Αλλαγές στο DNA της πολικής αρκούδας: Μπορεί να προσαρμοστεί στην κλιματική κρίση;

Αλλαγές στο DNA των πολικών αρκούδων που ενδέχεται να βοηθήσουν τα ζώα να προσαρμοστούν σε θερμότερα κλίματα έχουν εντοπιστεί από ερευνητές, σε μια μελέτη που θεωρείται η πρώτη που καταγράφει στατιστικά σημαντική σύνδεση ανάμεσα στην άνοδο της θερμοκρασίας και τις γενετικές μεταβολές σε άγριο θηλαστικό.

Η κατάρρευση του κλίματος απειλεί την επιβίωση των πολικών αρκούδων. Υπολογίζεται ότι τα δύο τρίτα του πληθυσμού θα έχουν εξαφανιστεί έως το 2050, καθώς το παγωμένο τους περιβάλλον λιώνει και οι θερμοκρασίες αυξάνονται.

Τώρα, επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Ανατολικής Αγγλίας διαπίστωσαν ότι ορισμένα γονίδια που σχετίζονται με το θερμικό στρες, τη γήρανση και τον μεταβολισμό λειτουργούν διαφορετικά σε πολικές αρκούδες της νοτιοανατολικής Γροιλανδίας, γεγονός που υποδηλώνει ότι ίσως προσαρμόζονται στις θερμότερες συνθήκες.

Οι ερευνητές ανέλυσαν δείγματα αίματος από αρκούδες σε δύο περιοχές της Γροιλανδίας και συνέκριναν τα λεγόμενα «μεταθετά γονίδια» (jumping genes): μικρά, κινητά τμήματα του γονιδιώματος που μπορούν να επηρεάσουν τη λειτουργία άλλων γονιδίων. Οι επιστήμονες εξέτασαν τη σχέση αυτών των γονιδίων με τις θερμοκρασίες των δύο περιοχών και τις αντίστοιχες αλλαγές στην έκφραση των γονιδίων.

Η επικεφαλής ερευνήτρια, Δρ. Άλις Γκόντεν, δήλωσε: «Το DNA είναι το βιβλίο οδηγιών μέσα σε κάθε κύτταρο, καθοδηγώντας την ανάπτυξη και τη λειτουργία ενός οργανισμού. Συγκρίνοντας τα ενεργά γονίδια αυτών των αρκούδων με τα τοπικά κλιματικά δεδομένα, διαπιστώσαμε ότι η άνοδος της θερμοκρασίας φαίνεται να προκαλεί δραματική αύξηση της δραστηριότητας των jumping genes στο DNA των αρκούδων της νοτιοανατολικής Γροιλανδίας».

Καθώς τα τοπικά κλίματα και οι διατροφικές συνήθειες αλλάζουν λόγω της απώλειας ενδιαιτημάτων και της μεταβολής της λείας, η γενετική των αρκούδων φαίνεται να προσαρμόζεται. Οι αρκούδες που ζουν στο θερμότερο τμήμα της χώρας παρουσιάζουν περισσότερες γενετικές αλλαγές από εκείνες που ζουν βορειότερα. Οι συγγραφείς της μελέτης αναφέρουν ότι αυτές οι μεταβολές μπορεί να βοηθήσουν στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι πολικές αρκούδες θα μπορούσαν να επιβιώσουν σε έναν θερμότερο κόσμο, να εντοπιστούν οι πιο ευάλωτοι πληθυσμοί και να καθοδηγηθούν οι μελλοντικές προσπάθειες προστασίας.

Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Mobile DNA, δείχνουν ότι τα γονίδια που αλλάζουν παίζουν κρίσιμο ρόλο στην εξέλιξη των διαφορετικών πληθυσμών πολικών αρκούδων.

Η Γκόντεν πρόσθεσε: «Αυτή η ανακάλυψη είναι σημαντική, γιατί δείχνει για πρώτη φορά ότι μια μοναδική ομάδα πολικών αρκούδων στο θερμότερο τμήμα της Γροιλανδίας χρησιμοποιεί μεταθετά γονίδια για να ξαναγράψει γρήγορα το DNA της — πιθανώς ως μια απεγνωσμένη στρατηγική επιβίωσης απέναντι στo λιώσιμο των πάγων».

Οι θερμοκρασίες στη βορειοανατολική Γροιλανδία είναι πιο ψυχρές και σταθερές, ενώ στη νοτιοανατολική επικρατούν θερμότερες και λιγότερο παγωμένες συνθήκες, με έντονες διακυμάνσεις.

Οι αλληλουχίες DNA στα ζώα αλλάζουν με τον χρόνο, αλλά η διαδικασία μπορεί να επιταχυνθεί από περιβαλλοντικό στρες, όπως η ταχεία υπερθέρμανση του πλανήτη.

Παρατηρήθηκαν ενδιαφέρουσες μεταβολές DNA, όπως σε περιοχές που σχετίζονται με την επεξεργασία λίπους, κάτι που θα μπορούσε να βοηθήσει τις αρκούδες να επιβιώσουν όταν η τροφή είναι περιορισμένη. Οι αρκούδες των θερμότερων περιοχών έχουν πιο φυτική, «τραχιά» διατροφή σε σύγκριση με τις πλούσιες σε λίπος φώκιες που τρώνε οι βόρειες αρκούδες — και το DNA των νοτιοανατολικών αρκούδων φαίνεται να προσαρμόζεται σε αυτό.

Η Γκόντεν σημείωσε: «Εντοπίσαμε αρκετά γενετικά hotspots όπου τα μεταθετά γονίδια ήταν ιδιαίτερα ενεργά, με ορισμένα να βρίσκονται σε περιοχές του γονιδιώματος που κωδικοποιούν πρωτεΐνες — κάτι που δείχνει ότι οι αρκούδες υφίστανται ταχείες, θεμελιώδεις γενετικές αλλαγές καθώς προσαρμόζονται στην εξαφανιζόμενη παγοκάλυψή τους».

Το επόμενο βήμα θα είναι η εξέταση και άλλων πληθυσμών πολικών αρκούδων — υπάρχουν 20 παγκοσμίως — για να διαπιστωθεί αν παρατηρούνται παρόμοιες αλλαγές.

Η έρευνα αυτή μπορεί να βοηθήσει στην προστασία του είδους από την εξαφάνιση. Ωστόσο, οι επιστήμονες τονίζουν ότι είναι κρίσιμο να σταματήσει η επιτάχυνση της υπερθέρμανσης μέσω της μείωσης της καύσης ορυκτών καυσίμων.

Η Γκόντεν κατέληξε: «Δεν μπορούμε να εφησυχάζουμε. Αυτά τα ευρήματα δίνουν κάποια ελπίδα, αλλά δεν σημαίνουν ότι οι πολικές αρκούδες κινδυνεύουν λιγότερο. Πρέπει να κάνουμε ό,τι μπορούμε για να μειώσουμε τις παγκόσμιες εκπομπές άνθρακα και να επιβραδύνουμε την άνοδο της θερμοκρασίας».

(Πηγή: The Guardian)