今天的北極熊起源於棕色愛爾蘭熊

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北極熊的“線粒體夏娃”,即今天所有北極熊的女性祖先,根本不是北極熊。

7月7日,研究人員在《當代生物學》雜誌上發表了關於北極熊物種歷史的研究成果。 其中一項發現是,所有北極熊細胞中的線粒體DNA都起源於一隻雌性棕熊的細胞,這隻棕熊生活在英國和愛爾蘭附近地區,時間是尼安德特人數量開始衰減的時期。

線粒體DNA直接從母親遺傳給後代,不摻雜任何父系遺傳資訊,這與細胞核DNA不同。 因此,研究人員可以利用線粒體DNA追溯母系祖先。


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透過比較來自全球各地242只熊(包括活體動物和化石,時間跨度為12萬年)的線粒體DNA序列,研究人員可以發現現代北極熊的線粒體譜系起源的時間和地點。 這張照片展示了發現熊化石的愛爾蘭洞穴之一。

分析顯示,在過去的10萬年中,棕熊和北極熊之間的交配成功產生了雜交後代。 其中一次交配發生在2萬至5萬年前,而整個現代北極熊種群都是這隻雌性祖先的後代。 與這隻北極熊祖先擁有相同線粒體譜系的棕熊已經滅絕,而線粒體DNA來自不同來源的北極熊也同樣如此。

氣候波動使得孕育今天北極熊的種間雜交成為可能。 儘管棕熊需要的棲息地氣候比它們的北極表親溫暖,但溫度變化可能會透過使其自然棲息地不適宜居住而將這兩個種群推向彼此靠近。 例如,溫度升高會融化北極冰,導致北極熊向更南部的陸地家園尋求庇護。 另一方面,較冷的時期會使愛爾蘭部分地區對棕熊不適宜居住,同時促進冰川的蔓延,將棕熊驅趕到新的棲息地,例如愛爾蘭海盆地冰川形成的冰架上。

“最根本的是,這兩個物種在不同的時期多次相互碰撞,共享棲息地和基因,”賓夕法尼亞州立大學的生物學家貝絲·夏皮羅在一份準備好的宣告中說。 夏皮羅與都柏林聖三一學院的丹尼爾·布拉德利共同領導了一個來自美國東西海岸和歐洲的科學家團隊。

棕熊和北極熊的雜交種至今仍然存在。 儘管已知棕熊和北極熊在圈養條件下生活在一起時會交配併產生後代,但野生雜交種更為罕見。 事實上,第一次野生雜交種目擊事件直到2006年才發生,當時一位愛達荷州的獵人在加拿大射殺了一隻。 然而,在過去的五年中,已經發現了更多的野生雜交種。

一些自然資源保護主義者希望將雜交種與北極熊一起列入瀕危物種名單(根據《瀕危物種法》,北極熊目前被歸類為“受威脅”)。 至於北極熊,它們應對氣候變化的能力可能會從這項研究中獲得提升。 瞭解北極熊在數千年前如何應對不斷變化的冰分佈,可能有助於科學家預測它們將如何應對未來的變化。

熊對旅行並不陌生,在超過10萬年的時間裡,它們從歐洲擴散到全球各地。 這段影片展示了它們的擴散過程。

Sophie Bushwick is tech editor at 大眾科學. She runs the daily technology news coverage for the website, writes about everything from artificial intelligence to jumping robots for both digital and print publication, records YouTube and TikTok videos and hosts the podcast Tech, Quickly. Bushwick also makes frequent appearances on radio shows such as Science Friday and television networks, including CBS, MSNBC and National Geographic. She has more than a decade of experience as a science journalist based in New York City and previously worked at outlets such as Popular Science,Discover and Gizmodo. Follow Bushwick on X (formerly Twitter) @sophiebushwick

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