Ľadové medvede

Sú fit a staršie, ako sme si mysleli

Komplexná genetická analýza dokazuje, že ľadové medvede žili už  pred 600 000 rokmi. Zvieratá sú päťkrát staršie ako sme si mysleli a sú menej tesne spríbuznené s hnedými medveďmi. Komentuje Frank Hailer, evolučný biológ Frankfurtského centra výskumu biodiverzity a klímy (BIK F). 

Ľadové medvede

1. Ľadové medvede sú oveľa staršie ako sme si mysleli

Evolúcia

Ursus maritimus bol tajnou hviezdou medzi evolučnými biológmi: neuveriteľne rýchlo, tak si mysleli výskumníci, sa ľadový medveď prispôsobil ľadovým podmienkam Arktídy. Okolo 150 000 rokov potreboval na to, aby sa oddelil od svojho najbližšieho príbuzného – hnedého medveďa. Z pohľadu histórie evolúcie sotva viac ako mihnutie oka. Ostatné príbuzenstvo cicavcov sa namáhalo okolo milióna rokov. Frank Hailer a jeho medzinárodný výskumný tím vyvrátili mýtus o polárnom medveďovi ako majstrovi prispôsobivosti.

Naša štúdia ukazuje výrazne odlišný obraz,“ hovorí evolučný biológ Frankfurtského centra výskumu biodiverzity a klímy (BIK F). V laboratóriu on a jeho tím porovnávali početné kúsky genómu 19 ľadových medveďov, 18 hnedých a 7 čiernych medveďov. Výsledkom je doteraz najkomplexnejšia genetická analýza Ursus maritimus. Je uverejnená v časopise Science a ukazuje, že ľadové medvede sa objavili na Zemi už pred asi 600 000 rokmi. Tieto zvieratá sú úplne odlišná vetva v rodokmeni medveďov.

Zatiaľ hovoria hlavne genetické štúdie o prapredkoch polárnych medveďov. Fosílie z nich sú sotva zachované, pretože k predátorom sa počítajúci ľadový medveď žije na morskom ľade. Buď pozostatky jeho predkov nedosiahnuteľne klesli na dno polárneho mora, alebo boli rozomleté lámajúcimi sa ľadovcami. Najstaršie známe nálezy majú menej ako 120 000 rokov. Iba molekulárna biológia ponúka východisko. Ale aj táto má svoje úskalia.

Analýza genómu má svoje medze

Predchádzajúce štúdie posudzovali len malé časti genetickej informácie, " hovorí Frank Hailer. Genetici a biológovia sa predtým koncentrovali hlavne na mitochondriálnu DNA (mtDNA) zvierat, teda na tú genetickú informáciu, ktorá sídli v elektrárňach bunky. Tieto bloky viedli k celkom iným záverom medzi evolučnými biológmi. Existuje populácia hnedých medveďov na ostrovoch pri pobreží Aljašky, ktorá sa na základe jej mtDNA viac podobá ľadovým medveďom ako iným hnedým medveďom. Samozrejme sú oba druhy úzko medzi sebou spríbuznené a asi sa medzi sebou aj párili vo svojej evolúcii, ale geneticky vykazujú jasné rozdiely. Hnedé medvede sa podobajú hnedým medveďom a ľadové medvede sa podobajú ľadovým medveďom.

Okolo 150 000 rokov potreboval na to, aby sa oddelil od svojho  najbližšieho príbuzného – hnedého medveďa.

Hailer a jeho výskumnícki kolegovia preto teraz použili vzorky DNA z populácií medveďov, ktoré zohľadnili celú oblasť rozšírenia zvierat. Oni vsadili na sekvencie DNA v jadre bunky. Táto nová analýza genómu je spoľahlivejšia.

Ale aj ona má svoje medze. Ako u ľudského genómu, ktorý je sekvencovaný už asi desaťročie, nachádzajú sa v DNA kóde medveďov mnohé úseky, ktoré výskumníci ešte nemôžu interpretovať. „Čo nám o histórii adaptačného procesu zvierat môžu prezradiť, to ešte nevieme,“ hovorí Hailer. Tento proces je enormný, nakoniec medveď dostal bielu kožušinu, ktorá sa tiahne až po laby a vyvinul záľubu pre tulenie  mäso.

Je ľadový medveď teraz lepšie vyzbrojený pre zmeny klímy?

Aj datovanie vzniku ľadového medveďa na 600 000 rokov je stále dosť hrubé. Určiť presnejší dátum teraz ešte nie je možné. Podľa analýzy žil predok Ursusa maritimusa v pleistocéne vo fáze, keď na Zemi teploty niekedy prudko klesli. Spoloční predkovia hnedého a ľadového medveďa sa mohli rozšíriť po ďalekých oblastiach. Predok ľadového medveďa mohol byť skôr južný medveď ako boli všetky iné dnešné medvede.

Dnes je polárny medveď ohrozený druh, ktorý je na červenom zozname Medzinárodného zväzu pre ochranu prírody (IUCN). Odhaduje sa, že na Zemi ešte žije 20 000 až 25 000 zvierat. Často polárny medveď má slúžiť ako symbol ľuďmi zapríčinenej zohriatej zmeny klímy. Jeho životný priestor sa roztápa. Jeho päťkrát staršia evolučná história by mohla byť pre mnohých dôvodom, aby sa menej starali o jeho schopnosti adaptácie, obáva sa Hailer. Naše poznatky by nemali byť zle pochopené. Len preto, že ľadový medveď zažil vo svojej dlhej minulosti aj teplé obdobia, nemusí sa bezpodmienečne lepšie vysporiadať s klimatickými zmenami.

Ľadový medveď bojuje o prežitie

Existujú náznaky v genóme zvierat, že už v ich evolučnej histórii existovali doby, keď ich populácia prudko klesla. To by mohlo súvisieť s teplejšou klímou. To by tiež mohla byť fáza, v ktorej sa stretli a zmiešali ľadové a hnedé medvede.

Na začiatku 21. storočia sú nebezpečiami pre ľadové medvede tiež nielen vzrastajúce teploty. Čo robí ľadový medveď, keď sa ľad topí? Zrejme hľadá pobrežné oblasti, ale aj tu už častejšie stretáva človeka. Tento poľuje na zviera a usídľuje sa na pobreží, tiež aby vŕtal po zemnom plyne a rope. A konečne je tu tretia výzva pre polárneho medveďa: toxíny životného prostredia ako PCB, ktoré človek zaviedol do potravinového reťazca. Ony sa hromadia vo zvieratách, ktoré sú na konci tohto reťazca. Štúdie preukázali, že toxíny brzdia u ľadových medveďov ich rozmnožovanie. Ak by mal ľadový medveď raz skutočne vymrieť, človek sa sotva môže vyhnúť zodpovednosti.

Len preto, že ľadový medveď zažil vo svojej dlhej minulosti aj teplé obdobia, nemusí sa bezpodmienečne lepšie vysporiadať s klimatickými zmenami.

2. Ľadové medvede sú fit

A to napriek vysokej hladine cholesterolu

Ľadové medvede majú silné vrstvy tuku - a tomu zodpovedajúcu vysokú hladinu cholesterolu. Ich zdraviu to ale neškodí, dôvodom je zmenený gén. Polovicu telesnej váhy ľadových medveďov tvorí tuk.

Dospelé ľadové medvede nosia pod svojou kožušinou päť až desať centimetrov hrubú vrstvu tuku. Výsledok: ich hladina cholesterolu je veľmi vysoká. Čo by malo vážne dôsledky pre ľudí, zvieratá ale vôbec neovplyvňuje.

Tak majú ľadové medvede zvláštnu genetickú výbavu, odkedy sa oddelili v evolúcii od hnedých medveďov. Toto dokazujú v odbornom časopise Cell publikované výsledky výskumného tímu na čele s biológom Rasmusom Nielsenom.

Pre svoju štúdiu tím sekvenoval* a analyzoval genómy 79 grónskych ľadových medveďov a 10 hnedých medveďov zo Škandinávie, Kanady a Aljašky. Výskumníci okrem iného zistili, že ľadové medvede a hnedé medvede šli oddelenými cestami oveľa neskôr než sa doteraz myslelo, a to pred 343 000 až 479 000 rokmi. Doteraz sa odhadovalo oddelenie oboch vetiev na zhruba od 600 000 až 5 miliónov rokov.

Ľadové medvede a hnedé medvede šli oddelenými cestami oveľa neskôr než sa doteraz myslelo.

Život ľadového medveďa sa krúti okolo tuku

Po odštiepení od svojich príbuzných sa vraj genetický materiál ľadového medveďa rýchlo prispôsobil na výživu s vysokým obsahom tuku, píšu vedci. „Život ľadového medveďa sa krúti okolo tuku,“ hovorí spoluautorka Eline Lorenzen z Kalifornskej univerzity v Berkeley. To platí nielen pre energetickú bilanciu. Ľadové medvede žijú v polárnej púšti a väčšinu roka nemajú prístup k čerstvej vode. Preto sú závislé na metabolickej vode, ktorá je vedľajším produktom rozkladu tukov.

V skutočnosti ukázali vyšetrenia významné genetické rozdiely, ktoré sa týkajú kardiovaskulárneho systému a metabolizmu tukov hnedých medveďov a ľadových medveďov. Obzvlášť mnoho zmien došlo v géne APOB. On je dôležitý na to, aby transportoval cholesterol z krvi do buniek v tele, a tým znížil kardiovaskulárne riziká.

Záver

Ľadový medveď je ohrozený druh živočícha na tejto planéte. Človek stále viac zasahuje do jeho životného priestoru. Keď teda hovoríme o zmene klímy, v prvom rade sa to dotýka zvierat žijúcich za polárnym kruhom.

Obehový systém arktických šeliem dokáže lepšie odvádzať cholesterol z krvi a znižovať tak riziko ochorení, ako je napríklad infarkt. Vedci dúfajú, že by výskum mohol pomôcť pri vývoji nových spôsobov liečby ochorení srdca a obehového ústrojenstva u ľudí.

Ľadové medvede treba chrániť, buďme ekologickí.

Tip Vitariána

Opäť sa treba zamyslieť nad ochranou planéty. Veľmi prospešné pre planétu by bolo obmedziť konzumáciu živočíšnej stravy, používať menej plastov, nepoužívať pesticídy, ale podporovať organických poľnohospodárov, atď.

Vysvetlivka:

Sekvenovanie DNA je molekulárne biologická metóda analýzy, ktorá určuje nukleotidovú postupnosť a tak slúži na dekódovanie genetickej informácie (genómu) organizmov.

Článok nereprezentuje lekárske, alebo iné zdravotnícke postupy a názory.

Zdroje

Die Welt

Fotky: Shutterstock

↑ Späť hore

Počet hlasov: 58