Белый медведь произошел от бурого 600 тысяч лет назад, однако самки бурого медведя продолжали спариваться с белыми медведями на границах их ареала.
Генетики выяснили, что белый медведь гораздо древнее, чем об этом говорит анализ митохондриальной ДНК. Результаты работы международного коллектива ученых были опубликованы в свежем номере журнала Science. Исследование развенчивает миф о «молодости» белого медведя.
Процесс видообразования у млекопитающих протекает достаточно медленно. В среднем возраст существующих видов млекопитающих оценивается в один миллион лет. Возраст вида – это время, которое прошло с тех пор, когда вид разошелся с наиболее близким (сестринским) видом. Считалось, что белый медведь представляет собой исключение на этом фоне и является очень «молодым» видом.
Из анализа его митохондриальной ДНК следовало, что белый медведь разошелся со своим ближайшим родственником, бурым медведем, совсем недавно, в конце плейстоцена, 111-166 тысяч лет назад. Это подтверждалось и палеонтологическими данными, так как более ранние находки костей белого медведя не известны. Опять же, митохондриальная ДНК свидетельствовала, что белый медведь наиболее близок к популяции бурых медведей Ирландии или островов Баранова и Чичагова, расположенных у побережья Аляски. Получалось даже, что эти популяции бурого медведя ближе к белому, чем к другим популяциям своего вида, в результате чего бурый медведь оказывался не совсем «настоящим» (парафилетическим) видом.
Авторы статьи в Science поставили под сомнение эти данные и изучили хромосомную ДНК (она располагается не в митохондриях, а в ядре), анализом которой предыдущие зоологи пренебрегали. Они ииследовали геном 45 медведей, относящихся к трем видам – белому, бурому и черному, который живет в Северной Америке, и сравнили последовательность нуклеотидов в 14 интронах (не кодирующих участках ДНК).
Белый медведь в шесть раз древнее
Анализ показал: белые медведи обладают множеством уникальных гаплотипов (вариаций генома, которая несет одна хромосома). Из 35 гаплотипов белых медведей и 79 у бурых медведей совпадали только 6. Если бы эти виды разошлись недавно, у них наблюдалась бы совсем иная картина, и общих гаплотипов было бы гораздо больше. Расчеты показали, что белый медведь примерно в 6 раз древнее, чем предполагалось ранее, и произошел от бурого в уже середине плейстоцена, примерно 600 тысяч лет назад. Это совпадает и с данными по другому обитателю Арктики, песцу, возраст которого оценивается в 900 тысяч лет.
Как подчеркивают ученые, порой митохондриальная ДНК может вводить в заблуждение. Дело в том, что она наследуется только по женской линии: митохондрии зародыш получает лишь от яйцеклетки. Ученые предполагают, что самки бурого медведя на границах своего ареала могли спариваться с самцами белого. Так можно объяснить близость двух видов медведей по митохондриальной ДНК, хотя в действительности они разошлись гораздо раньше. Опять-таки, отсутствие древних находок ископаемых белых медведей (самые ранние датируются 110-130 тысячами лет), по мнению ученых, не должно смущать. Белые медведи жили на прибрежных льдах, и периодическое наступление и отступление ледников могло просто сносить их останки.
Авторы исследования пришли к выводу, что белый медведь произошел давно, и у него было время приспособиться к условиям Арктики. Единственное, как выяснили ученые, генетическое разнообразие в популяциях белых медведей невысоко – оно на 80% меньше, чем у бурых медведей. Ученые связывают это с межледниковыми циклами, во время которых численность белых медведей могла резко сокращаться («эффект бутылочного горлышка»). Низкое генетическое разнообразие, подчеркивают исследователи, делает белых медведей особенно чувствительными к влиянию человека.
