Effektene av klimaendringer på arktiske habitater kan ha indusert tilpasning til global oppvarming i DNA til mennesker isbjørner. En fersk studie utført av University of East Anglia og publisert på Mobilt DNA undersøkte effektene genetikk forårsaket av økologiske variasjoner – spesielt økningen i temperatur og følgelig tilgjengeligheten av mat eller tap av sjøis – rett på isbjørn (Ursus maritimus) som bor i forskjellige områder på Grønland. I følge denne studien er noen DNA-sekvenser i stand til å bevege seg innenfor genomet, kjent som transponerbare elementer (transponerbare elementer, TEer), ville være mer aktive i bjørner som lever i områder med høyere temperaturer, noe som indikerer en mulig tilpasningseffekt av isbjørn til en skiftende klima og et stadig varmere miljø som har mindre og mindre is og ressurser.
En bjørn som «omskriver» sitt eget DNA
Begrepet «hoppende gen” beskriver et velkjent biologisk fenomen, nemlig evnen til enkelte DNA-sekvenser Av flytte innenfor genomet (derav den ukorrekte journalistiske definisjonen av «hoppende gener»), og blir transponerbare elementer (TEer). Disse elementene inneholder ikke informasjon (koder for) nyttige proteiner i seg selv, men de kan endre aktiviteten til andre gener ved å sette seg inn i nærheten av dem eller endre deres innstilling. I noen stressende økologiske omstendigheter kan denne økte mobiliteten gi genetiske råvarer som naturlig seleksjon kan virke på. Dette er tilfellet isbjørn (Ursus maritimus)hvorav studien analyserer de genetiske effektene forårsaket av økologiske variasjoner, spesielt ved å analysere forskjellene i TE-er hos bjørner som lever i forskjellige områder av Grønland og hvor temperaturøkningen har indusert forskjellige endringer.
Forskere ved University of East Anglia analyserte genomet til 17 bjørner som tilhører to distinkte regioner av Grønlandområdet til Sørøst (SEG) og det av Nordøst (NEG) som er forskjellige i deres miljøforhold: spesielt den sørlige arktiske regionen har opplevd dette i noen tid nå høyere og mer varierende temperaturer sammenlignet med nord.
Sørlige bjørner er mer utsatt enn nordlige
Følgende genetiske analyser og sammenligninger, forskere observerte kvantifiserbare forskjeller i genuttrykk mellom de to gruppene, knyttet til metabolske veier, respons på varmestress og aldringsprosesser, noe som tyder på at de i sør virker mer motstandsdyktige mot klimaendringer. Spesielt en ble funnet økt aktivitet av transponerbare elementer (TEs) i genomet til sørlige individer sammenlignet med den nordlige befolkningen, på en statistisk signifikant måte og knyttet til økningen i temperaturer.
Det ble også registrert endringer i områder av genomet knyttet til fettmetabolisering, noe som kan være relevant gitt at bjørnens diett varierer med tilstedeværelsen av rik og vedvarende is: populasjoner som lever i miljøer med lite is kan ha mer varierende og mindre fettrike dietter enn typiske bjørner på høye breddegrader. Alle data som får oss til å anta det bjørnene forsøkte en overlevelsesstrategi å leve med nye klimaer og det som kommer fra dem.
Det er viktig å understreke at disse variasjonene ikke er «tilfeldige mutasjoner» i klassisk forstand, men snarere endringer i aktiviteten til genetiske elementer som allerede er tilstede i genomet. Med andre ord, bjørnene utvikler ikke helt nye gener, de er det heller gjenbruk av deler av deres DNA på forskjellige måterpotensielt for å reagere på nye miljøbelastninger. Hvis vi ser på det større bildet, er ikke tanken at isbjørn skal bli kvitt problemet med klimaendringer takket være nye mutasjoner, men hvordan de kan reagerer motstandsdyktig på et miljø i endring raskere enn mange andre arter.
Hva blir konsekvensene for bjørn i fremtiden?
Selv om disse oppdagelsene er fascinerende og åpner nye perspektiver på adaptiv biologimå det huskes at ikke alle isbjørnpopulasjoner viser de samme genetiske signalene, og at bevisene spesifikt gjelder bare befolkningen som stammer fra Sør-Øst av Grønland. Det er ikke klart da hvis, hvordan og i hvilken grad aktiviteten til de transponerbare elementene kan garantere større overlevelseog heller ikke om disse genetiske endringene slår ut i konkrete økologiske fordeler.
For ikke å nevne det faktum at problemet med uansett klimaendringer At er fortsatt en svært alvorlig trussel: selv om noen populasjoner viser tegn til genetisk plastisitettap av havis, stigende temperaturer og endret kosthold risikerer å overskride den naturlige tilpasningsevnen til mange andre. Det er sannsynlig at noen variasjoner i gener kan påvirke evnen til å regulere fysiologiske prosesser ettersom termisk stress varierer, men dette gjenstår å se. Hvis det virkelig var mulig å forstå rollen til TE-er i å omforme genetiske nettverk som favoriserer overlevelse i varmere klima, kunne det forbedre bevisstheten, bevaringsstrategier og målrettet forvaltning av mange arter i fare.
