Genetische Anpassung von Eisbären in Grönland zeigt Reaktion auf Temperaturanstieg

Aktuelle Forschungsergebnisse belegen einen signifikanten Zusammenhang zwischen dem Anstieg der globalen Temperaturen und beobachtbaren Veränderungen in der DNA von Eisbären. Diese Entdeckung deutet auf einen potenziellen evolutionären Überlebensmechanismus in den zunehmend schwierigen arktischen Ökosystemen hin. Die Untersuchung ist von zentraler Bedeutung für Naturschutzstrategien, da sie Aufschluss darüber gibt, wie bestimmte Populationen möglicherweise persistieren können und welche Gruppen am stärksten gefährdet sind. Die globale Durchschnittstemperatur hat bereits mehr als 1°C über dem vorindustriellen Niveau gelegen, wobei die Arktis die wärmsten Temperaturen seit 125.000 Jahren verzeichnet, was den Rückgang der lebenswichtigen Meereisplattformen beschleunigt.

Die von Wissenschaftlern der University of East Anglia (UEA) durchgeführte Untersuchung konzentrierte sich auf die Genexpressionsmuster von Eisbären in zwei unterschiedlichen Regionen Grönlands: dem kälteren Nordosten (NEG) und dem merklich wärmeren, eisärmeren Südosten (SEG). Die Forschenden stellten fest, dass die Genexpressionsmuster, die mit Hitzestress, Alterung und Stoffwechselprozessen in Verbindung stehen, bei den südöstlichen Populationen abwichen. Die Analyse von Blutproben von insgesamt 17 erwachsenen Bären mittels RNA-Sequenzierung lieferte detaillierte molekulare Reaktionen. Diese Studie stellt die erste direkte Verknüpfung zwischen steigenden Temperaturen und sich verändernder DNA bei einem Wildsäugetier dar.

Ein besonders auffälliges Phänomen war die Zunahme der Aktivität sogenannter „springender Gene“ oder transponierbarer Elemente (TEs) im Genom der Bären aus Südostgrönland. Diese mobilen genetischen Einheiten können die Genomstruktur verändern und spielen möglicherweise eine Rolle bei der adaptiven Reaktion auf Umweltbelastungen. Die leitende Wissenschaftlerin Dr. Alice Godden von der UEA vermutet, dass diese schnelle genomische Umschreibung als evolutionärer Mechanismus fungiert, um auf die Herausforderungen des schmelzenden Meereises zu reagieren. Die LINE-Familie der TEs erwies sich als die häufigste und am stärksten divergierende in der SEG-Population im Vergleich zu Referenz-TEs.

Darüber hinaus wurden Anpassungen in Genexpressionsbereichen nachgewiesen, die mit der Fettverarbeitung assoziiert sind. Dies deutet darauf hin, dass sich die Bären im Südosten möglicherweise an eine rauhere, pflanzlichere Kost anpassen, die in wärmeren Regionen verfügbar ist, im Gegensatz zur primär siegelbasierten, fettreichen Ernährung der nördlichen Populationen. Die Autoren der Studie, die im Journal Mobile DNA veröffentlicht wurde, betonen, dass diese genetische Anpassung zwar Hoffnung birgt, die globalen Bemühungen zur Begrenzung des Temperaturanstiegs jedoch für das langfristige Überleben der Art von überragender Bedeutung bleiben. Es wird prognostiziert, dass über zwei Drittel der Eisbären bis 2050 ausgestorben sein könnten, mit einer völligen Ausrottung bis zum Ende dieses Jahrhunderts.