Arktik bukanlah tempat paling ramah di Bumi. Beberapa hewan Arktik seperti rusa kutub memiliki beberapa adaptasi genetik untuk membantu mereka berkembang biak di sana, dan salah satu predator utama di kawasan ini tidak terkecuali. Para ilmuwan bekerja sama ketika beruang kutub (Ursus maritimus) mungkin telah mengembangkan beberapa gen yang membedakan mereka dari beruang coklat (Ursus arctos). Analisis genom baru mengungkapkan bahwa mereka mungkin telah berubah selama 70.000 tahun terakhir. Temuannya dirinci dalam a studi yang diterbitkan pada 15 September di jurnal Genomik BMC.
Beruang kutub berkerabat dekat dengan beruang coklat, tetapi mereka memiliki banyak adaptasi penting yang membantu mereka bertahan dalam kondisi ekstrem di kutub. mereka memiliki dua lapisan bulu untuk membantu mereka tetap hangat dan kering. Yang pertama adalah lapisan berbulu halus besar yang berada tepat di sebelah kulit mereka. Lapisan lain yang terbuat dari rambut yang lebih panjang disebut rambut penjaga yang berfungsi seperti jas hujan. mereka rona bulu khasnya yang putih cerah bantu mereka menyamar. Beruang kutub juga dapat mencerna kolesterol dalam jumlah tinggi dari lemak tanpa menyakiti hati mereka. Hal ini membantu mereka berkembang sambil memakan anjing laut dan bahkan beberapa spesies paus seperti beluga.
Para ilmuwan percaya bahwa beruang kutub dan beruang kutub baru saja menyimpang secara evolusioner—sekitar satu juta tahun yang lalu. Bagaimana dan kapan beruang kutub beradaptasi dengan Arktik masih diperdebatkan.
Dalam hal ini mempelajarisebuah tim menganalisis genom 119 beruang kutub modern, 135 beruang coklat modern, dan dua fosil beruang kutub. Salah satu fosilnya adalah Tulang rahang poolepynten dari kepulauan Svalbard di Norwegia yang berusia antara 130.000 dan 100.000 tahun yang lalu. Fosil lainnya adalah a tengkorak beruang kutub remaja yang dijuluki Bruno yang ditemukan di Laut Beaufort Alaska. Meskipun namanya, Bruno adalah beruang betina yang hidup antara 100.000 dan 70.000 tahun yang lalu dan genomnya telah membantu para ilmuwan mempersempit perbedaan antara beruang coklat dan beruang kutub.
“Kami menemukan beberapa varian yang mungkin telah dipilih dalam ~70.000 tahun terakhir (yaitu varian tersebut tidak ditemukan pada fosil beruang kutub),” rekan penulis studi dan ahli biologi evolusi Universitas Kopenhagen Michael Westbury memberi tahu Sains Populer. “Selalu diasumsikan bahwa ketika beruang kutub berbeda dari beruang coklat, mereka pasti cepat beradaptasi dengan Arktik melalui perubahan evolusioner yang cepat. Namun, hasil kami menunjukkan hal itu mungkin tidak terjadi, dan adaptasi terhadap Arktik merupakan proses yang lebih bertahap. .
Tim membandingkan genom-genom ini untuk menentukan kapan tujuh gen kunci untuk adaptasi Arktik dipilih. Mereka menemukan itu untuk empat gen (ABCC6, AIM1, COL5A3, dan POLR1A), semua genom beruang kutub memiliki varian DNA yang sama. Ini disebut a alel tetapyang merupakan satu-satunya varian yang ada untuk gen tertentu dalam suatu populasi.
Namun, genom beruang coklat memiliki banyak alel. Hal ini menunjukkan bahwa gen-gen ini dipilih dari beberapa nenek moyang beruang kutub purba, dan bahwa beruang kutub telah beradaptasi dengan kehidupan Arktik pada awal evolusinya.
Namun, tiga gen yang disebut APOB, LYST, dan alel mengandung TTN diatur dalam genom beruang kutub modern, tetapi tidak dalam genom kuno. Gen APOB, LYST, dan TTN berhubungan dengan fungsi kardiovaskular. APOB dan TTN berhubungan dengan metabolisme. APOB dan LYST berhubungan dengan pigmentasi.
Tim percaya bahwa ini gen mungkin berhubungan dengan adaptasi yang diperlukan beruang kutub untuk bertahan hidup dalam sejarah yang lebih baru, mungkin menjelang akhir zaman es terakhir. Juga tidak jelas apakah hewan Arktik lainnya memiliki adaptasi serupa terhadap gen yang memengaruhi warna bulu, kesehatan jantung, dan metabolisme mereka.
“Saya pikir salinan gen ini ditemukan pada sebagian besar hewan, tapi mungkin varian spesifik pada beruang kutub yang memungkinkan mereka hidup di Kutub Utara,” kata Westbury. “Kami tidak melihat apakah hewan Arktik lainnya memiliki varian yang sama, tapi hal ini menarik untuk penelitian lanjutan.”
