Група білих ведмедів у південній частині Гренландії демонструє нестандартні генетичні зрушення, які вчені пов’язують із підвищенням температури та втратою морського льоду. Нове дослідження, опубліковане 12 грудня в журналі Mobile DNA, виявило активізацію так званих «стрибаючих генів» – транспозонів – у популяції ведмедів, що мешкає в найтеплішому регіоні острова. Автори роботи припускають, що це може бути реакцією на зміну клімату і спробою адаптуватися до нових умов життя.
Що саме знайшли вчені
Дослідники проаналізували геноми 17 дорослих білих ведмедів із Гренландії: 12 особин із прохолоднішої північно-східної частини й п’ять особин із теплішого південно-східного регіону. Порівняння показало помітно вищу активність транспозонів у ведмедів з півдня, а також взаємозв’язок між цими генетичними змінами й місцевими кліматичними показниками.
Транспозони: що це і як вони діють
Транспозони – це шматки ДНК, які можуть переміщуватися в межах геному. Коли такі елементи вбудовуються в інші ділянки геному, вони змінюють експресію сусідніх генів або створюють нові регуляторні зв’язки. У геномі білого ведмедя транспозони складають понад третину послідовності, тоді як у людей цей показник сягає приблизно 45%, а в деяких рослин – до 70%.
Які функції зачеплені
У південно-східних ведмедів вчені виявили зміни в генах, пов’язаних із відповіддю на тепловий стрес, процесами старіння, метаболізмом та переробкою жирових запасів. Для білих ведмедів, котрі традиційно полюють на тюленів на морському льоду й накопичують великі жирові резерви, адаптації в обробці жиру критично важливі під час періодів дефіциту їжі.
Як дослідження пов’язали генетику з кліматом
Автори роботи зіставили дані про активність транспозонів із локальними температурними записами, частина з яких була отримана від Данської метеорологічної служби (Danish Meteorological Institute). Така комбінація дозволила помітити закономірність: підвищення температури в південно-східних районах супроводжується посиленням «перекидної» активності генетичних елементів.
Передісторія популяції
Попередні дослідження, зокрема робота 2022 року в журналі Science, показали, що південна група гренландських білих ведмедів є ізольованою та менш залежною від морського льоду. Вона відділилася від північної популяції приблизно 200 років тому й уже мала генетичні відмінності. Нове дослідження розширює картину, додаючи процеси переміщення транспозонів як механізм, що може пришвидшувати внутрішньопопуляційні зміни.
Хто стоїть за відкриттям і чому це важливо
Керівник дослідження – вчена Аліс Годден, старша дослідниця Університету Східної Англії (University of East Anglia, UEA) у Великій Британії, лабораторія якої вже працює з генетикою тварин й екологічними даними. Вона застерігає, що хоча такі генетичні зрушення дають надію на певну здатність адаптуватися, вони не усувають загрозу зникнення виду.
«Ми виявили, що підвищення температур, схоже, стимулює потужне збільшення активності транспозонів у південно-східних гренландських ведмедів», – зазначає Годден. – «Це означає, що різні групи ведмедів зазнають змін у різних ділянках ДНК з різною швидкістю, і ці зміни, вочевидь, пов’язані з місцевими умовами довкілля».
Контекст-морський лід і підвищення рівня моря
Останні роки знаменуються зниженням покриву морського льоду в Арктиці: у лютому спостерігали рекордно низькі показники. Підвищення температури океану й термічне розширення води спричиняють підйом глобального рівня моря; цю тенденцію відстежують і такі агентства, як NASA. Для білих ведмедів скорочення льодової поверхні означає менше платформ для полювання, триваліші періоди голоду та інші стресові фактори, котрі можуть активізувати генетичні механізми пристосування.
Що це означає для охорони виду
Хоча генетичні модифікації через транспозони можуть надавати популяції певну пластичність, дослідники підкреслюють: це не виправдання для зменшення зусиль із боротьби зі зміною клімату. Збереження середовища існування білих ведмедів та скорочення викидів вуглецю залишаються пріоритетними завданнями, якщо мета – уберегти вид від подальшого скорочення ареалу й чисельності.
За словами Годден, отримані дані додають новий вимір до розуміння того, як великі ссавці можуть реагувати на раптові кліматичні зміни, але не скасовують необхідності радикальних заходів щодо обмеження глобального потепління.
