Белые медведи могут адаптироваться к потеплению

Новое исследование выявило связь между ростом температур и изменениями в ДНК белых медведей, что может помогать им выживать в усложняющихся условиях.

Учёные из Университета Восточной Англии обнаружили, что активность некоторых генов, связанных с тепловым стрессом, старением и метаболизмом, отличается у медведей юго-восточной Гренландии. Это указывает на их возможную адаптацию к более тёплым условиям.

Понимание этих генетических изменений важно для будущих мер по сохранению вида и анализа того, как медведи могут выживать в теплеющем мире и какие популяции наиболее уязвимы.

Это особенно актуально, поскольку прогнозируется вымирание более двух третей белых медведей к 2050 году, а к концу века — полное исчезновение вида. Температура в Арктике продолжает расти, сокращая площадь жизненно важного морского льда, который медведи используют для охоты на тюленей.

Как проводилось исследование

Исследование, опубликованное в журнале Mobile DNA, проанализировало образцы крови медведей из северо-восточной и юго-восточной Гренландии. Учёные сравнили активность так называемых «прыгающих генов» — мобильных элементов генома, влияющих на работу других генов, — их связь с температурой в двух регионах и сопутствующие изменения в экспрессии генов.

Температуры на северо-востоке были стабильно низкими, а на юго-востоке — значительно теплее и более изменчивыми, создавая среду, похожую на будущие условия для вида.

Ведущий исследователь доктор Алис Годден предупредила, что, хотя результаты дают некоторую «надежду», усилия по ограничению роста глобальных температур должны продолжаться.

«Сравнивая активные гены этих медведей с климатическими данными, мы обнаружили, что рост температур, по-видимому, вызывает резкое увеличение активности прыгающих генов в ДНК медведей юго-восточной Гренландии. Это означает, что разные группы медведей изменяют разные участки своей ДНК с разной скоростью, и эта активность связана с их конкретной средой», — сказала она.

Значение для выживания вида

«Поскольку остальному виду грозит вымирание, эти конкретные медведи предоставляют генетический план того, как белые медведи могут быстро адаптироваться к изменению климата, что делает их уникальный генетический код жизненно важным объектом для сохранения», — добавила доктор Годден.

Это исследование, вероятно, впервые выявило статистически значимую связь между ростом температур и изменением ДНК у дикого вида млекопитающих.

Изменения также были обнаружены в областях ДНК, связанных с переработкой жиров, что важно при нехватке пищи. Это может означать, что юго-восточные медведи медленно адаптируются к более грубой растительной диете, доступной в тёплых регионах, по сравнению с жирной диетой на основе тюленей у северных популяций.

Следующие шаги

«Мы определили несколько генетических "горячих точек", где эти прыгающие гены были высокоактивны, некоторые из которых расположены в кодирующих белок областях генома. Это говорит о том, что медведи претерпевают быстрые, фундаментальные генетические изменения по мере адаптации к исчезающей среде обитания на морском льду», — сказала доктор Годден.

Работа основана на предыдущем исследовании, которое показало, что юго-восточная популяция гренландских белых медведей генетически отличается от северо-восточной группы после их разделения около 200 лет назад.

Учёные проанализировали данные генетической активности, собранные у 17 взрослых медведей (12 с северо-востока и 5 с юго-востока), с помощью метода RNA sequencing, чтобы увидеть, какие гены активны.

Следующим шагом будет изучение других популяций белых медведей (всего их около 20 в мире). «Я также надеюсь, что эта работа подчеркнёт настоятельную необходимость анализа геномов этого драгоценного и загадочного вида, пока не стало слишком поздно», — заключила доктор Годден.