Это новое исследование особенно важно, потому что большая часть наших текущих знаний о популяционном структурировании у млекопитающих основана на данных, полученных от материнской митохондриальной ДНК (мтДНК). Более широкое перемещение самцов, чем самок у медведей и многих других млекопитающих означает, что самцы переносят генетический материал на большие географические расстояния, чем самки.
Следовательно, выраженная популяционная структура, о которой сообщалось для унаследованных самками генов мтДНК у бурых медведей, не может быть репрезентативной для вида в целом.Изучив геном недавно секвенированного белого медведя, исследователи из группы Акселя Янке из Центра исследований биоразнообразия и климата во Франкфурте, Германия, разработали маркеры, специфичные для Y-хромосомы, и проанализировали несколько участков Y-хромосомы из обширной географической выборки. 130 бурых и белых медведей.
Они также включали непрерывный участок длиной 390000 пар оснований геномной области Y-хромосомы, доступный в геномах бурого, полярного и черного медведя, чтобы лучше понять отцовский признак эволюции медведя.Они обнаружили доказательства обширного потока генов самцов, который привел к распределению некоторых Y-хромосом бурого медведя на невероятно больших географических расстояниях, причем два бурых медведя находятся в Норвегии и на островах ABC на Аляске, несущих очень похожие Y-хромосомы. Это означает, что одна родословная самцов бурого медведя распространилась по большей части ареала распространения бурого медведя. «Этот образец у бурых медведей охватывает даже более обширные географические области, чем аналогичные данные, полученные у людей, где линия Y-хромосомы Чингисхана, основателя Монгольской империи, была распространена на большей части Азии», — сказали ведущие авторы Тобиас Бидон и Фрэнк Хейлер. исследования.
Поскольку их данные неизменно показывают, что черные, бурые и белые медведи несут четко различающиеся линии Y-хромосомы, исследователи также оценили время разделения между мужской линией бурого и белого медведя. Полученная оценка времени видообразования бурого и белого медведя составляет ок. 0,4–1,1 миллиона лет назад. Это значительно старше предыдущих оценок, основанных на мтДНК, что подтверждает недавние наблюдения с использованием аутосомных маркеров, согласно которым бурые и белые медведи с генетической точки зрения представляют собой совершенно разные виды.
Исследование также показывает, что рассредоточенные самцы связывают загадочную популяцию бурого медведя на ABC-островах Аляски с материковой частью Северной Америки, и что результирующее перемещение генов достаточно существенное, чтобы поддерживать высокую генетическую изменчивость в популяции этой островной популяции.Исследование демонстрирует, что Y-хромосома представляет собой малоизученную часть генома млекопитающих, предоставляя важную информацию для нашего понимания географической структуры и эволюционной истории видов.