Белые медведи начали меняться изнутри: тепло запустило скрытые механизмы адаптации

Белые медведи считаются одним из самых уязвимых символов изменения климата, однако новые данные показывают, что некоторые популяции могут реагировать на потепление на уровне ДНК. Исследование выявило связь между температурой среды и активностью особых генетических механизмов, которые потенциально помогают животным справляться со стрессом, связанным с глобальным потеплением. Эти процессы зафиксированы у медведей, живущих в наиболее тёплой части Гренландии. Об этом сообщает издание "Наука Mail".

Генетический ответ на потепление в Арктике

Учёные из Университета Восточной Англии сосредоточили внимание на белых медведях Гренландии — региона, где изменения климата особенно заметны. Исследование показало, что условия среды могут влиять не только на поведение и питание животных, но и на активность определённых участков их генома.

Работа была опубликована в научном издании Springer Nature Link и стала одной из первых, где связь между температурой и так называемыми "прыгающими генами" у белых медведей была показана на реальных биологических образцах.

Чем отличаются популяции севера и юго-востока Гренландии

В ходе исследования были проанализированы образцы крови 17 взрослых медведей, обитающих в северо-восточной и юго-восточной частях Гренландии. Эти регионы заметно различаются по климату. Юго-восток теплее, а ледовый покров там менее стабилен, что создаёт условия, близкие к тем, которые, по прогнозам, станут типичными для большей части Арктики в будущем.

Сравнение генетической активности медведей с климатическими данными показало чёткую закономерность. У особей из более тёплого юго-восточного региона наблюдался резкий рост активности подвижных генетических элементов по мере повышения температуры окружающей среды, что перекликается с данными о эпигенетической адаптации организмов к экстремальным условиям.

Что такое "прыгающие гены" и зачем они нужны

Руководитель исследования доктор Элис Годден пояснила, что "прыгающие гены" представляют собой небольшие фрагменты ДНК, способные перемещаться внутри генома и влиять на работу других генов.

"Их повышенная активность в условиях потепления может быть механизмом быстрого изменения ДНК, помогающим животным справляться со стрессом", — пояснила доктор Элис Годден.

По сути, такие элементы могут ускорять генетическую перестройку организма, когда условия среды меняются быстрее, чем это обычно происходит в ходе классической эволюции.

Какие процессы в организме затронуты

Исследователи зафиксировали изменения в экспрессии генов, связанных с несколькими ключевыми функциями организма. В первую очередь это реакции на тепловой стресс, особенности метаболизма и переработка жиров.

Эти изменения особенно важны для белых медведей, поскольку их выживание напрямую связано с доступом к основному источнику пищи — тюленям. Охота на них возможна в основном со льда, а сокращение ледового покрова приводит к дефициту энергии. Генетические сдвиги, влияющие на жировой обмен, могут частично компенсировать эти потери, по крайней мере на локальном уровне.

Локальная адаптация, а не спасение вида

Авторы подчёркивают, что выявленные генетические особенности характерны для конкретной группы. Юго-восточная популяция белых медведей отделилась от северной около 200 лет назад, и именно у неё наблюдается повышенная генетическая изменчивость.

Это делает группу особенно интересной с точки зрения охраны природы. Она демонстрирует возможный путь адаптации к сокращению морского льда. Однако исследователи предостерегают от чрезмерного оптимизма. Наблюдаемые процессы не означают, что белые медведи в целом стали менее уязвимыми.

Сравнение: адаптация отдельных популяций и судьба вида

Локальные адаптационные механизмы могут повышать устойчивость отдельных групп, но они не компенсируют масштабных изменений среды обитания. Даже если часть медведей способна быстрее реагировать на потепление, это не отменяет общей тенденции сокращения арктического льда.

Прогнозы, согласно которым значительная часть популяции белых медведей может исчезнуть к 2050 году, остаются актуальными. Генетическая пластичность отдельных групп — это потенциальный ресурс, но не универсальное решение проблемы.

Почему эти данные важны для охраны природы

Понимание генетических механизмов адаптации помогает точнее оценивать уязвимость разных субпопуляций и разрабатывать более адресные меры защиты. Такие знания позволяют определить, какие группы нуждаются в первоочередной поддержке и какие факторы наиболее критичны для их выживания.

В то же время учёные подчёркивают, что даже самые сложные биологические адаптации не могут заменить глобальные меры по сокращению выбросов парниковых газов. Без замедления темпов потепления любые генетические преимущества окажутся недостаточными.

Что планируют исследовать дальше

Следующим этапом станет изучение других субпопуляций белых медведей по всему ареалу их обитания. Это позволит понять, насколько распространены подобные генетические процессы и являются ли они уникальными для Гренландии или встречаются и в других регионах Арктики.

Расширение выборки даст более полное представление о том, как климатическое давление отражается на ДНК животных и какие пределы у такой адаптации.

Популярные вопросы об адаптации белых медведей к климату

Значит ли это, что белые медведи приспосабливаются к потеплению?

Некоторые популяции демонстрируют признаки генетической адаптации, но это не гарантирует выживание вида в целом.

Опасны ли "прыгающие гены" для организма?

Они могут быть как полезными, так и рискованными, поскольку изменяют работу других генов. В данном случае речь идёт о возможной реакции на стресс.

Может ли генетическая адаптация заменить меры по защите климата?

Нет, учёные подчёркивают, что без сокращения выбросов и сохранения ледового покрова белые медведи останутся под угрозой.