北極熊最近的親戚是棕熊,兩者的差異卻十分明顯。這個 2024 年的論文以數萬年前的古早熊為基準,探討北極熊的 DNA 適應。有意思的是,北極熊似乎沒有專屬於自己的新突變!?

Late Pleistocene polar bear genomes reveal the timing of allele fixation in key genes associated with Arctic adaptation

 

這個論文總共分析 119 位北極熊,以及 135 位棕熊的基因組。以及 2 個古代基因組,分別為 7 到 10 萬年前,住在阿拉斯加的布魯諾(Bruno,這是一位女生),以及 10 到 13 萬年前,挪威的斯瓦巴(Svalbard)的 Poolepynten。

超過十萬年前,北極熊,棕熊的情慾交流

 

關於北極熊的遺傳適應,之前的研究發現 12 個基因,這回特別著重於此。

 

假如數萬年前的北極熊能代表北極熊古早的狀態,那麼現代同類都有,古早熊卻沒有的 DNA 變異,就是在比較近期才新誕生的。如果古早熊已經有,意謂至少在那個時候已經存在。

 

和棕熊比對,假如都沒有棕熊配備,那些 DNA 變異便是專屬於北極熊,在北極熊與棕熊分家以後衍生。如果某些棕熊也有,表示這些變異在分家以前已經存在,後來在北極熊這邊發揚光大。

 

 

依照上述思路,在北極熊與棕熊分家以後,才新誕生的變異,好像一個都沒有。

 

7 個基因裡共有 48 處位置,所有北極熊都有,也有某些棕熊配備。 其中 34 處位置,兩位古早熊也有,表示北極熊具有這些 DNA 變異的歷史,大概超過 10 萬年。

 

14 處位置,現代北極熊都有,兩位古早熊卻沒有。一個解釋是,納入分析的古早熊剛好沒有。也有可能是,這些差異在最近 7 萬年內才變得更重要。

 

 

這批變異分佈於 3 個基因:APOB、LYST、TTN。對北極熊有什麼功能,DNA 差異造成什麼影響,都不太清楚。它們關係最密切的大概是心血管和代謝。

 

北極熊和棕熊的差異,毛皮構造、毛色、耐寒以外,飲食差別也不小。北極熊的菜單更加高油脂與高熱量,論文推測有些遺傳變化,是滿足這方面的需求。

 

然而,要影響基因作用,DNA 變化不一定在基因本身,也可能位於基因以外的調控位置。這個論文的分析策略,無法偵測此一可能性。

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