Evolución de oso polar rastreado el cambio climático, nuevo estudio de ADN sugiere

Polar bear evolution tracked climate change, new DNA study suggests

Un análisis de los genomas secuenciados recién oso polar está proporcionando importantes pistas sobre la evolución de las especies, lo que sugiere que el cambio climático y el intercambio genético con osos pardos ayudó a crear el oso polar, tal como lo conocemos hoy. El estudio internacional liderado por la Universidad de Penn State y la Universidad de Buffalo, encontró evidencia de que el tamaño de la población de osos polares fluctuó con claves eventos climáticos en los últimos millones años, creciendo durante los períodos de enfriamiento y contracción en épocas más cálidas.

La investigación también sugiere que mientras que los osos polares evolucionó de una especie distinta hace como 4 millones años, los animales pueden haber cruzaron con osos pardos hasta mucho más recientemente. Estos íntimos relaciones pueden estar vinculadas a cambios en la tierra del clima, con el retroceso de los glaciares que poner las dos especies en mayor contacto como sus rangos comprometidos, dijo Charlotte Lindqvist, autor principal del estudio y profesor asistente de biología de la UB.

“Tal vez estamos viendo una sugerencia que en tiempos realmente calientes, osos polares cambió su estilo de vida y entró en contacto y de hecho se cruzaron, con osos pardos,” dijo Stephan Schuster, co-dirigir autor, profesor de bioquímica y biología molecular de Penn State y un científico de investigación en la Universidad Tecnológica Nanyang en Singapur.

Los resultados se publicarán en línea en la edición temprana de los procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias en 23 de julio de 2012. El estudio es el análisis más extenso hasta la fecha de oso polar ADN, dicen los científicos. El equipo de investigación, que representan 13 instituciones en América del Norte, Europa, Asia y Canadá, así como Laboratorio Nacional de Genomica para la de México Biodiversidad (Langebio), secuenciado y analizado los genomas nucleares de 28 diferentes lleva, con muchas muestras de ADN proporcionadas por el Servicio Geológico de Estados Unidos y el Instituto Polar Noruego.

“Nos genera un excelente conjunto de datos, incluyendo cobertura profunda secuencia el genoma completo de un oso polar, tres osos pardos y un oso negro, además de cobertura menor de 23 osos polares adicionales, incluyendo a un individuo 120 mil año; “muy pocas especies de vertebrados tienen esos recursos genómicos integrales disponibles, dijo Schuster. Con esta gran cantidad de datos, los científicos descubrieron que los osos polares son realmente una especie mayor que se pensaba–de hecho, mucho más antiguo que lo sugerido por un estudio reciente que coloca la edad de la especie a 600.000 años. Ese análisis mirado sólo pequeños segmentos de ADN.

Un análisis de los genomas secuenciados recién oso polar es proporcionar pistas importantes sobre la evolución de species?, sugiriendo que el cambio climático y el intercambio genético con osos pardos ayudó a crear el oso polar, tal como lo conocemos hoy. El estudio internacional liderado por la Universidad Estatal de Pennsylvania y la Universidad de Buffalo, encontró evidencia de que el tamaño de la población de osos polares fluctuó con claves eventos climáticos en los últimos millones años, creciendo durante los períodos de enfriamiento y contracción en épocas más cálidas.

La investigación también sugiere que mientras que los osos polares evolucionó de una especie distinta hace como 4 millones años, los animales pueden haber cruzaron con osos pardos hasta mucho más recientemente. Estos íntimos relaciones pueden estar ligadas a cambios en el clima Earth?s, con el retroceso de los glaciares que poner las dos especies en mayor contacto como sus rangos superpuestos.

Como se muestra en esta imagen, los genomas nucleares de osos (contorno negro), sugieren que los osos polares y osos pardos divergieron entre sí hace 4 a 5 millones de años y ocasionalmente intercambio de genes entre las dos especies (áreas sombreadas de gris) seguidas. Los resultados de ADN mitocondrial maternalmente heredado (línea punteada) indica extinción (marcado con una “X”) y reemplazo de ADN mitocondrial de oso polar alrededor de 160.000 años debido al mestizaje entre ambas especies.

(Foto cortesía: Penn State University)

“Hemos mostrado, basado en un examen de la secuencia completa del ADN, que inferencias anteriores fueron totalmente engañosa,” dijo el autor principal del estudio Webb Miller, profesor de Biología e informática e ingeniería de Penn State. “En lugar de osos polares División de osos pardos hace unos 100 mil años, se estima que la División ocurrió hace 4 millones de años”.

“Esto significa que los osos polares definitivamente persistió a través de períodos de calentamiento durante la historia de la tierra”, dijo el diputado. Sin embargo, advierte que la resistencia de la especie sobre varios millones de años no garantiza su supervivencia futura. A la histórica población de modelo del oso polar, los científicos utilizan simulaciones por ordenador para analizar un genoma secuenciado profundamente oso polar. “Esta es la primera vez que podemos ver, en sus genes, cómo la historia de la población de osos polares había rastreado la historia climática de la tierra,” dijo Lindqvist. “Vemos un aumento en los osos polares al final del Pleistoceno temprano como la tierra se volvió mucho más fría y una continua disminución en el tamaño de la población durante las épocas más cálidas. También encontramos, tal vez como era de esperar, que en mucho menor número hoy que se producen durante la prehistoria, osos polares”continuó Lindqvist. “De hecho han perdido mucho de su pasado diversidad genética, y debido a esto, es muy probables más sensibles al clima cambiar las amenazas de hoy”.

Las discrepancias entre la edad estimada de osos polares en el nuevo estudio y pasado estudios podrían explicarse por cruzamiento entre osos polares y osos pardos, ya que las especies se dividen entre sí.

El nuevo análisis descubrieron más similitudes genéticas que previamente conocido entre osos polares y osos pardos de ABC, un grupo aislado de sureste de Alaska–sugiriendo que estos animales han intercambiado genes desde convertirse en especies separadas. “Secuencias mitocondriales de brown bears ABC son mucho más como los osos polares, que como los otros osos pardos”, dijo Miller. “Esto nos hizo preguntarse qué otras partes de sus genomas son ‘polar bear-como’. Nos asignan a dichas regiones, que constituyen el 5 a 10 por ciento de su ADN total, en los genomas de dos osos pardos de ABC. Como tal, hibridación de oso polar/brown, que se ha observado recientemente en el Ártico de Canadá, sin duda contribuyó a modelar la historia evolutiva del oso polar moderna.”

Este entrecruzamiento entre especies es sólo un hallazgo interesante emergentes desde el enorme tesoro de datos que produce el estudio PNAS. Otra pregunta que la investigación está empezando a dirección: ¿Qué hace un oso polar de un oso polar? Osos polares tienen diferencias genéticas de los osos pardos que les permiten sobrevivir en un clima ártico con muy diferentes dietas, y el nuevo estudio identificado genes que pueden ser responsables de características como la pigmentación de los osos polares y el alto contenido de grasa de la leche.

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