Удивительное открытие: ученые из Калифорнийского университета обнаружили, что все живущие на сегодняшний день бурые медведи имеют предков от белых медведей.

Благодаря счастливой находке черепа древнего белого медведя на Аляске в 2009 году группа исследователей во главе с учеными Калифорнийского университета в Санта-Круз сделала открытие: предки белого медведя составляют 10% геномов современных бурых медведей. . Как и когда это было перепутано?

Исследователи ссылаются на смешанные браки между предками белых и бурых медведей около 125 000 лет назад.

Ключ к открытию: 100 000-летний белый медведь, молодая самка по имени Бруно, является единственным когда-либо зарегистрированным черепом древнего белого медведя и единственной древней костью белого медведя, найденной в Северной Америке.

Бет Шапиро, профессор экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско, ведущий исследователь древняя ДНКбыл автор исследования, опубликованного на прошлой неделе в журнале Природная среда и эволюция. Она рассказала Lookout, что, хотя ученые ранее знали о скрещивании медведей еще 30 000 лет назад, Бруно сообщил им, что они не только скрещивались намного раньше, но и что произошел значительный обмен ДНК. Минг-Шан Ван из Лаборатории палеогеномики Калифорнийского университета также руководил исследованием вместе с Шапиро.

Во время своего спаривания около 125 000 лет назад белые медведи проходили теплый межледниковый период в плейстоцене, и это движение привело к перекрытию их окружающей среды — подобно тому, что ученые наблюдают сегодня.

По словам Шапиро, это понимание позволяет ученым лучше понять, как виды взаимодействуют друг с другом, как изменения климата могут играть роль в этом явлении и как это может помочь улучшить решения по сохранению сегодня.

Помимо Ванга и Шапиро, авторами исследования являются Алисса Верчинина, Меган Спелл, Джошуа Кэп, Рассел Корбетт Детиг, Сара Крамп и Ричард Грин из Калифорнийского университета в Санта-Круз. Джемма Мюррей из Кембриджского университета; Кристин Лидер из Вашингтонского университета. и Любовь Дален в Шведском музее естественной истории в Стокгольме.

Это интервью было отредактировано для ясности.

Обсерватория: Что ученые смогли узнать из изучения генома Бруно?

Бет Шапиро: Итак, наша предыдущая работа показала, что это произошло во время последнего ледникового периода у юго-восточного побережья Аляски и Ирландии, а также на некоторых островах у северо-востока Сибири. Но все это было где-то между 15 и 30 000 лет назад — последним пиком последней холодной части ледникового периода, когда ареал обитания белого медведя был оттеснен на юг льдом. Итак, этот медведь, Бруно, был намного больше. И это дало нам возможность задаться вопросом, произошло ли это смешение этих двух линий также во время предыдущего теплого периода, около 125,00 лет назад.

Итак, мы извлекли ДНК из костей и кое-что обнаружили. Во-первых, Бруно — девушка. Мы обсуждали изменение имени, но я думаю, что Бруно — вполне приемлемое имя для самки белого медведя.

Еще одна вещь, которую мы узнали из генома Бруно, это то, что между бурыми медведями и белыми медведями существовала смесь еще до того, как род Бруно был жив, и что эта смесь втолкнула тонну ДНК в бурых медведей. Таким образом, у всех ныне живущих бурых медведей есть общий предок гораздо позже, чем при жизни Бруно, и по этой причине мы никогда не могли увидеть этот древний эпизод спаривания и потока генов, потому что у всех ныне живущих бурых медведей в ДНК есть гены из этого предка. событие смешения. И до 10% геномов всех ныне живущих бурых медведей имеют это в своей ДНК.

Еще одна интересная вещь, которую мы увидели, заключалась в том, что часть ДНК действительно перешла от бурых медведей к белым медведям — вероятно, потому, что в то время количество белых медведей было очень небольшим, — но сейчас этого нет. Таким образом, это на самом деле говорит о том, что это нехорошо — для белых медведей неприспособлено иметь какую-либо ДНК бурого медведя.

(Пэм Гроув / через Калифорнийский университет в Санта-Крус)

Наблюдение: Ученые не знают, какие гены бурые медведи наследуют от белого медведя. Почему так сложно определить, какие именно гены были переданы бурым медведям?

Шапиро: Это небольшие разрозненные фрагменты ДНК, которые распространяются по всему геному. И мы, вероятно, сможем определить, что представляют собой эти крошечные кусочки ДНК, если разработаем сложный подход, чтобы сделать это. Но мы также на самом деле не знаем, что делает каждая часть генома. Было бы трудно определить функциональные последствия любого из них. Потребовалось бы так много данных, чтобы понять это и лучше понять, как гены отображают функции, физические свойства и поведенческие характеристики.

Мониторинг: почему это исследование важно и как оно помогает лучше понять климат и геномику?

Шапиро: Мы работали над целым рядом других медведей, группами медведей — я работаю над древней ДНК, а мы работаем над мамонтами, бизонами, вымершими лошадьми и всеми видами существ — и с ДНК, которую мы можем получить из окаменелостей. Мы начинаем лучше понимать, как эволюционируют виды, группы и экосистемы, и как такие вещи, как ледниковые периоды и изменение распределения среды обитания, могут повлиять на эволюционный путь видов, с которыми мы делим планету. Оно дает нам прошлое, которое по своей природе отличается от всего, что существует сегодня, и поэтому созрело для открытия. Когда мы получим последовательности ДНК и генома животных, живших 100 000 лет назад, мы сможем многое узнать о том, как мир изменился за это время.

Мы можем получить данные о геноме животных и растений, которые были живы, а затем получить снимок того, каким был мир, когда они были живы, и как все изменилось с тех пор и сейчас. И когда мы думаем о том, что мы можем сделать для защиты и сохранения видов сегодня, мы можем думать о прошлом как о своего рода завершенном эволюционном опыте. Надеюсь, когда мы узнаем о прошлом и о том, как целые популяции, виды и экосистемы были затронуты такими вещами, как прошлые события быстрого потепления, последний ледниковый период или первые появления людей на ландшафтах, тогда, надеюсь, мы сможем использовать то, что мы знаем. извлекли уроки из прошлого, чтобы принимать лучшие и новые решения. Понимание того, как современные виды охраняются и сохраняются.

Leave a Comment