kan ha konvergerat inför behovet av att anpassa sig till torra klimat och livsmiljöer. Men forskarna, stöds delvis av EU genom PEGASUS-projektet, påpeka att detta är baserat på två tveksamma källor:en opålitlig datatyp och mitokondriella genomsekvenser som är ofullständiga eller på annat sätt problematiska.

Som de förklarar i sin nyligen publicerade artikel, "Ett nytt hästsläkte från Pleistocene Nordamerika, "de använde sitt fylogenetiska ramverk och jämförelser mellan exemplar identifierade av paleogenomik och/eller morfologi, för att försöka bestämma taxonomi för medel-sen Pleistocene NWSL hästdjur.

Hästfamiljens fossila rekord är robust men på senare tid har från cirka 2,5 miljoner år sedan, saker blir lite förvirrade. Detta är Pleistocen och det är inte klart hur hästar från denna period förhåller sig till varandra. Nackdelen med detta rikliga fossilregister, säger forskarna, är att många tveksamma fossila equid taxa har rests, ett problem speciellt akut inom Pleistocene Equus i Nordamerika.

De har klassats in i två grupper, kraftiga och styltbenta hästar, som båda dog ut i Nordamerika mot slutet av perioden. Baserat på deras anatomi, många forskare föreslog att hästar med stylta ben var närmast släkt med dagens åsnor som lever i Asien. Men andra studier som använde uråldrigt DNA placerade de stiltbenade hästarna närmare de kraftiga benen.

Det verkar finnas en diskrepans mellan utrotningshastigheterna mellan NWSL-hästar söder och norr om de kontinentala istäckena. Detta innebär att deras befolkningar reagerade varierande på demografiska trycket i olika delar av deras utbredningsområde, vilket stämmer överens med resultat från någon annan megafauna, rapporterar forskarna. För att testa denna hypotes, teamet analyserar 26 fulla mitokondriella genom och 17 partiella nukleära genom från sent Pleistocene NWSL hästdjur.

"Detta avslöjade att individer från både östra Beringia och södra Nordamerika bildar en enda välstödd kläde som faller utanför mångfalden av Equus och avviker från den härstamning som leder till Equus under den senaste miocen eller tidig Pliocen, " förklarar de. Detta, de hävdar, motiverar ett erkännande av NWSL-hästar som ett distinkt släkte, som de kallar "Haringtonhippus".

Deras resultat tyder på att populationer av stilt-bened Haringtonhippus och stout-bened caballine Equus var sympatiska både norr och söder om de kontinentala inlandsisarna, genom sena Pleistocen och utrotades ungefär samtidigt. Den nästan synkrona utrotningen av båda hästgrupperna över hela deras utbredningsområde i Nordamerika tyder på att liknande orsaksmekanismer kan ha lett var och en till deras bortgång.

Att spåra morfologi kan vara komplext:detta fall understryker ett återkommande problem inom systematisk biologi, vilket är hur man bäst särskiljer autentiska relationer inom grupper, som neogena hästdjur, som var benägna till vad forskningarna refererar till som "skenande konvergens." Lösningen de presenterar i sin uppsats använde både paleogenomisk och morfometrisk information för att omformulera positionen för Haringtonhippus, som, de hävdar, framstår nu tydligt som den närmast kända utgruppen till alla levande Equus.

Proteiner kan kvarstå betydligt längre än gammalt DNA och kollagenproteomik kan komma att spela en nyckelroll för att karakterisera affiniteter. "Ett ömsesidigt informativt tillvägagångssätt som det som används här lovar mycket för att minska mängden systematiskt brus, på grund av översplittring, som hämmar vår förståelse av den evolutionära biologin hos andra stora sena Pleistocene megafaunagrupper som bison och mammutar, " de säger.

De 5, 500 år lång historia av hästtämjning och förvaltning, som förvandlade vilda hästars naturliga evolutionära bana till de mer än 625 inhemska raserna som lever idag, är svårt att rekonstruera från arkeologi, enbart historia och modern genetik. PEGASUS (The makeup of the modern horse:a history of the biologiska förändringar som introducerades av mänsklig förvaltning) hade som mål att bygga vidare på de senaste framstegen i analysen av forntida DNA-molekyler för att samla in nya genomiska, epigenomisk och metagenomisk information från gamla hästar.