Ningyawen Liu, Xinglong Zhang, Jin-Jin Zhang, Yong-Xuan Chen, Xiao-Lin Zhuang, Sheng Wang, Yi-Zheng Lu, David N. Cooper, Wu Chen, Meng-Ting Luo, Tai-Cheng Zhou, Michael Hiller, Dong-Dong Wu · Genome Biology · 2026

The howler monkey genome provides new insights into the distinctive howling and folivorous adaptations of New World monkeys

Resumo em português

RESUMO CONTEXTO Os primatas do Novo Mundo (Platyrrhini), uma linhagem altamente diversa endêmica do México, América Central e América do Sul, incluem os bugios (Alouatta lineages), um dos gêneros mais ecologicamente bem-sucedidos da região. Eles evoluíram adaptações-chave incluindo uma dieta folívora especializada e chamados vocais distintos que se propagam por longas distâncias em florestas tropicais úmidas, conferindo vantagens críticas para a sobrevivência. No entanto, os fundamentos genéticos dessas adaptações — especificamente, os genes envolvidos na digestão da fibra, fermentação e adaptação metabólica para folivoria, e aqueles que regulam a vocalização para o uivo — permanecem pouco compreendidos. Elucidar esses mecanismos é importante para entender a evolução adaptativa dos bugios. RESULTADOS Para esclarecer os fundamentos genéticos dessas características adaptativas, geramos um genoma de alta qualidade do guariba vermelho (Alouatta macconnelli) por meio de sequenciamento de longas leituras de alta fidelidade. Aproveitando esse montagem, conduzimos extensas análises genômicas populacionais para reconstruir a filogenia e eventos históricos de introgênese entre os bugios (Alouatta lineages). Além disso, identificamos sistematicamente alterações genéticas em genes codificadores de proteínas e regiões regulatórias que sustentam a evolução adaptativa da mudança digestiva, das modificações no metabolismo energético e do aumento do osso hióide nos bugios. Notavelmente, identificamos uma duplicação específica da linhagem de FBP1 (frutose-1,6-bisfosfatase 1). Experimentos mostram que os paralogos subfuncionalizados perderam a atividade catalítica, mas retêm a ligação ao AMP, o que reduz a inibição da FBPase mediada por AMP, aumentando consequentemente a capacidade gluconeogênica. Essa inovação oferece capacidade gluconeogênica sustentada utilizando ácidos graxos de cadeia curta da fermentação foliar, assegurando a homeostase metabólica nos bugios. CONCLUSÕES Juntos, nossos achados revelam novos mecanismos subjacentes à evolução adaptativa da folivoria e do uivo nos bugios, e fornecem a primeira reconstrução genômica de sua história filogeográfica.

Resumo original em inglês

Abstract Background New World monkeys (Platyrrhini), a highly diverse primate lineage endemic to Mexico, Central and South America, include howler monkeys (Alouatta spp.), one of the most ecologically successful genera in the region. They have evolved key adaptations including a specialized folivorous diet and distinctive howling calls that carry over long distances in tropical rainforests, conferring critical survival advantages. However, the genetic underpinnings of these adaptations—specifically, the genes involved in fiber digestion, fermentation, and metabolic adaptation for folivory, and those regulating vocalization for howling—remain poorly understood. Elucidating these mechanisms is important for understanding howler monkey adaptive evolution. Results To elucidate the genetic underpinnings of these adaptive traits, we generate a high-quality genome of the Guyanan red howler monkey (Alouatta macconnelli) through high-fidelity long-read sequencing. Leveraging this assembly, we conduct extensive population genomic analyses to reconstruct the phylogeny and historical introgression events across Alouatta lineages. Furthermore, we systematically identify genetic changes within protein-coding genes and regulatory regions that underlie the adaptive evolution of digestive shifts, changes in energy metabolism, and the enlarged hyoid bone in howler monkeys. Notably, we identify a lineage-specific duplication of FBP1 (fructose-1,6-bisphosphatase 1). Experiments show that subfunctionalized paralogs have lost catalytic activity but retain AMP binding, which reduces AMP-mediated FBPase inhibition, consequently augmenting gluconeogenic capacity. This innovation provides sustained gluconeogenic capacity utilizing short-chain fatty acids from leaf fermentation, securing metabolic homeostasis in howler monkeys. Conclusions Together, our findings reveal novel mechanisms underlying the adaptive evolution of folivory and howling in howler monkeys, and provide the first genomic reconstruction of their phylogeographic history.

Espécies citadas

• Alouatta macconnelli · guariba vermelho
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  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Alouatta macconnelli.