研究人员今天在《细胞》杂志上报告称，北极熊与棕熊的分化出乎意料地近期——在过去50万年内。先前的研究表明，分离发生于60万年至500万年前之间。
最新的分析比较了来自格陵兰岛的79只北极熊与来自不同地区的10只棕熊的完整核基因组：瑞典、芬兰、蒙大拿州以及阿拉斯加海岸附近的三个岛屿，即阿德米勒岛、巴拉诺夫岛和奇恰戈夫岛。
研究发现，这两个物种的分化发生在47.9万年至34.3万年前之间，加州大学伯克利分校的计算生物学家拉斯穆斯·尼尔森说，这将使北极熊“明显比大多数科学家认为的要年轻”，他参与了这项研究。
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长除法
为了确定分裂发生的时间，研究人员比较了北极熊和它们的棕熊亲属共享的DNA片段的长度。这些序列随着物种的繁殖和进化而分解和缩短，因此较长的片段表明两个群体之间的分裂时间更近。这项名为“同源区段”的技术，也考虑了种群数量下降或瓶颈效应对遗传的影响，这些瓶颈效应发生在两个种群分化之后。
尼尔森解释说：“如果你的人口规模缩小了，但没有将其纳入模型中，那么看起来这两个种群之间的差异可能比实际情况要大得多。”
北极熊-棕熊分裂的时间与温暖的间冰期相吻合，当时棕熊可能将其活动范围向北扩展并殖民了更高的纬度。当较冷的气候返回时，这些熊可能被切断并被迫适应新的条件。
尼尔森说，相对近期的物种分裂可能有助于解释北极熊和棕熊（包括灰熊）杂交并产生可育后代（被称为“灰北极熊”）的能力。
纽约州立大学布法罗分校的进化生物学家夏洛特·林德奎斯特此前估计，北极熊出现在400万至500万年前。“我们的模型可能太简单了，”她说。但她怀疑分裂是否像尼尔森的研究表明的那样发生在近期。“这个估计可能是基于更好的模型，但它仍然受到假设的很大影响，”她补充说。“我认为我们还没有达到目标。”
为脂肪而生
北极熊主要以海洋哺乳动物为食，主要是环斑海豹和胡须海豹。尼尔森和他的同事发现，它们可能在不到20500代的时间内就适应了这种饮食，“这是快速进化的前所未有的时间框架”，他们写道。
对北极熊基因组的扫描发现，与心血管功能、脂质代谢和心脏发育相关的基因发生了变化。其中一个选择性最强的基因APOB，已被证明编码低密度脂蛋白（或“坏”）胆固醇中的一种蛋白质，这种蛋白质使胆固醇能够从血液中被细胞吸收。
“到底怎么才能吃那么多脂肪？如果我们人类那样做，我们在短时间内就会死亡，但它们却茁壮成长，”加拿大阿尔伯塔大学埃德蒙顿分校的北极熊生态学和行为专家伊恩·斯特林说。“这种消化脂肪的特殊能力的进化具有生态学意义。”