Los osos polares (Ursus maritimus) y los osos pardos (Ursus arctos) son especies hermanas que poseen distintas adaptaciones fisiológicas y de comportamiento que han evolucionado en los últimos 500.000 años. En una nueva investigación, un equipo de científicos de Estados Unidos, Reino Unido, Canadá y Suecia generó y analizó un paleogenoma de un oso polar de aproximadamente 100.000 años de antigüedad que revela un evento de mezcla masiva prehistórica entre estas dos especies, que es evidente en los genomas de todos los osos pardos vivos.

El oso polar (Ursus maritimus) de los Cuadrúpedos Vivíparos de América del Norte (1845) ilustrado por John Woodhouse Audubon.

El oso polar (Ursus maritimus) del Cuadrúpedos vivíparos de América del Norte (1845) ilustrado por John Woodhouse Audubon.

En 2009, se encontró el cráneo de un oso polar juvenil apodado Bruno en la playa del mar de Beaufort, cerca de Point McLeod, en el Ártico de Alaska.

El entorno geomórfico en el que se encontró el cráneo sugiere que Bruno vivió durante el período más reciente en el que el nivel relativo del mar era más alto que el actual, posiblemente entre 110.000 y 70.000 años antes del presente, cuando el mar era hasta 10 m más alto que el actual a lo largo de esta parte de la costa del mar de Beaufort.

«La disponibilidad del paleogenoma de Bruno ha permitido detectar un antiguo acontecimiento de mezcla que afectó a todos los osos pardos vivos», dijo el Dr. Ming-Shan Wang, investigador postdoctoral del Instituto Médico Howard Hughes y del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de California Santa Cruz.

En el estudio, el Dr. Wang y sus colegas generaron el genoma nuclear y el genoma mitocondrial de alta cobertura utilizando el ADN de la raíz de un diente extraído del cráneo de Bruno.

Su análisis genómico muestra que Bruno pertenecía a una población de osos polares ancestral a los osos polares vivos.

En algún momento, probablemente después de hace unos 125.000 años, el linaje de osos polares que dio lugar a Bruno y el linaje de osos pardos que dio lugar a todos los osos pardos vivos se cruzaron e hibridaron.

Como resultado de esta antigua mezcla, la ascendencia de los osos polares representa hasta un 10% de los genomas de los osos pardos que viven hoy en día.

«Nunca habríamos visto esto sin el genoma de Bruno, porque todos los osos pardos vivos tienen esa mezcla como parte de sus genomas», dijo la profesora Beth Shapiro, también del Instituto Médico Howard Hughes y del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de California Santa Cruz.

El estudio encontró algunas pruebas de un posible flujo de genes desde los osos pardos hacia el linaje de Bruno, pero la ausencia de mezcla en los osos polares actuales apoya la idea de que la ascendencia de los osos pardos reduce la aptitud de un oso para la vida como oso polar.

Tras divergir de los osos pardos hace unos 500.000 años, los osos polares evolucionaron hasta convertirse en cazadores altamente especializados de mamíferos marinos en el hielo marino del Ártico. Los osos pardos, en cambio, son generalistas y se desplazan por toda América del Norte, Europa y Asia.

Bruno vivió durante una época de cambios climáticos tras el pico de un período interglaciar cálido, cuando las temperaturas y el nivel del mar eran considerablemente más altos que ahora.

Se pueden esperar condiciones similares en el futuro como resultado del rápido cambio climático impulsado por la quema de combustibles fósiles y otras actividades humanas.

A medida que el hielo marino del Ártico disminuye, muchas poblaciones de osos polares ya están luchando por sobrevivir.

«Si el rápido, antinatural y grave calentamiento del Ártico provocado por el hombre que estamos documentando hoy continúa sin cesar, es incierto que los osos polares tengan un hábitat de hielo marino al que regresar y sobrevivir genéticamente», dijo el Dr. Ian Stirling, investigador del Departamento de Ciencias Biológicas y del Departamento de Ciencias Biológicas del Medio Ambiente y Cambio Climático de Canadá en la Universidad de Alberta.

«No debería sorprendernos ver que la mezcla vuelve a producirse hoy en día a medida que el clima cambia y estas especies se superponen y se encuentran de nuevo en la naturaleza», dijo el profesor Shapiro.

«El cambio climático permite que se produzca un flujo genético entre lo que consideramos especies diferentes».

Los resultados aparecen en la revista Nature Ecology & Evolution.

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MS. Wang et al. Un paleogenoma de oso polar revela un amplio y antiguo flujo genético de los osos polares a los osos pardos. Nat Ecol Evol, publicado en línea el 16 de junio de 2022; doi: 10.1038/s41559-022-01753-8

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