Terbukti asal-usul kuno beruang kutub • Elena Naimark • Berita sains mengenai "Unsur" • Paleontologi, Zoologi

Terbukti asal-usul beruang kutub

Beruang kutub – penduduk kutub, anjing laut, disesuaikan sepenuhnya dengan ais Artik; Mengikut bukti gen nuklear, pembentukan penyesuaian berlaku sekurang-kurangnya 600 ribu tahun dahulu. Imej dari www.komar.org

Kajian baru-baru ini DNA mitokondria jenis beruang yang berbeza telah menunjukkan bahawa semua beruang kutub hidup berasal dari populasi tunggal coklat beruang yang wujud sekitar 120 ribu tahun yang lalu di Alaska. Dating ini terlalu muda untuk menerima tanpa bantahan. Kajian baru menunjukkan batasan kaedah yang digunakan dan memberikan anggaran baru tentang usia pembentukan beruang kutub – kira-kira 600 ribu tahun.

Setahun yang lalu, "Elements" menerbitkan nota mengenai evolusi beruang kutub (Dalam Pleistocene, beruang kutub menyeberang dengan coklat, "Elements", 07/22/2011). Ia adalah pengumuman kajian di mana para saintis membandingkan DNA mitochondrial daripada coklat dan beruang kutub dari pelbagai kawasan, termasuk sisa fosil (purba). Kesimpulan utama kerja ini telah dikurangkan kepada kenyataan tentang perulangan berulang beruang putih dan coklat pada zaman lalu, serta mengenai usia yang agak muda dari garis beruang kutub moden.Mengikut karya ini, beruang kutub berevolusi dari beberapa populasi Alaska coklat beruang semasa salah satu mantra sejuk kira-kira 100-120 ribu tahun yang lalu, maka semasa pemanasan interglacial terjadi penyebaran populasi beruang putih dan coklat. Garisan-garisan beruang kutub ibu moden semuanya berasal dari hibrida beruang kutub dengan penduduk Ireland (British) beruang coklat. Kesimpulan ini agak boleh dipercayai dari segi pembiakan antara beruang coklat dan polar semasa interlastik, tetapi kurang wajar dari segi masa dan tempat asal beruang kutub. Berdasarkan hanya pada mtDNA, kita boleh bercakap dengan yakin tentang garis ibu moden yang telah terselamat sehingga kini; tetapi mengenai garis-garis lain yang wujud dalam zaman dahulu dan tidak hidup hingga kini, tiada apa pun yang dapat ditegaskan. Oleh itu, kesimpulan mengenai masa asal beruang kutub itu agak goyah, dan tarikh yang diperolehi boleh dipandang rendah.

Sepanjang tahun yang lalu, data tentang komposisi beberapa bahagian genom nuklear beruang putih dan coklat telah diproses. Mereka termasuk urutan 14 lokus independen (intron) dalam 45 individu beruang putih, coklat dan grizzly.Dengan mereka, perlu melakukan kajian yang serupa dengan pembinaan semula mtDNA-phylogenetic, dan bandingkan penemuan dengan hasil sebelumnya. Kerja ini dilakukan oleh sekumpulan saintis antarabangsa, tetapi saya perhatikan bahawa tiada peserta atau makmal dari masa lalu mengambil bahagian dalam kajian baru ini. Oleh itu, tidak ada "curtsies" terhadap rakan sekerja yang tidak sepatutnya, dan hasilnya adalah perbincangan saintifik yang sangat hampir.

Walau bagaimanapun, hasil kajian baru dijangkakan. Pokok filogenetik DNA nuklear (sejajar dengan empat belas loci) menunjukkan penampilan cawangan beruang kutub 338-934 ribu tahun yang lalu, purata kira-kira 600 ribu tahun dahulu. Sudah jelas bahawa ini jauh lebih awal daripada anggaran mtDNA, dan lebih konsisten dengan data lain pada gen nuklear tunggal. Di samping itu, pengkhususan tinggi, morfologi dan ekologi, memerlukan evolusi arah yang agak panjang, yang dapat memenuhi selang 600,000 tahun, tetapi tidak selang 100 ribu tahun. Pada masa yang sama, menurut bahan-bahan baru di mtDNA, hibridisasi dua jenis baru-baru ini dan survival garis hibrid tunggal telah disahkan.Sesungguhnya wanita betina beruang coklat boleh bercantum dengan laki-laki beruang kutub, dan keturunan hibrid mereka menjadi prolifik dan, menyeberang kemudian dengan beruang kutub, menubuhkan semua populasi moden beruang kutub.

Corak filogenetik garis cawangan beruang putih dan coklat pada gen nuklear (introns) dan pada mtDNA. Garis kelabu di sekitar nod menunjukkan selang keyakinan 95% untuk anggaran umur cawangan. Gambar rajah jelas menunjukkan betapa berbeza hasil rekonstruksinya boleh mengikut data yang berbeza. Oleh itu, penulis artikel itu mendesak supaya tidak membuat kesimpulan terburu-buru berdasarkan pokok-pokok yang dibina di lokus nuklear tunggal atau hanya pada mtDNA. Imej dari artikel dalam perbincangan Sains

Beruang kutub berkembang dari nenek moyang yang sama dan ternyata menjadi kumpulan saudara yang berkaitan dengan semua beruang coklat, dan tidak kepada mana-mana cawangan mereka. Pokok phylogenetic mtDNA mencadangkan bahawa kumpulan kakak beruang kutub hanya merupakan salah satu populasi beruang coklat. Sekiranya kita mengambil kira pembentukan awal spesies kutub, senario dengan nenek moyang yang beruang putih dan coklat kelihatan lebih baik.

Skim umum evolusi beruang putih dan coklat, menunjukkan perbezaan garis-garis sekitar 600 ribu tahun lalu dan hibridisasi pada Pleistocene akhir. Asterisk – masa hibridisasi terakhir, dan salib menunjukkan kepupusan garis-garis beruang kutub ibu kuno, ketika hanya keturunan hibrida kekal. Imej dari artikel dalam perbincangan Sains

Polimorfisme gen nukleus polar nuklear adalah rendah berbanding dengan pasangan coklat. Daripada 114 haplotip (dalam empat belas loci dikaji), 35 beruang putih dan coklat ditemui pada kulit putih, 79 dalam coklat, dan hanya 6 yang biasa; dalam beruang kutub, hanya 22 penggantian nukleotida (SNP) yang diperhatikan, dan beruang coklat – 95. Perbezaan ini membolehkan kita membuat dua kesimpulan. Pertama, spesies itu tersebar agak lama dahulu, sehingga sedikit tersisa dari polimorfisme leluhur umum. Dapatan ini mengesahkan cabang cawangan kutub purba. Kedua, jumlah populasi (kita bercakap tentang saiz populasi yang berkesan) daripada beruang kutub adalah lebih kecil daripada coklat. Ini bermakna bahawa beruang kutub telah melalui beberapa episod nombor penduduk yang rendah, yang disebut "kemunculan".Kemungkinan besar, episod ini dikaitkan dengan tempoh pemanasan, ketika momen menyeberang wakil-wakil coklat dan putih direkodkan. Pada masa ini, hanya ada satu – hibrid – garisan ibu semua yang wujud sebelum ini. Dan walaupun perlu diperhatikan bahawa dalam genom nuklear beruang kutub di antara 14 loci, tidak mungkin untuk mengesan isyarat hibridisasi yang jelas, tetapi agak mungkin bahawa ia adalah gen coklat beruang yang membantu kawan-kawan putih untuk bertahan dalam tempoh pemanasan dalam satu cara atau yang lain. Tetapi dalam genom beruang coklat terdapat isyarat sedemikian: haplogroup stabil dari beruang kutub didapati dalam populasi coklat Alaska. Para saintis mencadangkan bahawa kemasukan gen tertentu beruang kutub membantu saudara-saudara coklat mereka bertahan dalam keadaan yang keras di zaman ais.

Sumber: Frank Hailer, Verena E. Kutschera, Björn M. Hallström, Denise Klassert, Steven R. Fain, Jennifer A. Leonard, Ulfur Arnason, Axel Janke. Urutan Polar Bears Lineage Mendedahkan Sains. 2012. V. 336. P. 344-347.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: