Ученые из Массачусетского университета в Амхерсте и университетов Вандербильта и Кларка (США) выяснили, какие генетические вариации помогли белым медведям адаптироваться к полярной среде обитания.
Известно, что бурые (Ursus arctos) и белые медведи (Ursus maritimus) разделились на разные ветви менее 500 тысяч лет назад, сообщает
В ходе эволюции белые медведи развили особые черты, важные для выживания в Арктике – например, маскирующую в снегах шерсть без пигмента.
Но эти виды до сих пор достаточно похожи, чтобы скрещиваться между собой и производить жизнеспособное потомство. Такие гибриды называются гролары, или полярные гризли.
Авторы исследования проанализировали геномы 17 белых, девяти бурых и двух черных медведей (барибалов).
Они сосредоточились на изучении CNV – вариаций числа копий того или иного гена, которые могут проявляться в хромосомных сегментах размером от тысячи до нескольких миллионов пар оснований.
Отмечается, что обнаружить такие различия весьма сложно, и это стало возможным лишь сравнительно недавно.
Как и следовало ожидать, вариации проявились в количестве копий генов, связанных с рационом питания.
Бурые медведи всеядны и часто употребляют растительную пищу. Белые быстро эволюционировали к полностью мясной «диете», в основном из тюленей, нерп, моржей, китового мяса и прочего.
Кроме того, 88% генов, связанных с обонятельными рецепторами, у белых медведей стали менее активны.
Это также легко объяснить – в Арктике гораздо меньше различных запахов, чем, к примеру, в лесу. Полярным хищникам нужно «отслеживать» только тюленей и других своих сородичей, чтобы не проникнуть на чужую территорию.
Бурые медведи же активно ищут коренья, ягоды, травы и корнеплоды, поэтому тонкое обоняние для них очень важно.
Белые медведи также обладают меньшим количеством копий гена AMY1, который связан со слюнной амилазой. Данный фермент способствует расщеплению крахмала и «актуален» для тех животных, которые употребляют растительную пищу.
Авторы исследования отметили, что эволюция влияет на различные типы генетических вариантов. Процесс происходит не только у медведей, но и у всех живых существ, в том числе людей.
Более глубокое изучение геномов позволит понять, как происходит развитие новых функций и как меняются представители одного вида в разных условиях внешней среды.
Ранее ученые изучили геном антарктических рыб и выяснили, что они во многом похожи на человека.
