גנום דוב קוטב בן 100,000 שנה חושף הכלאה עתיקה עם דובים חומים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


ניתוח של דנ"א עתיק מדב קוטב בן 100,000 שנה גילה שהכלאה נרחבת בין דובי קוטב לדובים חומים התרחשה במהלך התקופה הבין-קרחונית החמה האחרונה בפלייסטוקן, והותירה כמות מפתיעה של מוצא דובי קוטב בגנום של כל החיים. דובים חומים.

המחקר, בראשות מדענים מאוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז, פורסם ב-16 ביוני ב טבע אקולוגיה ואבולוציה. החוקרים השיגו DNA עתיק מגולגולת של דוב קוטב צעיר שנמצא ב-2009 על חוף ים הבופור באלסקה הארקטית. מדענים כינו את הדוב 'ברונו', למרות שניתוח DNA הראה מאוחר יותר שהוא נקבה.

"הזמינות של הפלאוגנום של ברונו אפשרה לזהות אירוע תערובת עתיק שהשפיע על כל הדובים החומים החיים", אמר הסופר הראשון מינג-שאן וואנג, מדען פוסט-דוקטורט במעבדת הפלאוגנומיקה של UCSC.

הסופרת המקבילה בת' שפירו, פרופסור לאקולוגיה וביולוגיה אבולוציונית באוניברסיטת סנטה קרוז וחוקרת במכון הרפואי הווארד יוז, אמרה כי הניתוחים הגנומיים של הצוות מראים כי ברונו שייך לאוכלוסיית דובי קוטב שהייתה אבותיו של דובי קוטב חיים. בשלב מסוים, כנראה אחרי לפני כ-125,000 שנים, היא אמרה, שושלת דובי הקוטב המובילה לברונו ושושלת הדובים החומים המובילה לכל הדובים החומים החיים הצטלבו דרכיהם והכלאו.

כתוצאה מהתערובת העתיקה הזו, מוצא דובי הקוטב מהווה עד 10% מהגנום של דובים חומים החיים כיום. "לעולם לא היינו רואים את זה בלי הגנום של ברונו, כי לכל הדובים החומים החיים יש את התערובת הזו כחלק מהגנום שלהם", אמר שפירו.

למרות שדובי קוטב ודובים חומים הם מינים נפרדים עם הבדלים בולטים במראה, התנהגות ובתי גידול, הם קשורים קשר הדוק ויכולים להכליא בקלות כאשר טווחיהם חופפים. הדיווחים על כלאיים גדלו בשנים האחרונות ככל שהאקלים מתחמם והיעלמות של קרח הים מאלץ את דובי הקוטב אל אזורי החוף הארקטי, בעוד שדובים חומים מרחיבים את תפוצתם צפונה.

מחקרים קודמים של DNA עתיק הראו שהתערובות התרחשה באוכלוסיות מסוימות של דובים חומים לפחות ארבע פעמים שונות בין 15,000 ל-25,000 שנים בערך. בכל המקרים, כיוון זרימת הגנים היה מדובי קוטב לדובים חומים.

"הפרטים המעורבים, אם הם שורדים, עושים זאת כדובים חומים, אולי בגלל שהם מתקשים לצוד בהצלחה על קרח הים אם הם לא לבנים לגמרי", הסביר שפירו. "דובי הקוטב תמיד היו אוכלוסייה קטנה עם מגוון גנטי לא רב".

המחקר החדש אמנם מצא כמה עדויות לזרימת גנים אפשרית מהדובים החומים לשושלת של ברונו, אבל היעדר התערבות בדובי הקוטב כיום תומך ברעיון שמוצאו של הדוב החום מפחית את כושרו של הדוב לחיים בתור דוב קוטב. לאחר שהתפצלו מהדובים החומים לפני כ-500,000 שנה, דובי הקוטב התפתחו לציידים מיוחדים מאוד של יונקים ימיים על קרח הים הארקטי. דובים חומים, לעומת זאת, הם גנרליסטים הנעים ברחבי צפון אמריקה, אירופה ואסיה.

ברונו חי בתקופה של שינוי אקלים לאחר שיא התקופה הבין-קרחונית החמה כאשר הטמפרטורות וגובה פני הים היו גבוהים במידה ניכרת ממה שהם כעת. ניתן לצפות לתנאים דומים בעתיד כתוצאה משינויי אקלים מהירים המונעים על ידי שריפת דלקים מאובנים ופעילויות אנושיות אחרות. כאשר קרח הים הארקטי יורד, אוכלוסיות דובי קוטב רבות כבר נאבקות לשרוד.

"אם ההתחממות המהירה, הלא טבעית והחמורה של האזור הארקטי שאנו מתעדים היום תימשך ללא הפסקה, לא בטוח אם לדובי הקוטב יהיה בית גידול לקרח ים לחזור אליו ולשרוד גנטית", אמר מחבר שותף איאן סטירלינג, איש קוטב. ביולוג דוב ומדען מחקר עם סביבה ושינויי אקלים בקנדה.

לדברי שפירא, "לא נתפלא לראות תערובת מתרחשת שוב היום כאשר האקלים משתנה והמינים הללו חופפים ונתקלים זה בזה שוב בטבע. שינויי האקלים מאפשרים להתרחש זרימת גנים בין מה שאנו חושבים עליו כמינים שונים. ."

שינויים אקלימיים שהפגישו את דובי הקוטב והדובים החומים בעבר כוללים תקופות קרח שבהן קרח הים היה נרחב יותר, מה שמאפשר לדובי הקוטב להתערבב עם דובים חומים בדרום מזרח אלסקה, איי קוריל ואפילו אירלנד. הדובים החומים במקומות אלה (כיום נכחדו מאירלנד) רכשו גנים נוספים של דובי קוטב על גבי התערובת העתיקה שנחשפה על ידי הגנום של ברונו.

באשר למה שדובים חומים עשויים להרוויח ממוצאם של דובי הקוטב, מדענים יכולים רק לשער. "ייתכן שדובים חומים קיבלו משהו מגניב מדובי קוטב, אבל אנחנו לא יכולים לומר בוודאות בשלב זה", אמר שפירו.

מציאת הגולגולת של ברונו הייתה מטורפת. המחברים השותפים פמלה גרובס, דניאל מאן ומייקל קונץ מאוניברסיטת אלסקה פיירבנקס הלכו על קו החוף של ים הבופור בשנת 2009 ובדקו אחר שחיקת החוף האחרונה כאשר נתקלו בגולגולת שנחה ממש מעל קו הגאות.

"אפילו לא חיפשנו עצמות, מכיוון שבדרך כלל אנו מוצאים עצמות עתיקות במרחק של 100 קילומטרים פנימה, שם הן אוחסנו בפרמיפרפר לאורך נהרות מנומנמים", אמר גרובס. מאחר שדובי הקוטב מבלים את רוב חייהם בים, מציאת שרידי דוב קוטב היא יוצאת דופן ביותר. ברונו היא גולגולת דוב הקוטב הקדומה היחידה שתועדה אי פעם ועצם הדוב הקוטב הקדומה היחידה המוכרת מצפון אמריקה.

"ההבנה כיצד שינויים בעבר באקלים הניעו אינטראקציות בין אורגניזמים היא קריטית לניבוי כיצד השינויים הנוכחיים ייצרו תערובות חדשות, יגבירו העברת מחלות או ישפיעו על משאבי הטבע או החברה", אמרה לסלי ריסלר, מנהלת התוכנית בקרן הלאומית למדע בארה"ב, אשר מימנה המחקר.

מחברים אחרים כוללים את ג'מה מאריי באוניברסיטת קיימברידג'; אליסה ורשינינה, מייגן ספל, ג'ושוע קאפ, ראסל קורבט-דטיג, שרה קראמפ וריצ'רד גרין ב-UC סנטה קרוז; קריסטין ליידר באוניברסיטת וושינגטון, סיאטל; ואהבה דאלן במוזיאון השבדי להיסטוריה של הטבע בשטוקהולם.

עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי הקרן הלאומית למדע ומשרד השדה הארקטי של הלשכה לניהול קרקעות.



קישור לכתבת המקור – 2022-06-16 19:16:02

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר