Eisbären können sich genetisch an die Erwärmung anpassen, zeigt eine Studie
Wissenschaftler der University of East Anglia (UEA) haben einen Zusammenhang zwischen steigenden Temperaturen und Veränderungen in der Eisbären-DNA gefunden, die den Tieren helfen könnten, sich an wärmere Bedingungen anzupassen.
Eine in der Zeitschrift Mobile DNA veröffentlichte Studie hat ergeben, dass Gene, die mit Hitzestress, Alterung und Stoffwechsel zusammenhängen, bei Bären in Südostgrönland unterschiedlich funktionieren.
Die Autoren stellen fest, dass diese genetischen Veränderungen eine wichtige Rolle dabei spielen könnten, wie sich verschiedene Eisbärenpopulationen als Reaktion auf lokale Veränderungen des Klimas und der Ernährung anpassen (oder evolutionär verändern). Das Verständnis solcher Prozesse, so die Autoren, ist wichtig für die Erhaltung der Art - es hilft zu beurteilen, welche Populationen am meisten gefährdet sind und welche die besten Chancen haben, in einer sich erwärmenden Umwelt zu überleben.
Die Lage ist nach wie vor besorgniserregend: Prognosen zufolge könnten bis 2050 mehr als zwei Drittel der Eisbären verschwinden, und bis zum Ende des Jahrhunderts besteht die Gefahr, dass die Art vollständig ausstirbt. Im Arktischen Ozean herrschen derzeit die höchsten Temperaturen seit Beginn der Aufzeichnungen. Das Meereis schrumpft und nimmt den Bären die Jagdgründe der Robben weg, was zu isolierten Populationen und Nahrungsmangel führt.
Wie die Studie durchgeführt wurde
Das Team analysierte Blutproben von Eisbären aus Nordost- und Südostgrönland und verglich die Aktivität von so genannten "springenden Genen" (Transposons) - mobile Teile des Genoms, die die Funktion anderer Gene beeinflussen können. Die Wissenschaftler verglichen diese Aktivität mit den Temperaturbedingungen in den beiden Regionen und den Veränderungen in der Genexpression.
Es stellte sich heraus, dass der Nordosten Grönlands kälter und stabiler ist, während das Klima im Südosten deutlich wärmer ist, mit weniger Eis und stärkeren Temperaturschwankungen. Die Bedingungen in diesem Gebiet ähneln den Szenarien, die für Eisbären in der Zukunft vorhergesagt werden.
Die Hauptautorin der Studie, Dr. Alice Godden (UEA), betont, dass die Ergebnisse "etwas Hoffnung" geben, aber die Notwendigkeit, den Anstieg der globalen Temperaturen einzudämmen, nicht negieren.
Sie vergleicht die genetische Aktivität mit den Klimadaten und sagt: Die Erwärmung scheint mit einem starken Anstieg der Transposon-Aktivität bei Bären im Südosten Grönlands verbunden zu sein. Das bedeutet, dass sich verschiedene Abschnitte der DNA in verschiedenen Gruppen von Bären unterschiedlich schnell verändern können - und dieser Prozess ist wahrscheinlich an bestimmte Lebensräume gebunden.
Was dies für das Überleben bedeuten könnte
Die Forscher glauben, dass dies eine der ersten Arbeiten ist, die einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen steigenden Temperaturen und DNA-Veränderungen bei einem wildlebenden Säugetier nachweisen. Sie fanden auch Veränderungen in Bereichen, die mit der Fettverarbeitung zusammenhängen, was wichtig ist, wenn die Nahrung knapp ist. Die Autoren vermuten, dass sich die Bären im Südosten des Landes allmählich auf eine "robustere" Ernährung einstellen, die in wärmeren Gebieten mehr pflanzliche Quellen enthalten könnte als die traditionelle "fettige" Robbenkost der nördlichen Populationen.
Das Team beschrieb auch "genetische Hotspots", an denen Transposons besonders aktiv sind. Einige dieser Stellen befinden sich in proteinkodierenden Regionen, was auf eine tiefgreifendere Umstrukturierung des Genoms als Reaktion auf das Verschwinden des Meereises hinweisen könnte.
Was kommt als nächstes?
Die Arbeit baut auf früheren Erkenntnissen auf, dass sich die Eisbärenpopulation in Südostgrönland genetisch von der in Nordostgrönland unterscheidet und wahrscheinlich vor etwa 200 Jahren isoliert wurde. Sie bezogen Daten von 17 erwachsenen Eisbären (12 aus dem Nordosten und fünf aus dem Südosten) in die Analyse ein und verwendeten RNA-Sequenzierung, um zu beurteilen, welche Gene aktiv sind.
Der nächste Schritt, so die Autoren, besteht darin, herauszufinden, ob ein ähnlicher Mechanismus in anderen Populationen (etwa 20 weltweit) zu beobachten ist und die Genome der Eisbären im Detail zu untersuchen, solange dies noch möglich ist.