De ce urșii polari nu au nevoie să hiberneze

Oursii bruni și cei negri hibernează în timpul iernii pentru a-și conserva energia și a se încălzi. Dar nu același lucru este valabil și în cazul urșilor polari.

Doar urșii polari gestanți se adăpostesc pentru lunile mai reci. Așadar, cum supraviețuiesc ceilalți în iernile extreme din Arctica?

Într-un nou studiu, cercetătorii arată că genele care controlează producția de oxid nitric în genomul ursului polar sunt diferite în comparație cu genele similare de la urșii bruni și negri.

„Cu toate schimbările climatice la nivel global, devine mai relevant să analizăm ce fel de adaptări există la organismele care trăiesc în aceste medii la latitudini înalte”, spune cercetătorul principal Charlotte Lindqvist, profesor asistent de științe biologice la Universitatea din Buffalo.

„Acest studiu oferă o mică fereastră către unele dintre aceste adaptări”, spune ea. „Funcțiile genice care au legătură cu producția de oxid nitric păreau să fie mai îmbogățite la ursul polar decât la urșii bruni și urșii negri. Existau mai multe variante unice în genele urșilor polari decât în cele ale celorlalte specii.”

Căldura în loc de energie

Cercetătorii spun că adaptările genetice sunt importante datorită rolului crucial pe care îl joacă oxidul nitric în metabolismul energetic.

Tipic, celulele transformă nutrienții în energie. Cu toate acestea, există un fenomen numit termogeneză adaptivă sau fără tremurături, în care celulele vor produce căldură în loc de energie ca răspuns la o anumită dietă sau condiții de mediu.

Nivelurile de producție de oxid nitric pot fi un comutator cheie care declanșează cât de multă căldură sau energie este produsă pe măsură ce celulele metabolizează nutrienții, sau cât de mult din nutrienți sunt depozitați sub formă de grăsime, spune Lindqvist.

„La niveluri ridicate, oxidul nitric poate inhiba producția de energie”, spune Andreanna Welch, primul autor și fost cercetător postdoctoral cu Lindqvist. „Cu toate acestea, la niveluri mai moderate, ar putea fi mai mult un joc, în care oxidul nitric este implicat în determinarea dacă – și când – energia sau căldura este produsă.”

În noul studiu, publicat în revista Genome Biology and Evolution, oamenii de știință au analizat genomurile mitocondriale și nucleare a 23 de urși polari, trei urși bruni și un urs negru.

Cercetarea face parte dintr-un program mai amplu dedicat înțelegerii modului în care ursul polar s-a adaptat la mediul aspru al Arcticii. În 2012, Lindqvist și colegii săi au raportat secvențierea genomurilor mai multor urși bruni, urși negri și urși polari.

Într-o lucrare anterioară din Proceedings of the National Academy of Sciences, studiile comparative între ADN-ul celor trei specii au scos la iveală unele trăsături distinctive ale urșilor polari, cum ar fi diferențele genetice care pot afecta funcția proteinelor implicate în metabolismul grăsimilor – un proces foarte important pentru izolare.

Printre coautori se numără oameni de știință de la Penn State, US Geological Survey Alaska Science Center, Durham University și University of California, Santa Cruz. Universitatea din Buffalo și National Fish and Wildlife Foundation au sprijinit studiul.

.