Lední medvědi se geneticky adaptují na změny klimatu

Objev naznačuje, že tyto geny hrají klíčovou roli v tom, jak se různé populace ledních medvědů přizpůsobují nebo vyvíjejí v reakci na měnící se místní klima a stravu. Autoři tvrdí, že analýza těchto genetických změn je důležitá pro budoucí snahy o ochranu a analýzu, protože umožňuje pochopit, jak by lední medvědi mohli přežít v oteplujícím se světě. A současně může rozbor těchto změn předpovědět, jaké populace jsou nejvíc ohrožené.

Vědci předpokládají, že do roku 2050 vyhynou více než dvě třetiny ledních medvědů a do konce tohoto století by mohlo dojít k úplnému vyhynutí ve volné přírodě. Proč? Severní ledový oceán je nejteplejší v dějinách měření a i teploty vzduchu nadále stoupají, což vede ke zmenšování životně důležitých mořských ledových ker, které medvědi používají k lovu tuleňů. A to vede k jejich izolaci a nedostatku potravy.

Vědci v aktuálním výzkumu analyzovali krevní vzorky odebrané ledním medvědům v severovýchodní a jihovýchodní části Grónska, aby porovnali aktivitu takzvaných „skákajících genů“ – malých, pohyblivých částí genomu, které mohou ovlivňovat fungování jiných genů –, jejich vztah k teplotám v obou regionech a související změny v aktivitě genů.

Vědci zjistili, že teploty v severovýchodní části Grónska byly nižší a méně proměnlivé, zatímco v jihovýchodní části kolísaly a prostředí bylo výrazně teplejší a méně chladné, což způsobovalo mnoho problémů a změn v tamním prostředí a bylo podobné budoucím podmínkám předpovídaným pro tento druh.

Mají medvědi naději?

Výzkum vedla Alice Goddenová. Podle ní zjištění nabízí jistou „naději“ pro lední medvědy. „DNA je návod v každé buňce, který řídí růst a vývoj organismu,“ řekla. „Porovnáním aktivních genů těchto medvědů s místními klimatickými údaji jsme zjistili, že rostoucí teploty zřejmě vedou k dramatickému nárůstu aktivity skákajících genů v DNA medvědů z jihovýchodního Grónska.

V podstatě to znamená, že u různých skupin medvědů dochází k různým změnám v různých částech jejich DNA, a tato aktivita se zdá být spojena s jejich specifickým prostředím a klimatem.

„Tento objev je důležitý, protože poprvé ukazuje, že jedinečná skupina ledních medvědů v nejteplejší části Grónska využívá skákající gen k rychlému přepisování své vlastní DNA, což může být zoufalý mechanismus přežití proti tání mořského ledu,“ popsala Goddenová smysl změn.

Plán na přežití

„Zatímco zbytek druhu čelí vyhynutí, tito konkrétní medvědi nabízejí jakýsi genetický plán toho, jak by se lední medvědi mohli rychle přizpůsobit klimatickým změnám. To činí jejich jedinečný genetický kód zásadním bodem pro snahy o jejich ochranu,“ doplňuje vědkyně.

„Nemůžeme ale usnout na vavřínech. Dává to medvědům sice jistou naději, ale neznamená to, že jsou teď méně ohroženi vyhynutím. Stále musíme dělat všechno, co je v našich silách, abychom snížili globální emise uhlíku a zpomalili nárůst teplot.“

Ví se, že v průběhu času se sekvence DNA může měnit a vyvíjet, přičemž environmentální stres, jako je oteplování klimatu, může tento proces urychlit. Tato studie je zřejmě první, která odhalila statisticky významnou souvislost mezi rostoucími teplotami a změnami DNA u volně žijících savců.

Změny se našly také oblastech souvisejících se zpracováním tuků, což je důležité v době nedostatku potravy a mohlo by to znamenat, že medvědi na jihovýchodě se pomalu přizpůsobují méně výživné rostlinné stravě, kterou lze nalézt v teplejších oblastech, ve srovnání s převážně tučnou stravou založenou na tuleních u severních populací.

Tato práce navazuje na předchozí studii Washingtonské univerzity, která zjistila, že jihovýchodní populace grónských ledních medvědů se geneticky liší od severovýchodní skupiny poté, co se před asi dvěma sty lety oddělily.

Dalším krokem bude zkoumání dalších populací ledních medvědů – po celém světě existuje asi dvacet subpopulací tohoto druhu. „Doufám také, že tato práce zdůrazní naléhavou potřebu analyzovat genomy tohoto vzácného a tajemného druhu, než bude příliš pozdě,“ dodává Goddenová.