本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅代表作者观点,不代表《大众科学》的观点。
北极熊的“线粒体夏娃”,即今天所有北极熊的女性祖先,根本不是北极熊。
7月7日,研究人员在《当代生物学》杂志上发表了关于北极熊物种历史的研究成果。 其中一项发现是,所有北极熊细胞中的线粒体DNA都起源于一只雌性棕熊的细胞,这只棕熊生活在英国和爱尔兰附近地区,时间是尼安德特人数量开始衰减的时期。
线粒体DNA直接从母亲遗传给后代,不掺杂任何父系遗传信息,这与细胞核DNA不同。 因此,研究人员可以利用线粒体DNA追溯母系祖先。
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通过比较来自全球各地242只熊(包括活体动物和化石,时间跨度为12万年)的线粒体DNA序列,研究人员可以发现现代北极熊的线粒体谱系起源的时间和地点。 这张照片展示了发现熊化石的爱尔兰洞穴之一。
分析显示,在过去的10万年中,棕熊和北极熊之间的交配成功产生了杂交后代。 其中一次交配发生在2万至5万年前,而整个现代北极熊种群都是这只雌性祖先的后代。 与这只北极熊祖先拥有相同线粒体谱系的棕熊已经灭绝,而线粒体DNA来自不同来源的北极熊也同样如此。
气候波动使得孕育今天北极熊的种间杂交成为可能。 尽管棕熊需要的栖息地气候比它们的北极表亲温暖,但温度变化可能会通过使其自然栖息地不适宜居住而将这两个种群推向彼此靠近。 例如,温度升高会融化北极冰,导致北极熊向更南部的陆地家园寻求庇护。 另一方面,较冷的时期会使爱尔兰部分地区对棕熊不适宜居住,同时促进冰川的蔓延,将棕熊驱赶到新的栖息地,例如爱尔兰海盆地冰川形成的冰架上。
“最根本的是,这两个物种在不同的时期多次相互碰撞,共享栖息地和基因,”宾夕法尼亚州立大学的生物学家贝丝·夏皮罗在一份准备好的声明中说。 夏皮罗与都柏林圣三一学院的丹尼尔·布拉德利共同领导了一个来自美国东西海岸和欧洲的科学家团队。
棕熊和北极熊的杂交种至今仍然存在。 尽管已知棕熊和北极熊在圈养条件下生活在一起时会交配并产生后代,但野生杂交种更为罕见。 事实上,第一次野生杂交种目击事件直到2006年才发生,当时一位爱达荷州的猎人在加拿大射杀了一只。 然而,在过去的五年中,已经发现了更多的野生杂交种。
一些自然资源保护主义者希望将杂交种与北极熊一起列入濒危物种名单(根据《濒危物种法》,北极熊目前被归类为“受威胁”)。 至于北极熊,它们应对气候变化的能力可能会从这项研究中获得提升。 了解北极熊在数千年前如何应对不断变化的冰分布,可能有助于科学家预测它们将如何应对未来的变化。
熊对旅行并不陌生,在超过10万年的时间里,它们从欧洲扩散到全球各地。 这段视频展示了它们的扩散过程。