Οι πολικές αρκούδες αλλάζουν DNA για να επιβιώσουν σε έναν θερμότερο πλανήτη

Σημαντικές μεταβολές στο DNA των πολικών αρκούδων, οι οποίες ενδέχεται να τις βοηθούν να αντεπεξέλθουν σε υψηλότερες θερμοκρασίες, εντόπισαν ερευνητές, σε μια ανακάλυψη που ανοίγει νέο κεφάλαιο στην κατανόηση της προσαρμογής των άγριων ειδών στην κλιματική αλλαγή. Η συγκεκριμένη έρευνα θεωρείται η πρώτη που καταγράφει με στατιστική σημασία άμεση σύνδεση ανάμεσα στην αύξηση της θερμοκρασίας και σε αλλαγές στο DNA άγριου είδους θηλαστικού.

Όπως επισημαίνει και ο Guardian, η παγκόσμια θέρμανση απειλεί άμεσα την επιβίωση των πολικών αρκούδων, με εκτιμήσεις να αναφέρουν ότι περίπου τα δύο τρίτα του πληθυσμού τους ενδέχεται να εξαφανιστούν έως το 2050, καθώς το παγωμένο τους περιβάλλον συρρικνώνεται και οι θερμοκρασίες αυξάνονται.

Στο πλαίσιο αυτό, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του East Anglia διαπίστωσαν ότι συγκεκριμένα γονίδια που σχετίζονται με το θερμικό στρες, τη γήρανση και τον μεταβολισμό λειτουργούν διαφορετικά στις πολικές αρκούδες της νοτιοανατολικής Γροιλανδίας, στοιχείο που υποδηλώνει πιθανή προσαρμογή σε θερμότερες συνθήκες.

Διαρκής εξέλιξη ή απεγνωσμένη προσπάθεια επιβίωσης;

Οι ερευνητές ανέλυσαν δείγματα αίματος από πολικές αρκούδες σε δύο διαφορετικές περιοχές της Γροιλανδίας, εστιάζοντας στα τρανσποζόνια – μικρά, κινητά τμήματα του γονιδιώματος που μπορούν να επηρεάζουν τη λειτουργία άλλων γονιδίων. Τα δεδομένα συσχετίστηκαν με τις τοπικές θερμοκρασίες και τις αλλαγές στην έκφραση των γονιδίων.

«Το DNA είναι το “εγχειρίδιο χρήσης” μέσα σε κάθε κύτταρο, καθοδηγώντας πώς αναπτύσσεται και εξελίσσεται ένας οργανισμός», δήλωσε η επικεφαλής της μελέτης, Δρ Άλις Γκόντεν. «Συγκρίνοντας τα ενεργά γονίδια αυτών των αρκούδων με τα τοπικά δεδομένα του κλίματος, διαπιστώσαμε ότι η αύξηση της θερμοκρασίας φαίνεται να οδηγεί σε δραματική αύξηση της δραστηριότητας των τρανσποζονίων στο DNA των πολικών αρκούδων της νοτιοανατολικής Γροιλανδίας».

Καθώς τα τοπικά κλίματα και οι διατροφικές συνήθειες μεταβάλλονται λόγω της παγκόσμιας θέρμανσης και της περιορισμένης διαθεσιμότητας τροφής, τα γονίδια των αρκούδων φαίνεται να ανταποκρίνονται δυναμικά. Οι πολικές αρκούδες στις θερμότερες περιοχές εμφάνισαν περισσότερες γενετικές αλλαγές σε σύγκριση με πληθυσμούς που ζουν βορειότερα.

Σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης, τα ευρήματα αυτά μπορούν να συμβάλουν στην κατανόηση των μηχανισμών επιβίωσης των πολικών αρκούδων σε ένα θερμότερο μέλλον, να δείξουν ποιοι πληθυσμοί κινδυνεύουν περισσότερο και να καθοδηγήσουν τις στρατηγικές διατήρησης.

Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν την Παρασκευή (12/12) στο επιστημονικό περιοδικό Mobile DNA, υποδεικνύουν ότι τα γονίδια που μεταβάλλονται διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην εξέλιξη των διαφορετικών πληθυσμών πολικών αρκούδων.

Η Γκόντεν σημείωσε: «Αυτό το εύρημα είναι σημαντικό επειδή δείχνει, για πρώτη φορά, ότι μια μοναδική ομάδα πολικών αρκούδων στο θερμότερο μέρος της Γροιλανδίας χρησιμοποιεί τρανσποζόνια για να ξαναγράψει γρήγορα το δικό της DNA, κάτι που μπορεί να αποτελεί μια απεγνωσμένη στρατηγική επιβίωσης ενάντια στον λιώσιμο του θαλάσσιου πάγου».

Έντονες περιβαλλοντικές διαφορές μεταξύ των περιοχών

Στη βορειοανατολική Γροιλανδία, οι θερμοκρασίες παραμένουν χαμηλότερες και πιο σταθερές, ενώ στη νοτιοανατολική περιοχή επικρατεί θερμότερο και λιγότερο παγωμένο περιβάλλον, με μεγάλες θερμοκρασιακές διακυμάνσεις.

Οι αλληλουχίες DNA μεταβάλλονται φυσιολογικά με την πάροδο του χρόνου, ωστόσο η διαδικασία αυτή μπορεί να επιταχυνθεί από περιβαλλοντικό στρες, όπως η ταχεία άνοδος της θερμοκρασίας.

Οι επιστήμονες εντόπισαν αλλαγές σε γονίδια που σχετίζονται με την επεξεργασία λίπους, οι οποίες θα μπορούσαν να βοηθήσουν τις πολικές αρκούδες να επιβιώσουν σε συνθήκες έλλειψης τροφής. Οι αρκούδες των θερμότερων περιοχών ακολουθούν πιο τραχιά, φυτοφαγική διατροφή, σε αντίθεση με τη λιπαρή διατροφή βασισμένη σε φώκιες των βόρειων πληθυσμών, και το DNA τους φαίνεται να προσαρμόζεται αναλόγως.

«Αναγνωρίσαμε αρκετά γενετικά σημεία-κλειδιά όπου αυτά τα τρανσποζόνια ήταν ιδιαίτερα ενεργά, με μερικά να βρίσκονται στις περιοχές που παράγουν πρωτεΐνες του γονιδιώματος, υποδηλώνοντας ότι οι αρκούδες υφίστανται ταχεία, θεμελιώδη γενετική αλλαγή καθώς προσαρμόζονται στο εξαφανιζόμενο περιβάλλον τους», ανέφερε η Γκόντεν.

Ένα μικρό γενετικό «παράθυρο χρόνου»

Το επόμενο στάδιο της έρευνας θα επικεντρωθεί στην ανάλυση και άλλων πληθυσμών πολικών αρκούδων – συνολικά 20 παγκοσμίως – ώστε να διαπιστωθεί εάν παρόμοιες γενετικές μεταβολές παρατηρούνται και αλλού.

Παρότι τα ευρήματα προσφέρουν μια αχτίδα ελπίδας, οι επιστήμονες τονίζουν ότι δεν αναιρούν τον σοβαρό κίνδυνο εξαφάνισης. Η ανάγκη για μείωση της καύσης ορυκτών καυσίμων και περιορισμό της ανόδου της θερμοκρασίας παραμένει επιτακτική.

Η Γκόντεν κατέληξε: «Δεν μπορούμε να είμαστε αφελείς. Αυτό προσφέρει κάποια ελπίδα αλλά δε σημαίνει ότι οι πολικές αρκούδες διατρέχουν μικρότερο κίνδυνο εξαφάνισης. Πρέπει ακόμα να κάνουμε ό,τι μπορούμε για να μειώσουμε τις παγκόσμιες εκπομπές άνθρακα και να επιβραδύνουμε την αύξηση της θερμοκρασίας».