Istraživanja pokazuju da određene skupine pokazuju molekularne promjene bez presedana kao odgovor na ekološke transformacije. Zašto ovaj obrambeni mehanizam, iako pruža određenu nadu, nije dovoljan s obzirom na hitnu potrebu za zaustavljanjem gubitka leda i zaštitom vrste?
Najnovija istraživanja objavljena u časopisu Mobile DNA otkrila su da polarni medvjedi mogu razviti nove genetske alate kako bi se suočili s izazovima globalnog zatopljenja. Po prvi put znanstvenici su otkrili statistički značajnu vezu između porasta temperatura i specifičnih promjena u DNK divljeg sisavca: polarnog medvjeda. Rezultati, dobiveni nakon analize populacija medvjeda na sjeveru i jugoistoku Grenlanda, otvaraju nove perspektive o sposobnosti ovih životinja da se prilagode okolišu koji se brzo mijenja.
Pojava mehanizama genetske prilagodbe uslijed klimatskih promjena
Porast temperatura i smanjenje ledenog pokrova uzrokuju krizu preživljavanja za polarne medvjede. Postojeće prognoze upozoravaju da će, ako se otapanje ledenjaka nastavi ovim tempom, do 2050. godine dvije trećine svjetske populacije polarnih medvjeda nestati zbog gubitka svog ledenog staništa. Međutim, najnovija istraživanja koja je provelo Sveučilište East Anglia daju tračak nade.
Znanstvenici su otkrili da se određeni geni povezani s toplinskim stresom, starenjem i metabolizmom ponašaju drugačije kod medvjeda koji nastanjuju jugoistočni Grenland u usporedbi s onima sa sjevera.
Alice Godden, glavna istraživačica, primijetila je: „DNK je priručnik s uputama sadržan u svakoj stanici koji upravlja rastom i razvojem organizma.” Uspoređujući genetsku aktivnost s lokalnim klimatskim podacima, stručnjakinja je dodala da „porast temperatura izgleda uzrokuje drastičan porast aktivnosti skačućih gena u DNK medvjeda s jugoistočnog Grenlanda.”
Regionalne genetske razlike: Sjever protiv jugoistoka Grenlanda
Klimatski uvjeti u dvjema proučavanim regijama znatno se razlikuju. Dok sjeveroistočni Grenland karakteriziraju niže i stabilnije temperature, jugoistok je znatno topliji i obilježen je velikim temperaturnim fluktuacijama. Ove ekološke razlike odrazile su se na populacije polarnih medvjeda: životinje s juga, gdje je klima promjenjivija, pokazivale su više znakova promjena u genetskim sekvencama, posebno u takozvanim „skačućim genima”.
Godden je istaknula jedinstvenost ovih otkrića: „Ovo je otkriće važno jer po prvi put pokazuje da jedinstvena skupina polarnih medvjeda u toplijem dijelu Grenlanda koristi 'skačuće gene’ za brzo prepisivanje vlastitog DNK, što bi mogao biti očajnički mehanizam preživljavanja suočen s otapanjem morskog leda.”
Detaljna usporedba DNK obiju populacija pokazala je da su polarni medvjedi s jugoistoka razvili molekularne prilagodbe koje ih razlikuju od medvjeda sa sjevera, što sugerira izravnu evolucijsku reakciju na okolišni stres koji proizlazi iz globalnog zatopljenja i transformacije staništa.
Analiza DNK i „skačući geni”: Metodologija i ključni rezultati
Studija se temeljila na analizi uzoraka krvi uzetih od polarnih medvjeda u obje regije Grenlanda. Znanstvenici su svoju pozornost usmjerili na transpozone, pokretne segmente genoma koji mogu modificirati funkciju drugih gena. Ključni nalazi uključuju:
- Nakon povezivanja podataka o ekspresiji gena s lokalnim klimatskim podacima, utvrđen je jasan porast aktivnosti ovih pokretnih gena kod jedinki s jugoistoka.
- Identificirano je nekoliko kritičnih genetskih točaka u kojima su ti skačući geni bili vrlo aktivni.
- Neki od tih gena nalazili su se u regijama genoma koje kodiraju proteine, što sugerira da medvjedi prolaze kroz brze i temeljne genetske promjene kako se prilagođavaju nestajućem okruženju morskog leda.
Tim je identificirao da bi ove točke mogle uzrokovati duboke promjene u fiziologiji i funkcioniranju polarnih medvjeda izloženih višim i promjenjivim temperaturama.
Genetske prilagodbe povezane s prehranom i promjenjivim okolišem
Promjene u prirodnom okruženju i izvorima hrane bile su još jedan predmet istraživanja. Otapanje ledenjaka i manja dostupnost tuljana, glavnog izvora masti za sjeverne medvjede, prisilili su medvjede s jugoistočnog Grenlanda na usvajanje prehrane siromašnije mastima i bogatije hranom biljnog podrijetla.
Prema rezultatima istraživanja, DNK ovih medvjeda također odražava prilagodbe u područjima povezanim s preradom masti, što može pogodovati njihovom preživljavanju u uvjetima nestašice hrane i nepovoljnih uvjeta. U studiji je dokumentirano kako te genetske promjene olakšavaju preživljavanje medvjedima u toplijem okruženju i uz manju dostupnost tradicionalnog plijena, pokazujući ubrzanu prilagodbu kao odgovor i na klimatske promjene i na promjene u prehrani.
Utjecaj na očuvanje prirode i budućnost vrste
Rezultati ovih istraživanja imaju ključno značenje za aktivnosti očuvanja prirode. Razumijevanje koje populacije medvjeda pokazuju sposobnost prilagodbe može pomoći u određivanju prioriteta djelovanja i usmjeravanju strategija zaštite u kontekstu globalnog zatopljenja. Znanstvenici su naglasili potrebu za proširenjem analize na druge populacije polarnih medvjeda diljem svijeta kako bi se utvrdilo ponavljaju li se ovi obrasci genetskih promjena.
Unatoč otkrivajućem karakteru studije, znanstvenici naglašavaju da genetske promjene ne jamče dugoročno preživljavanje vrste. Godden je naglasila: „Ne smijemo postati samozadovoljni; ovo daje određenu nadu, ali ne znači da su polarni medvjedi manje ugroženi izumiranjem. I dalje činimo sve što je u našoj moći kako bismo ograničili globalnu emisiju ugljičnog dioksida i usporili porast temperature.”
Ova otkrića bude određeni optimizam, ali ne minimaliziraju visoki rizik od izumiranja s kojim se suočavaju polarni medvjedi ako se ne uspije zaustaviti trenutni tempo klimatskih promjena.
