Генетическое исследование проясняет связь между белыми и бурыми медведями

Новое генетическое исследование показало, что в конце последнего ледникового периода популяция белых медведей, оказавшаяся в изоляции на островах Адмиралтейства, Баранова и Чичагова (ABC) на юго-востоке Аляски, была постепенно превращена в бурых медведей. Самцы бурых медведей доплывали до островов с материка и скрещивались с самками белых медведей.

Исследование, опубликованное 14 марта в PLOS Genetics, опровергает прежние представления. Ранее считалось, что в результате прошлой гибридизации все белые медведи несут гены бурых. Однако новая работа указывает, что обмен генами происходил только в изолированных популяциях и не затронул основную популяцию белых медведей, которая остаётся свободной от генов бурых медведей.

Ключевые выводы:

• Белые медведи — генетически однородный вид без следов генов бурых медведей.
• Бурые медведи с островов ABC несут явные генетические следы белых медведей.
• Особенно заметна доля генов белых медведей в наследуемой по материнской линии X-хромосоме медведей ABC: около 6,5% по сравнению с ~1% в остальном геноме. Это означает, что медведи ABC имеют больше общих генов с самками белых медведей, чем с самцами.

Сценарий преобразования:

Моделирование демографических сценариев показало, что наиболее вероятен сценарий, при котором самцы бурых медведей попадали на острова и постепенно превращали популяцию из белых медведей в бурых. Этот процесс согласуется с современным поведением: в Канадском море Бофорта взрослые самцы бурых медведей выходят на лёд поздней весной и иногда спариваются с самками белых медведей.

Эволюционный контекст и значение:

• Ранние исследования митохондриальной ДНК (передающейся по материнской линии) медведей ABC заставили некоторых учёных предположить, что от них произошли современные белые медведи. Новое исследование ядерной ДНК опровергает это.
• Работа не определяет точное время разделения видов белых и бурых медведей, но указывает, что оно произошло примерно в два раза позже, чем разделение линий бурых и чёрных медведей.
• Необычная генетика медведей ABC ранее вносила путаницу в изучение эволюции видов, подобно тому, как наличие гибридной популяции людей исказило бы анализ родства человека и шимпанзе.

Связь с изменением климата:

Исчезновение льда в конце ледникового периода могло оставить белых медведей в ловушке на островах ABC. Современное потепление и таяние арктических льдов могут создать условия для повторения подобных сценариев гибридизации в более широких масштабах.