Storskalig kartläggning av dna visar hur isbjörnen anpassats till ett liv i Arktis

En ny genetisk studie visar att isbjörnen är en mycket ung art, men att den trots detta gått igenom en rad fysiologiska anpassningar till ett liv i Arktis. Framförallt är det delar av arvsmassan kopplade till en fettrik diet samt hjärt-kärlsystemet som genomgått snabba och stora förändringar.

Dessa resultat presenteras i en internationell studie som publiceras i tidsskriften Cell, där forskarna kartlagt arvsmassan hos 89 isbjörnar och brunbjörnar.

Genom att sekvensera hela genomet hos ett stort antal isbjörnar och flera individer från dess närmaste släkting brunbjörnen kunde forskarna uppskatta hur gammal isbjörnen är som art. Resultaten visade att isbjörnen uppstod för mindre än 500 000 år sedan. Detta är en mycket lägre siffra jämfört med tidigare uppskattningar baserade på genetiska data, och visar att isbjörnen är en relativ nykomling i Arktis.

- Eftersom vi sekvenserade hela arvsmassan från både isbjörnar och brunbjörnar så kunde vi dessutom undersöka vilka gener som gör en isbjörn till en isbjörn, säger Love Dalén, docent vid Naturhistoriska riksmuseet och som deltagit i studien.

Forskarna identifierade ett antal gener som genomgått förändringar till följd av naturligt urval i samband med att isbjörnen anpassat sig till den arktiska miljön. Flera av dessa gener är kopplade till förmågan att ta upp och lagra fettsyror, vilket sannolikt är en konsekvens av att isbjörnen livnär sig på en diet med extremt hög fettmängd, samt isbjörnens beroende av ett tjockt späcklager för att överleva i den kalla miljön uppe i norr. En av de gener som förändrats allra mest kallas APOB. Hos människor anses APOB ha en viktig funktion för transporten av LDL-kolesterol (det ”onda kolesterolet”) till cellerna. De förändringar i APOB-genen som skett hos isbjörnen kan därmed ge ledtrådar om på vilket sätt kroppen snabbt kan ta upp LDL-kolesterol vid högt fettintag.

I studien observerade man även förändringar i ett antal gener som är relaterade till hur hjärtat och blodomloppet fungerar, vilket tyder på att isbjörnen genomgått en omfattande förändring i hjärt-kärlsystemets funktion. Det är oklart vad som ligger bakom denna förändring, men tänkbara orsaker inkluderar dietförändringar och en anpassning till de extremt låga temperaturer som isbjörnen lever i.

- De nya tekniker som nu finns tillgängliga innebär att det idag är relativt enkelt att kartlägga olika djurarters arvsmassa, och därmed att studera genetiska anpassningar till olika extrema miljöer och levnadssätt. Det är rimligt att anta att detta kommer ge oss en ökad kunskap om hur våra egna fysiologiska processer fungerar, säger Love Dalén.

Studien, som publiceras i den högt ansedda tidsskriften Cell, är resultatet av ett omfattande samarbete mellan forskare i ett flertal länder, inklusive USA, Kina, Danmark och Sverige.

För ytterligare information kontakta:

Love Dalén
Docent i evolutionsbiologi Naturhistoriska riksmuseet Telefon: 08 5195 4281 Mobil: 070 777 27 94 E-post: love.dalen@nrm.se