Genetic evidence is shedding new light on the origins of horses in the New World, during a particularly hazy period in their evolution.

As the Great Ice Age came to an end, some 11,000 years ago, North America was thought to be home to as many as 50 species and subspecies of horse.

But studies of ancient DNA tell a rather different story, suggesting the horses belonged to just two species.

These are the stilt-legged horses, now extinct, and the caballines.

The caballines are thought to be the ancestors of today's domestic horse.

"It looks like, as far as we can tell from the DNA, there is only evidence of two species in North America," Dr Alan Cooper from the University of Adelaide, Australia, told the BBC News website.

"We think that, in fact, people have been looking at these fossils and over-interpreting signs of changes in shape and size," he added.

"Probably these animals are adapting to local environments and perhaps they are [anatomically] more [changeable] than the palaeontologists had perhaps thought."

Mitochondrial clock

The work has implications for understanding other animals because horses are a textbook example of using fossil evidence to explain evolution.

Although the horse fossil record is very rich, our picture of when and where different species arose is clouded.

Analysis of mitochondrial DNA from fossilised bones, only possible in recent years, gives scientists a new tool to study evolution.

In research published in the open access journal Plos Biology, Dr Cooper and colleagues at Oxford University, UK, analysed mitochondrial DNA from fossilised horse bones.

Mitochondria, the powerpacks of the cell, have their own DNA and are inherited along the maternal line. Their DNA mutates at a stable rate, allowing researchers to look back in time at when different species diverged.

Land bridge

The Oxford research suggests that the stilt-legged horse, which was thought to have migrated into North America from Asia, at a time when the continents were linked by a land bridge, appears, in fact, to be native to North America.

And the Patagonian Hippidion horse found in South America appears to be much younger than previously thought.

It probably moved into South America about three million years ago, when the gap between North and South America closed up.

This was a seminal period of evolution, when animals from the two continents were able to mix after a long period of isolation.

およそ1万1000年前の長い氷河期が終わったとき、北アメリカは最大50の種と亜種の馬の棲家であると考えられました。

しかし、古代DNAの研究によると、馬は2つの種のどちらかに属したという、かなり異なった見解を示しています。

この２種というのは、現在絶滅した高足の馬と、キャバリーンです。

キャバリーンは今日の国内の馬の先祖であると考えられます。

アデレード大学（オーストラリア）のアラン・クーパー博士は、「DNAから判断することができる範囲において、2つの種に関する証拠しか北アメリカにないように思えます。」とBBCに言いました。

「事実、人々はこれらの化石を見つけ、形や大きさの変化の証拠として過大解釈してきたのです。」と、彼は言い足しました。

「たぶん、これらの動物はその地方の環境に順応しています。そして恐らく、古存在論者（palae-ontologists）が考えたよりも解剖学的に見て、より変化に対応できるでしょう。」

ミトコンドリアの時計

研究には、他の動物を理解するための意味合いが含まれます。馬は、進化についての説明の根拠に使用される化石の典型的な例だからです。

馬の化石記録は貴重ですが、「いつ、どこで異なった種が生まれたのか」という全体像を曇らせます。

近年可能になった、化石化された骨からのミトコンドリアDNAの分析は、進化論研究の新しいツールを科学者に与えます。

開架ジャーナル”Plos Biology”で発表された研究によると、クーパー博士とオックスフォード大学の同僚は化石化された馬の骨からミトコンドリアDNAの分析をしました。

ミトコンドリア(細胞のエネルギー生産の場)は、自身のDNAを持っていて、母系に沿って引き継がれます。
そのDNAは安定したレートで変異しますので、研究者は異なった種が分岐した時点に振り返ることができます。

陸橋

オックスフォードの研究によると、高足の馬は、大陸が陸橋によって結合された時、アジアから北アメリカに移動したと考えられ、その結果、事実上の北アメリカの原産種となったということです。

また、南米で発見されたパタゴニアン・ヒッピディオン馬は、以前考えられていたによりもはるかに歴史が浅い馬だということが明らかになりました。

およそ300万年前、北米と南米の隔たりが閉じた時に、（パタゴニアン・ヒッピディオンは）南米に移動したと推測されます。

これは進化の発生期間でした。その後の大陸が離れ、長い年月を費やしていく内に2つの大陸の動物は混ざり合ったのです。