Un nou studiu oferă o perspectivă inedită pentru istoriile evolutive intersectate ale urșilor polari și ale urșilor bruni. Faptul că urșii polari și cei bruni au devenit două specii distincte nu a împiedicat complet aceste animale să se împerecheze unele cu altele. Oamenii de știință știu acest lucru de ceva timp, dar noua cercetare se bazează pe un set de date extins – inclusiv ADN-ul dintr-un dinte de urs polar antic – pentru a descoperi mai multe detalii.
Povestea care apare dezvăluie complexități similare cu cele care au complicat istoria evoluției umane, potrivit ScienceDaily.
„Formarea și menținerea speciilor poate fi un proces dezordonat”, spune dr. Charlotte Lindqvist, profesor asociat de științe biologice la Universitatea din Buffalo College of Arts and Sciences și expert în genetica urșilor. „Ceea ce s-a întâmplat cu urșii polari și cu urșii bruni este un analog perfect cu ceea ce învățăm despre evoluția umană: că divizarea speciilor poate fi incompletă. Pe măsură ce tot mai multe genomuri antice au fost recuperate de la populațiile umane antice, inclusiv de neanderthalieni și denisovenii (n.r.- o a treia specie de om), vedem că a existat o amestecare genetică multidirecțională pe măsură ce diferite grupuri de oameni arhaici s-au împerecheat cu strămoșii oamenilor moderni. Urșii polari și urșii bruni sunt un alt caz în care vedem că acest lucru se întâmplă.”
Cercetătoarea a mai spus că s-au găsit dovezi pentru încrucișarea dintre urșii polari și cei bruni care preced un urs polar antic studiat. Istoria evolutivă a celor două specii e complicată, dar direcția principală a fluxului de gene către urșii polari de la urșii bruni. Acest lucru inversează ipoteza sugerată de alți cercetători că fluxul de gene a fost unidirecțional și mergând spre urși bruni în jurul vârfului ultimei ere glaciare.
Conceptul de urși polari adaptați la Arctic care captează material genetic de la urșii bruni, care sunt adaptați vieții la latitudini inferioare, este una dintre numeroasele descoperiri de posibil interes pentru oamenii de știință preocupați de impactul schimbărilor climatice asupra speciilor amenințate.
Pe măsură ce lumea se încălzește și gheața arctică scade, urșii polari și urșii bruni se pot întâlni mai des în locurile în care zonele lor se suprapun. Acest lucru face ca istoria lor evolutivă comună să fie un subiect de studiu deosebit de interesant, spune Lindqvist.
Divizarea speciilor poate fi un proces dezordonat
După cum explică Lindqvist, oamenii de știință credeau cândva că oamenii moderni și oamenii de Neanderthal pur și simplu s-au împărțit în specii separate după ce au evoluat dintr-un strămoș comun. Apoi, cercetătorii au descoperit ADN-ul de Neanderthal la oamenii moderni eurasiatici, ceea ce sugerează că populațiile umane moderne au primit un aflux de gene de la neanderthalieni la un moment dat în istoria lor evolutivă comună, spune ea.
Abia mai târziu oamenii de știință și-au dat seama că această amestecare genetică a completat și populațiile de Neanderthal cu gene umane moderne, adaugă Lindqvist. Cu alte cuvinte, încrucișarea poate fi complexă, nu neapărat o stradă cu sens unic, spune ea.
Noul studiu asupra urșilor dezvăluie o poveste remarcabil de similară: analiza găsește dovezi de hibridizare atât în genomul urșilor polari, cât și al ursului brun, urșii polari în special purtând o semnătură puternică a unui aflux de ADN de la urșii bruni, spun cercetătorii. Cercetările anterioare au propus doar modelul invers, spune Lindqvist.
„Este incitant modul în care ADN-ul poate ajuta la dezvăluirea istoriei vieții antice. Direcția fluxului genelor este mai greu de determinat decât simpla prezență a acesteia, dar aceste modele sunt vitale pentru a înțelege modul în care adaptările din trecut s-au transferat între specii pentru a oferi animalelor moderne caracteristicile lor actuale”, spune dr. Leppälä, cercetător postdoctoral în unitatea de cercetare de științe matematice de la Universitatea din Oulu.
„Genomica populației este un instrument din ce în ce mai puternic pentru a studia evoluția plantelor și animalelor și efectele activității umane și ale schimbărilor climatice asupra speciilor pe cale de dispariție”, spune dr. Herrera-Estrella, profesor emerit în genomica plantelor și director al Institute of Genomics for Crop Abiotic Stress Tolerance in the Texas Tech Department of Plant and Soil Science. „Urșii nu oferă povești de speciație mai simple decât evoluția umană. Această nouă cercetare genomică sugerează că grupurile de specii de mamifere pot ascunde istorii evolutive complicate”.
ADN de la urșii polari antici
Studiul a analizat genomul a 64 de urși polari și bruni moderni, inclusiv mai multe genomi noi din Alaska, un stat în care se găsesc ambele specii.
Echipa a produs, de asemenea, un genom nou, mai complet, pentru un urs polar care a trăit cu 115.000 până la 130.000 de ani în urmă în arhipelagul Svalbard din Norvegia. ADN-ul ursului polar antic a fost extras dintr-un dinte atașat la un os maxilar subfosil, care se află acum la Muzeul de Istorie Naturală de la Universitatea din Oslo.
Folosind acest set de date, cercetătorii estimează că urșii polari și urșii bruni au început să devină specii distincte cu aproximativ 1,3 până la 1,6 milioane de ani în urmă, actualizând evaluările anterioare făcute de unii dintre aceiași oameni de știință. Vârsta divizării a fost și rămâne un subiect de dezbatere științifică, cu încrucișări din trecut și dovezi fosile limitate pentru urșii polari antici – printre factorii care fac momentul dificil de identificat, spune Lindqvist.
În orice caz: după ce au devenit propria lor specie, urșii polari au îndurat declinul dramatic al populației și un blocaj genetic prelungit, lăsând acești urși cu mult mai puțină diversitate genetică decât urșii bruni, concluzionează noul studiu. Descoperirile confirmă cercetările anterioare care indică aceleași tendințe și adaugă dovezi în sprijinul acestei ipoteze.
