تحلیل ژنومی نشان میدهد سازگاری خرسهای قطبی با شمالگان به تدریج و نه به سرعت رخ داد
شهرستانهای شمالی به عنوان مهماننوازترین مکان روی زمین شناخته نمیشوند؛ برخی حیوانات مانند گوزن سازگاریهای ژنتیکی دارند که آنها را قادر به زندگی در شرایط سخت میسازند. اکنون نشان میدهد که یکی از شکارچیان برتر شمالگان، یعنی خرس قطبی، از این قاعده مستثنی نیست.
دانشمندان در حال محاسبهی زمانی هستند که خرسهای قطبی ( ) ممکن است برخی ژنهایی را که آنها را از خرس قهوهای ( ) جدا میکند، تکامل داده با شند. تجزیهوتحلیل ژنومی جدید این را نشان میدهد که تغییرات ژنتیکی در خرسهای قطبی حدود ۷۰هزار سال پیش اتفاق افتاده باشد.
خرسهای قطبی ا بسیار نزدیک به خرسهای قهوهای هستند، اما سازگاریهای کلیدی زیادی دارند که در شرایط یخبندان شمالگان زنده بمانند؛ برای مثال دارای دو لایه خز هستند که به گرم و خشک ماندنشان کمک میکند؛ لایه اول یک پرلزور بزرگ نزدیک پوست است و لایه دوم از موهای بلندتری به نام موهای محافظ تشکیل شده که مثل کت با رانی عمل میکنند.
رنگ سفید لوكس خز به استتار در محیط برف کمک میکند. همچنین خرسهای قطبی میتوانند مقدار زیادی کلسترول را بدون آسیب به قلب هضم کنند که این اجازه را میدهد تا با. فوک و حتی برخی گونههای نهنگ مثل نهنگ سفید سازگار با شند.
فرنگی نوشته و ویرایش شده توسط مجله ی فرنگی
دانشمندان میگویند خرسهای قطبی و خرسهای قهوهای از نظر تکاملی در دورانی نسبتا اخیر، یعنی تقریبا در یک میلیون سال گذشته، از هم جدا شدهاند؛ اما اینکه چگونه و چه زمانی خرسهای قطبی با شمالگان سازگار شدند، هنوز مورد بحث است.
در مطالعه، تیم تحقیقاتی ژنوم ۱۱۹ خرس قطبی مدرن، ۱۳۵ خرس قهوهای مدرن و دو خرس قطبی فسیلشده را تجزیهوتحلیل کردند. یکی از فسیلها استخوان فک پولپینتن از مجمعالجزایر نروژی سوالبار است که بین ۱۳۰هزار تا ۱۰۰هزار سال پیش است. فسیل دوم یک جمجمهی خرس قطبی نابالغ به نام برونو است که در در یای بوفور آلاسکا پیدا شد. برونو یک خرس مادهای بود که بین ۱۰۰هزار تا ۷۰هزار سال پیش زندگی میکرد و ژنوم آن به دانشمندان کمک کرد تا به بررسی واگرایی خرس قهوهای و خرس قطبی بپردازند.
تیم تحقیقاتی ژنومها را برای تعیین زمان شدن هفت ژن کلیدی سازگاریهای شمالگان مقایسه کرد. پیدا کرد که برای چهار ژن ( و و و )، کل ژنومهای خرس قطبی دارای یک واری دیانایی هستند؛ این الوضع به اسم ثابت معروف است یعنی تنها واری موجود برای یک ژن خاص در یک جمعیت.
با این حال، ژنوم خرس قهوهای شامل آليلهای متعدد بود که نشان میدهد این ژنها قبلا برای برخی از اجداد خرس قطبی با ستانی انتخاب شده بودند و خرسهای قطبی در اوایل تکامل خود سازگاریهایی با حیات شمالگان داشتند.
<span class="typography__StyledDynamicTypographyComponent-t787b7-0 kEXAfZ"عکاس: Pam Grove
با این حال، سه ژن به نامهای APOB و LYST و TTN شامل آليلهایی بودند که در ژنومهای خرس قطبی مدرن تثبیت شده بود، اما در ژنومهای با ستانی اینطور نبود. ژنهای APOB و LYST و TTN با عملکردهای قلبی عروقی مرتبط هستند؛ APOB و TTN با متابولیم و APOB و LYST نیز با رنگدانه مرتبط هستند.
تیم تحقیقاتی این ژنها ممکن است با سازگاریهایی مرتبط با شند که برای بقای خرسهای قطبی در تا ریخ جدیدتر، شاید در اواخر آخرین دور یخبندان، ضروری بوده است. همچنین هنوز مشخص نیست که آیا سایر حیوانات شمالگان سازگاریهای مشابهی روی ژنی که بر رنگ خز، سلامت قلب و متابولیسم تأثیر میگذارد دارند یا خیر.
ست، یکی از نویسندگان مطالعه و زیستشناس تکاملی دانشگاه کپنهاگ، به پاپیولار ساینس گفت ما واریهایی پیدا کردیم که ممکن است در ۷۰هزار سال گذشته شده با شند (یعنی در خرسهای قطبی فسیلی نبودهاند). همیشه فرض بر این بود که وقتی خرسهای قطبی از خرسهای قهوهای جدا میشوند، باید به سرعت در یک تغییر تکاملی سریع با شمالگان سازگار شده با شند. با این حال، نتایج ما نشان میدهد که ممکن است اینطور نبوده باشد و انطباق با قطب شمال یک فرآیند تدریجیتر بوده است.
وی افزود من فکر میکنم کپیهایی از این ژنها سازگاری با شمالگان در اکثر حیوانات یافت میشود، اما ممکن است واریهای خاص خرس قطبی باشد که به آن اجازه داده در شمالگان زندگی کنند. ما بررسی نکردیم که آیا هیچ حیوان دیگری در شمالگان دارای همان واریهای مشابه است یا خیر، اما برای مطالعه بعدی موضوع جالبی خواهد بود.
یافتههای مطالعه در ژورنال BMC منتشر شده است.
END
یافتههای مطالعه در ژورنال BMC منتشر شده است.
