Porque os ursos polares não precisam hibernar

Ursos castanhos e negros hibernam durante o inverno para conservar energia e se manter quentes. Mas o mesmo não acontece com os ursos polares.

Ursos polares apenas grávidos covilham durante os meses mais frios. Então como o resto sobrevive aos invernos árticos extremos?

Num novo estudo, os investigadores mostram que os genes que controlam a produção de óxido nítrico no genoma do urso polar são diferentes quando comparados com genes semelhantes nos ursos pardos e pretos.

“Com todas as mudanças no clima global, torna-se mais relevante observar que tipos de adaptações existem em organismos que vivem nesses ambientes de alta latitude”, diz a pesquisadora líder Charlotte Lindqvist, professora assistente de ciências biológicas na Universidade de Buffalo.

“Este estudo fornece uma pequena janela para algumas dessas adaptações”, diz ela. “As funções genéticas que tinham a ver com a produção de óxido nítrico pareciam ser mais enriquecidas no urso polar do que nos ursos pardos e ursos negros”. Havia mais variantes únicas nos genes dos ursos polares do que nos das outras espécies”

Calor em vez de energia

Os pesquisadores dizem que as adaptações genéticas são importantes por causa do papel crucial que o óxido nítrico desempenha no metabolismo energético.

Tipicamente, as células transformam nutrientes em energia. No entanto, existe um fenómeno chamado termogénese adaptativa ou não, em que as células produzem calor em vez de energia em resposta a uma dieta ou condições ambientais particulares.

Os níveis de produção de óxido nítrico podem ser uma chave de mudança desencadeando quanto calor ou energia é produzido à medida que as células metabolizam nutrientes, ou quanto dos nutrientes é armazenado como gordura, diz Lindqvist.

“Em níveis elevados, o óxido nítrico pode inibir a produção de energia”, diz Andreanna Welch, primeira autora e antiga pesquisadora pós-doutorada com Lindqvist. “Em níveis mais moderados, no entanto, pode ser mais um remendo, onde o óxido nítrico está envolvido na determinação se – e quando – a energia ou o calor é produzido”.

No novo estudo, publicado na revista Genome Biology and Evolution, os cientistas analisaram os genomas mitocondrial e nuclear de 23 ursos polares, três ursos pardos e um urso preto.

A pesquisa é parte de um programa maior dedicado a entender como o urso polar se adaptou ao ambiente ártico severo. Em 2012, Lindqvist e colegas relataram sequenciando os genomas de múltiplos ursos marrons, ursos pretos e ursos polares.

Em um artigo anterior no Proceedings of the National Academy of Sciences, estudos comparativos entre o DNA das três espécies revelaram alguns traços distintos do urso polar, tais como diferenças genéticas que podem afetar a função das proteínas envolvidas no metabolismo da gordura – um processo muito importante para o isolamento.

Co-autores incluem cientistas do Penn State, do US Geological Survey Alaska Science Center, da Universidade de Durham, e da Universidade da Califórnia, de Santa Cruz. A Universidade de Buffalo e a National Fish and Wildlife Foundation apoiaram o estudo.