A pleisztocénben, a barnás barnás poláris medvék • Elena Naimark • Tudományos hírek az "elemekről" • Genetika, bioinformatika

A pleisztocénben a poláris medvék barna színűek

A fehér és barna medvék hibridjei az állatkertben: a jobb oldalon női, a bal oldalon hím, lent két tiszta fajtájú medvét. Fotók a news.bbc.co.uk-ból

A fehér és barna medvék mitokondriális DNS-jének új, lenyűgöző adatsora alapján a tudósok két faj ismételt hibridizációját javasolják a múltban. Ez a hipotézis a korábbiakhoz képest előnyösebbnek tűnik: a sarki medvék egy monophyletikus csoport, amely az alaszkai vagy szibériai medvéktől elválasztva jégkorszak alatt van. Az egyik vagy másik változat megválasztása nyilvánvalóan függ a filogenézis rekonstrukciójában alkalmazott módszerek megbízhatóságától.

Többszínű vonalak a medvei az elmúlt 50 ezer éve (14 hely) az összes barna medvék körét lefedő földrajzi pontokból származnak. Ez a jelenlegi anyai poláros medvék generációjának becsült ideje. Fekete vonalak az ábrán ezek poláris medvék. Ha közelebbről megnézed, észre fogod venni, hogy néhány vonal árnyékot vált. Például néhány vonalat a karikaban változtattam a színnelkék tovább sárga. Ez azt jelenti, hogy ezen anyai vonalbeli egyének Európából Ázsiába vándoroltak. ha kék helyettesítik rózsaszín, az utazás Skandinávia területén történt, stb.időbeliésA skála molekuláris óra, nem pedig paleontológiai adatok. Sötétszürke A háttérsáv a jégkorszakokat jelenti, és világosszürke – interglaciális. A cikk tárgyát képező cikk rendszere Jelenlegi biológia

A naplóban megjelent, a jegesmedvék eredetéről szóló munka Jelenlegi biológia, minden bizonyossággal illusztrálja a mai biológiai informatika problémáit és lehetőségeit.

A vizsgálat kiindulópontja a két poláris medvék fosszilis maradványainak felfedezése volt. Az első példány az Arctic Spitsbergen (Svalbard, Svalbard) szigetcsoportból származik, 130-110 ezer éves korú helyről. A második, amelynek életkora körülbelül 115 ezer évre becsülhető, Észak-Norvégiában találták. Csontjaiktól (első állkapocs az első esetben a bordák a másodikban) korábban izolálták a mitokondriális DNS-t, és meghatározzák a megfelelő nukleotidszekvenciákat. Kiderült, hogy az ősi mitokondriális DNS nem hasonlít a modern poláris medvék mtDNS-jéhez. Hogyan magyarázzuk meg? A beszélgetés a medve DNS adatainak összegyűjtésével, a genetikai adatok új blokkjának gyűjtésével és a medve genetika, a történelem és a biológia különféle tényeinek bevonásával kezdődött.Ezek az adatok viszonylag koherens képet alkottak a barna és a sarki medvék településéről és fejlődéséről.

A következő ismert tények a vita során fontosak voltak. Először is, a poláris medvék mitokondriális genomja alacsony diverzitással jellemezhető, a tartományát a barna medvék mtDNS polimorfizmusa teljes mértékben lefedi. Ugyanakkor a többi poláris medve élesen különbözik a barna és a morfológia, valamint az ökológia és a nukleáris gén markerek között. Másodszor, a barna és a sarki medvék egymást kergetik és termékeny utódokat termelnek, amint az a megfigyelések utolsó öt évében a biológusok is megjegyezték. Harmadszor, a barna és a sarki medvék sorai, amint azt úgy gondolják, 800-150 ezer évvel ezelőtt (közepes pleisztocén) a barna medve szibériai populációjának elszigeteltségéből fakadtak. És végül, szem előtt kell tartani, hogy a poláris medvék alacsony száma miatt az anyai vonalak (olvasható: az mtDNS vonalak) vesztése (vagy kihalása) nem ritka esemény.

Először is, a bioinformatika összefoglalta a GenBank DNS szekvencia adatbázisban tárolt fehér és barnamedetű adatokat az US National Center for Biotechnology Information szerverén.Ebben az adatbázisban 168 mtDNS szekvencia volt, beleértve a két fosszilis poláris medvét is. Ezután a genetika megkezdte a munkát: kiegészítették ezt az adatkészletet egy másik 74 példányban barna és poláris medvével, kiemelve és azonosítva az mtDNS egyes fragmenseit. Az ilyen munkamennyiség rövid idő alatt nagyon megvalósítható. Fontos, hogy az új olvasható töredékek nem csak a modern medvék (17 modern polár medvék), hanem a régiek is (34 holocén poláris medvék, 23 ősi barna medvék Írországból és Nagy-Britanniából) tartoznak. 53 poláris medvének és 189 barnamedvének összege kiderült.

Ezt követően a bioinformatika átveszi és felépít egy filogenetikai fát a 242 mtDNS fragmensek teljes adatkészletéhez. És ez a technológia már kifejlesztésre került. Az így létrejövő fa így néz ki:

Ebben a rendszerben négy klappát különítenek el, vagyis egy filogenetikus közösséggel rendelkező medvék csoportjait. A II. Kincsnek ez a tanulmánya a legérdekesebbé teszi az összes polár medvét, köztük a két õsi norvég példányt és az ősi írokat, valamint a délkelet-alaszkai barna medvék példányait – az ABC: Admiralty Island (Admiralty Island) Baranova (Baranof-sziget) és Chichagova (Chichagof-sziget).Fontos kiemelni, hogy a modern és az ősi poláris medvék elkülönülnek, míg az ősi rész közeledik a délkelet-alaszkai vonalakhoz és a modern részhez – az ősi írokhoz. Clade I – európai, skandináv és afrikai példányokat hoz össze. A barna medvék modern ír példányai is ide tartoznak. A Treasure III és IV az alaszkai, szibériai, kamcsatai és kelet-európai barna medvék komplex kombinációját ábrázolja.

Továbbá az anyai vonalak kiszámolt időpontjainak megfelelően a barna és a sarki medvék migrációjának mintázata helyreállt. A következő ábrán látható, dinamikus változata itt látható.

Most, miután a barna és a sarki medvék elrendezésére tervezték, a tudósok a poláris medvék kialakulásának lehetséges forgatókönyvét építették be. Az első, azelőtt elfogadott, a modern vonalak a sarkvidéki medvék monophyletikus leszármazottai az ősi vonalak az ír barna medvék, amely viszont származik délkelet-alaszkai. Az ír barna medvéket két testvércsoportra osztják fel – egy kihalt, a másik modern. Ez a hipotézis nem illeszkedik sem a molekuláris órákra számított időbe, sem a poláris medvék ősi vonalainak paleontológiai megjelenési idejéhez.Az újjáépítések nem teszik lehetővé, hogy mind az ősi, mind a modern poláros medvék egy egyfázisú vonalba kerüljenek. A másik két forgatókönyv a barna ír írók poláris medvék esetleges hibridizációjára utal. Ebben az esetben a hibridizáció eseményei két-három alkalommal fordultak elő 120 ezer év alatt. A hibridizáció feltételezése segít megmagyarázni a fehér és barna medvék mtDNS hasonlóságát, valamint az mtDNS különbségét az ősi és modern poláris medvék sorai között.

nyíl ábrázolja a barna és a poláris medvék anyai vonalainak migrációs irányát 120 ezer év alatt; annál intenzívebb rózsaszín színű a nyíl, annál megbízhatóbb a migráció ebben az irányban (BF – Bayes faktor). Ne feledje, hogy a migráció általános iránya keletről nyugatra van. A cikk tárgyát képező cikk rendszere Jelenlegi biológia

A valósághű hipotézisek elsősorban a fosszilis fehér és barna medvék korának meghatározására, valamint a medvék egyéni vonalai számának meghatározására alapulnak. A molekuláris órák kalibrálásához különösen a fosszilis fehér és barna medvék korát használják. Az életkor meghatározása azonban nagyon sokféle hibát eredményez.Így a jegesmedvék fosszilis maradványainak paleontológiai és radiokarbonos datálása 130 és 40 ezer év között változik. Az ősi fehér és barna medvék kincseinek divergenciájának kora, a filogenetikai rendszer megépítéséhez használt módszerek szerint eltér a paleontológiai és radiokarbon társkolástól. A szerzők megjegyzik, hogy a clade divergenciájának becsült ideje is nagymértékben függ a molekuláris órák kalibrációs módszereitől. Ezért a poláris medvék evolúciójának további vizsgálata nyilvánvalóan a bioinformatikai módszerek módszertani finomságaiba fog belemenni. A környezetvédők várakozással várják a vita eredményeit, mivel ha a hibridizáció megtörtént, és a poláris medvék fejlődésének szükséges és szerves része volt, akkor a modern embereknek meg kell tiltaniuk a vadászat minden poláris medvét, beleértve a hibrideket is. Poláris medvék hibridek felvétele engedélyezett.

Most, az éghajlatváltozás és az északi sarkvidék megolvadása következtében fehér és barna medvék hibridjei jelennek meg, így több ezer év után a poláris medvék megjelenése jelentősen megváltozhat. De jó lenne az emberiségnek emlékezni az ilyen poláris magvakra. Fotó: www.animalwallpaper.org

Forrás: Ceiridwen J.Edwards, Marc A. Suchard, Philippe Lemey, John J. Welch, Ian Barnes, Tara L. Fulton, Ross Barnett, Tamsin C. O'Connell, Peter Coxon, Nigel Monaghan, Cristina E. Valdiosera, Eline D. Lorenzen, Eske Willerslev, Gennady F. Baryshnikov, Andrew Rambaut, Mark G. Thomas, Daniel G. Bradley, Beth Shapiro. Polar Bear Matriline Jelenlegi biológia. Július 07, 2011. Doi: 10.1016 / j.cub.2011.05.058.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: