研究人員今天在《細胞》雜誌上報告稱，北極熊與棕熊的分化出乎意料地近期——在過去50萬年內。先前的研究表明，分離發生於60萬年至500萬年前之間。
最新的分析比較了來自格陵蘭島的79只北極熊與來自不同地區的10只棕熊的完整核基因組：瑞典、芬蘭、蒙大拿州以及阿拉斯加海岸附近的三個島嶼，即阿德米勒島、巴拉諾夫島和奇恰戈夫島。
研究發現，這兩個物種的分化發生在47.9萬年至34.3萬年前之間，加州大學伯克利分校的計算生物學家拉斯穆斯·尼爾森說，這將使北極熊“明顯比大多數科學家認為的要年輕”，他參與了這項研究。
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長除法
為了確定分裂發生的時間，研究人員比較了北極熊和它們的棕熊親屬共享的DNA片段的長度。這些序列隨著物種的繁殖和進化而分解和縮短，因此較長的片段表明兩個群體之間的分裂時間更近。這項名為“同源區段”的技術，也考慮了種群數量下降或瓶頸效應對遺傳的影響，這些瓶頸效應發生在兩個種群分化之後。
尼爾森解釋說：“如果你的人口規模縮小了，但沒有將其納入模型中，那麼看起來這兩個種群之間的差異可能比實際情況要大得多。”
北極熊-棕熊分裂的時間與溫暖的間冰期相吻合，當時棕熊可能將其活動範圍向北擴充套件並殖民了更高的緯度。當較冷的氣候返回時，這些熊可能被切斷並被迫適應新的條件。
尼爾森說，相對近期的物種分裂可能有助於解釋北極熊和棕熊（包括灰熊）雜交併產生可育後代（被稱為“灰北極熊”）的能力。
紐約州立大學布法羅分校的進化生物學家夏洛特·林德奎斯特此前估計，北極熊出現在400萬至500萬年前。“我們的模型可能太簡單了，”她說。但她懷疑分裂是否像尼爾森的研究表明的那樣發生在近期。“這個估計可能是基於更好的模型，但它仍然受到假設的很大影響，”她補充說。“我認為我們還沒有達到目標。”
為脂肪而生
北極熊主要以海洋哺乳動物為食，主要是環斑海豹和鬍鬚海豹。尼爾森和他的同事發現，它們可能在不到20500代的時間內就適應了這種飲食，“這是快速進化的前所未有的時間框架”，他們寫道。
對北極熊基因組的掃描發現，與心血管功能、脂質代謝和心臟發育相關的基因發生了變化。其中一個選擇性最強的基因APOB，已被證明編碼低密度脂蛋白（或“壞”）膽固醇中的一種蛋白質，這種蛋白質使膽固醇能夠從血液中被細胞吸收。
“到底怎麼才能吃那麼多脂肪？如果我們人類那樣做，我們在短時間內就會死亡，但它們卻茁壯成長，”加拿大阿爾伯塔大學埃德蒙頓分校的北極熊生態學和行為專家伊恩·斯特林說。“這種消化脂肪的特殊能力的進化具有生態學意義。”