Polarni

13 May

Predstavljaj si, da si medvedka; no, ali pa medved. Ta ogromen, bel, polarni. Živiš na Severnem polu, v polarni zimi ti ne preostane drugega, kot da loviš tjulnje. Ob tem pri vsaki večerji zaužiješ veliko količino maščob. Tjulnje pred mrazom v severnem morju varuje tolšča, debela plast maščobnega tkiva. Količina zaužite maščobe bi te zagotovo pokončala, če ne bi bil/a posebaj prilagojen/a na tovrstno dieto.

Skupina mednarodnih raziskovalcev se je lotila raziskovanja nastanka vrste polarnih medvedov (Ursus maritimus) ali speciacije in hitre evolucije adaptacij, ki jim omogočajo preživetje v tem ekstremnem okolju. V raziskavi, objavljeni v znanstveni reviji Cell, so primerjali genome 89 polarnih medvedov in rjavih medvedov. Z uporabo populacijsko-genomskega modeliranja so ugotovili, da sta se vrsti ločili pred 480 tisoč do 350 tisoč leti. Kar je nekaj minut pred dvanajsto ponoči, če predstavimo 4 in pol milijardno zgodovino Zemlje v času enega dneva.

Ločitev polarnega in rjavega medveda (vir)

Ločitev polarnega in rjavega medveda (vir)

Zanimivo je, da pri parjenju rjavega medveda (Ursus arctos) in polarnega medveda (Ursus maritimus) dobimo plodne potomce.

Mimogrede, nisem se zmotila pri latinskem poimenovanju vrste rjavi medved: res je Ursus arctos, ali medved medved. Ursus je namreč latinsko ime za medveda, prav tako pa je arktos grško ime za medveda. Bolj zanimiv je izvir poimenovanja Arktike. Ta izvira iz besede arktikos ali »blizu medveda«. Ime naj bi bilo povezano z ozvezdji Velikega in Malega medveda, ki ju vidimo na severni polobli, v slednjem pa se nahaja tudi zvezda Severnica.

Naj se vrnem nazaj na parjenje medvedov … Pri parjenju različnih vrst medvedov dobimo plodne potomce. Preprosta definicija vrste, ki jo verjetno poznate še iz osnovnošolskih ali gimazijskih dni, pravi, da sta živali iste iste vrste, če imata plodne potomce. Potemtakem so skoraj vsi medvedi ena vrsta. Ne! Ravno zaradi takih pojavov, ki jih v naravi ni malo, je preprosta definicija vrste zelo težavna. Sicer se tovrstne mešanice v naravi le redko zgodijo, vseeno pa je v času evolucije prihajalo do mešanja med različnimi vrstami.

Znanstveniki so primerjali analize genomov s fosilnimi ostanki in podatki o takratnih podnebnih razmerah. V obdobju med 370 in 430 tisoč leti nazaj je bilo toplejše obdobje. To je verjetno omogočilo rjavim medvedom, da so naselili tudi severnejše predele. Kasneje je prišlo v primeru polarnega in rjavega medveda do alopatrične speciacije ali do nastanka vrst zaradi geografske ločnice, ki je zaradi poznejših klimatskih in okoljskih sprememb vodila v nastanek dveh vrst. Tako sedaj predvidevajo, da imajo polarni medvedi in rjavi medvedi zadnjega skupnega prednika, mlajšega od 500 tisoč let. Polarni medvedi se dandanes razlikujejo od rjavih medvedov po morfologiji, ekologiji in vedenju, zato jih lahko uporabljamo kot primer razvoja vrste skozi naravno selekcijo in adaptacijo na novo okolje in način življenja.

Severni ali beli ali polarni medved (vir)

Severni ali beli ali polarni medved (Ursus maritimus) (vir)

V tem času tudi genom polarnih medvedov ni miroval. Raziskava je pokazala, da naj bi se polarni medvedi, če je povprečna doba ene generacije dobrih 11 let, že v okoli 20500 generacijah ali v 300 tisoč letih (zelo hitro za velike sesalce, pravzaprav včeraj) prilagodili na pritiske ekstremnega okolja. Bolj značilne prilagoditve polarnih medvedov so kosmate tace, ki jim omogočajo, da jim ne drsi na ledu, bel kožuh in posebno prilagojen kardiovaskularni sistem, ki preprečuje, da jih ne prizadenejo bolezni srče mišice ali kardiomiopatije, ki lahko vodijo do odpovedi srca in različnih srčnih obolenj ob dieti z ogromno maščob.

V raziskavi so primerjali gene, povezane z oblikovanjem maščobnih tkiv in metabolizmom maščob; gene, povezane s funkcijami srčno-žilnega sistema, in gene, povezane s svetlo dlako.

Svetla dlaka je pri živalih v naravnem okolju redkokdaj prednostna izbira, a v arktičnem okolju prinaša prednost. Primerjava genomov je izpostavila nekaj genov, ki spreminjajo proteine in lahko v povezavi z regulatornimi mutacijami in interakcijami z drugimi geni zaustavijo produkcijo ali nastanek in transport melanina, naravnega pigmenta, ki obarva tudi naše dlake in lase – v dlake medvedov, kar vodi tudi v pomanjkanje pigmenta v dlaki polarnih medvedov.

V raziskavi so tako odkrili 16 genov, ki so se najhitreje spreminjali znotraj vrste polarnih medvedov. Kar devet od teh je povezanih s srčnimi obolenji pri človeku. Teh devet genov sodeluje pri razvoju srčno-žilnega sistema. Polarni medvedi imajo v krvi ogromno holesterola, a je njihovo telo zaradi adaptacij na dieto z visoko vsebnostjo maščob razvilo mehanizme, med drugim tudi sam srčno-žilni sistem, ki mu tako visoka raven holesterola v krvi ne škodi. V raziskavi so sicer predstavili in omenili, kateri so ti geni, vendar zaenkrat ni narejenih pravih funkcionalnih raziskav polarnih medvedov, ki bi te prilagoditve bolj jasno razložile.

Polarnim medvedom prilagoditve omogočajo, da lahko uživajo v zamaščenih tjulnjih. No, tudi severni medvedi niso ravno suhci: do polovice njihove teže lahko predstavljajo maščobe, ki jim omogočajo preživetje v Arktiki.

To je to!
Z

2 Responses to “Polarni”

  1. Blaž maj 21, 2014 at 13:13 #

    Zakaj bi te velika količina maščob pokončala?

    • zarjamursic maj 21, 2014 at 21:19 #

      Veliko maščob pomeni veliko holesterola. Ta se lahko začne nabirati skupaj in tvori aterome ali zgoščeno celice, ki lahko zaustavijo pretok krvi in vodi do srčnega napada, kapi in ostalih krvožilnih bolezni.

      Pri polarnih medvedih pa ne gre za razlike v metabolizmu oz. presnavljanju maščob, ampak za fiziološko prilagoditev oz. telesno prilagoditev, kjer sam krvožilni sistem skupaj s srcem deluje malo drugače, da lahko preživijo z dieto bogato z maščobami.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Komentirate prijavljeni s svojim WordPress.com računom. Log Out / Spremeni )

Twitter picture

Komentirate prijavljeni s svojim Twitter računom. Log Out / Spremeni )

Facebook photo

Komentirate prijavljeni s svojim Facebook računom. Log Out / Spremeni )

Google+ photo

Komentirate prijavljeni s svojim Google+ računom. Log Out / Spremeni )

Connecting to %s

%d bloggers like this: