Сепак, едно ново истражување открива дека климатските промени поттикнуваат промени во геномот на поларните мечки, што потенцијално би можело да им овозможи полесна адаптација на потопли живеалишта. Под услов овие мечки да успеат да најдат доволно храна и партнери за размножување, постои можност да преживеат и во овие нови, предизвикувачки климатски услови.
Откриена е силна поврзаност меѓу порастот на температурите во југоисточен Гренланд и промените во ДНК на поларните мечки.
ДНК е своевидна книга со упатства во секоја клетка, која го насочува растот и развојот на организмот. Преку процеси познати како транскрипција и транслација, ДНК се копира за да се создаде РНК молекули што ја одразуваат активноста на гените. Овој процес може да доведе до создавање протеини, но и до копии на транспозони (TE), познати и како „скокачки гени“. Тоа се подвижни делови од геномот кои можат да ја менуваат својата позиција и да влијаат врз работата на други гени, пренесува Science Alert.
Во текот на истражувањето биле забележани значајни температурни разлики меѓу североисточните и југоисточните региони на Гренланд.
Истражувачкиот тим користел јавно достапни генетски податоци за поларните мечки, собрани од истражувачка група од University of Washington во САД. Податоците се добиени со анализа на примероци од крв на поларни мечки од северниот и југоисточниот дел на Гренланд.
Истражувањето се надоврзало на претходна студија на Универзитетот во Вашингтон, која покажала дека популацијата на поларни мечки во југоисточен Гренланд генетски се разликува од онаа во североисточниот дел. Според тие наоди, југоисточните мечки мигрирале од север и станале изолирани пред околу 200 години. Истражувачите изолирале РНК од примероците на крв и ја секвенционирале, а тие податоци ги искористиле за анализа на експресијата на гените – односно кои гени се активни во однос на климатските услови.
Ова овозможило детален увид во активноста на гените, вклучително и однесувањето на транспозоните. Температурите во Гренланд внимателно ги следи и бележи Danish Meteorological Institute, па климатските податоци биле поврзани со РНК-анализите за да се испита како промените во околината влијаат врз биологијата на поларните мечки.
Дали температурата ја менува генетиката?
Анализата покажала дека температурите во североисточен Гренланд се постудени и постабилни, додека во југоисточниот дел се значително потопли и попроменливи.
Податоците јасно укажуваат дека југоисточен Гренланд има потопли и климатски понестабилни услови, што носи бројни предизвици и промени во живеалиштата на поларните мечки што живеат таму. Во овој регион, работ на ледениот покривач – кој опфаќа дури 80% од територијата на Гренланд – забрзано се повлекува, што доведува до масовно губење на мразот и живеалиштата.
Губењето на мразот претставува сериозен проблем за поларните мечки, бидејќи се намалува бројот на платформи за лов на фоки, што доведува до изолација и недостиг на храна. Северниот дел на Гренланд го карактеризира пространа, рамна арктичка тундра, додека југоистокот е покриен со шумска тундра – преодна зона меѓу четинарски шуми и арктичка тундра. Климатата таму е обележана со обилни врнежи, силни ветрови и стрмни крајбрежни планини.
Како климатските промени влијаат врз ДНК на поларните мечки?
Со текот на времето, ДНК-секвенците природно се менуваат и еволуираат, но стресот од околината, како што се повисоките температури, може значително да го забрза тој процес.
Транспозоните функционираат како сложувалка чии делови можат да се прередуваат, понекогаш помагајќи им на животните да се приспособат на нови услови. Во геномот на поларните мечки, околу 38,1% од ДНК ја сочинуваат токму транспозони. Тие припаѓаат на различни семејства и се однесуваат малку различно, но заедничко им е тоа што се подвижни фрагменти кои можат случајно да се вметнат во геномот.
Кај луѓето, околу 45% од геномот го сочинуваат транспозони, додека кај растенијата овој процент може да надмине 70%. Постојат и мали заштитни молекули, познати како piRNA (piwi-интеракциски РНК), чија улога е да ја пригушат активноста на транспозоните.
Меѓутоа, кога стресот од околината е преголем, овие заштитни механизми повеќе не можат да ја контролираат нивната активност. Во истражувањето било откриено дека потоплата клима во југоисточен Гренланд довела до масовна активација на транспозоните низ целиот геном на поларните мечки, менувајќи ја неговата структура.
Дополнително, утврдено е дека транспозоните кај југоисточните мечки се помлади и побројни, при што повеќе од 1.500 покажале засилена активност. Ова укажува на релативно скорешни генетски промени кои би можеле да им помогнат на мечките да се приспособат на растечките температури. Некои од овие елементи се преклопуваат со гени поврзани со одговор на стрес и метаболизам, што сугерира дека можат да играат улога во адаптацијата на климатските промени.
Истражувањето покажало и дека гените поврзани со топлински стрес, стареење и метаболизам се однесуваат поинаку кај популацијата од југоисточен Гренланд, што укажува на прилагодување кон потопла средина.
Дополнително, пронајдени се активни транспозони во делови од геномот поврзани со преработка на масти – клучно во услови на недостиг на храна. Ова може да значи дека поларните мечки на југоисток постепено се прилагодуваат на исхрана што вклучува погруба, повеќе растителна храна достапна во потоплите региони, додека северните популации главно се хранат со масни фоки.
Севкупно, климатските промени ги преобликуваат живеалиштата на поларните мечки и поттикнуваат генетски промени, при што југоисточните популации еволуираат за да преживеат на нови терени и со поинаква исхрана.
Разбирањето на овие генетски промени им помага на научниците да проценат како поларните мечки би можеле да опстанат во свет што се затоплува и кои популации се изложени на најголем ризик.
Извор: odrzime.rs
