İnsanlar və Neandertalların Qütb və Qəhvəyi Ayılardan daha çox ümumi cəhətləri var

İnsanlar və Neandertalların Qütb və Qəhvəyi Ayılardan daha çox ümumi cəhətləri var

Qədim insanlar və Neandertallar və Denisovalılar, qütb ayıları və qəhvəyi ayılardan genetik cəhətdən daha yaxın idilər və buna görə də, ayılar kimi, Oksford Universitetinin Arxeologiya Məktəbinin rəhbərlik etdiyi bir araşdırmaya görə, sağlam, məhsuldar hibridlər istehsal edə bildilər.

Jurnalda nəşr olunan araşdırma Kral Cəmiyyətinin əsərləri B. , insanlar və qədim qohumlarımız arasındakı genetik məsafə dəyərlərinin asanlıqla hibridləşdiyi və məhsuldar balaları olan cüt növlər arasındakı məsafədən daha kiçik olduğunu göstərir.

Biologiya "Sərt təriflər" ilə maraqlanmır

Oxford Universitetinin Palaeogenomics & Bio-Archeology Research Network (PalaeoBARN) direktoru və tədqiqatın baş yazarı professor Greger Larson deyir:

"Dünyanı ayrı qutulara bölmək istəyimiz, növləri tamamilə ayrı vahidlər kimi düşünməyə vadar etdi. Biologiya bu sərt təriflərə və bir çox növə, hətta bir -birindən uzaq olanlara əhəmiyyət vermir təkamüllə, genləri hər zaman dəyişdirin. Proqnozlaşdırıcı metrikimiz, hər iki növün məhsuldar hibrid nəsil istehsal etmə ehtimalını tez və asan bir şəkildə təyin etməyə imkan verir. Bu müqayisəli ölçü, insanların və Neandertalların və Denisovalıların asanlıqla canlı bərəkətli balalar dünyaya gətirdiklərini göstərir. "

  • Tədqiqatçılar deyirlər ki, Neandertallar Afrikadan insanlar tərəfindən yayılan xəstəliklərə yoluxmuş ola bilərlər
  • Neandertallar haqqında hər şey - Təəccüblü faktlar
  • Neandertal əhalisinin yarısı sörfçünün qulağından əziyyət çəkir!

Denisovalılar, insanlar və Neandertallar arasında uzun cütləşmə tarixi qədim genomların təhlili ilə yalnız son zamanlarda sübut edilmişdir. Qədim insanlar da daxil olmaqla məməlilər növlərinin məhsuldar hibrid nəsil yetişdirmə qabiliyyətini proqnozlaşdırmaq çətindir və hibridlərin nisbi məhsuldarlığı açıq bir sual olaraq qalır. Bəzi genetiklər hətta Neandertalların və insanların 'bioloji uyğunluğun kənarında' olduqlarını söyləmişlər.

Denisovalılar, insanlar və Neandertallar arasında uzun cütləşmə tarixi qədim genomların analizi ilə yalnız son zamanlarda sübut edilmişdir. (Bruder /Adobe Stock)

İnsanlar və Neandertallar Uyğunluq Kənarında deyildilər

Bu sualı həll etmək üçün komanda, hər iki məməli növ arasında hibridlərin birinci nəslinin nisbi məhsuldarlığını proqnozlaşdırmaq üçün genetik məsafələrdən istifadə edərək bir metrik hazırladı. Bunu əvvəllər hibrid balalar istehsal etdiyi fərqli növlərin genetik ardıcıllıq məlumatlarını təhlil edərək etdilər.

Genetik məsafəni hibrid nəslin nisbi məhsuldarlığı ilə əlaqələndirməklə, hər iki növ arasındakı təkamül məsafəsi nə qədər çox olarsa, aralarındakı nəsillərin məhsuldar olma ehtimalının bir o qədər az olduğunu göstərdi. Bundan əlavə, komanda məhsuldarlıq həddini təyin etmək üçün məsafə dəyərlərindən istifadə etdi.

İnstaqramda məşhur olan bir neçə pişik cinsi də daxil olmaqla, Chausies, Bengals və Savannahs da daxil olmaqla, bilinən məməli hibridləri istifadə edərək proxy -ni sınadılar. Bütün bu cinslərdə birinci nəsil kişi hibridləri qısırdır.

Bir şirniyyat. (Wilczakrew/ CC BY SA 3.0 ) Komanda Chausies, Bengals və Savannahların işlərinə də baxdı.

Məhsuldarlığı bərpa etmək üçün, Bengal bəbirinə bənzər ləkələr kimi bəzi yabanı felid xüsusiyyətlərini qoruyarkən, pişik yetişdirənlər ev heyvanları yetişdirmək üçün erkək ev pişikləri ilə birinci nəsil dişi nəsillərin arxasına keçməlidirlər. Komandanın təhlili göstərdi ki, genetik məsafə daha böyük olan cüt növlər, hibrid məhsuldarlığı bərpa olunmazdan əvvəl ev pişikləri ilə daha çox backcrosses tələb edir.

İnsan və Neandertalları hibridlər yaradan digər məməlilərlə müqayisə etmək

İnsanlar və Neandertallar (və Denisovalılar) arasındakı məsafə dəyərləri hesablandıqda, hibridləşməsi asan və asanlıqla bilinən bir neçə cüt növ arasındakı - hətta qütb ayıları və qəhvəyi ayılar, çakallar və canavarlar arasındakı dəyərlərdən daha kiçik idi. Bu analiz, ilk genetik sekanslar yaranan kimi genomlarımızda Neandertalların və Denisovalıların varlığını əvvəlcədən təxmin edə biləcəyimizi göstərir.

  • Diş Araşdırması, Düşündükdən 400.000 il əvvəl Neandertallardan Ayrılan Müasir İnsanlara malikdir
  • Alət hazırlayan müəllimlər? Neandertallarla Müasir İnsanlar arasında Paylaşılan Təəccüblü Bacarıqlar
  • Neandertallar Qohumluq və Şanssızlıq səbəbindən öldü

Rusiyada Denisova Mağarasında bir Neandertal ana və Denisovalı ata uşağı olan bir qızla birlikdə çəkilmiş rəsm. ( Petra Korleviç )

Bu proxy, hər iki məməli növün canlı hibridləri doğurma ehtimalını proqnozlaşdırmaq üçün də istifadə edilə bilər.

Araşdırmanın ortaq ilk müəllifi Richard Benjamin Allen belə nəticəyə gəlir:

"Qoruma biologiyasında bir çox qərarlar əsirlikdə hibridlər istehsal edən əlaqəli orqanizmlərin bunun qarşısının alınmasına əsaslanaraq qəbul edilmişdir. Belə bir yanaşma, hibridizasiyanın vəhşi təbiətdə, xüsusən də nəsli tükənmək təhlükəsi altında olan populyasiyalarda oynadığı əhəmiyyətli rolu nəzərə almamışdır. Araşdırmamız, əlaqəli növlərin gələcəkdə qorunma səylərini məlumatlandırmaq üçün istifadə edilə bilər hibridləşmə və ya surroqat analıq proqramları alternativ ola bilər. "


Neandertalların ruhu varmı? İnsanlar nə vaxtdan var olur/ruhu var? [Bağlı]

Bu sualı təkmilləşdirmək istəyirsiniz? Sualı Xristianlıq Stack Exchange üçün mövzuya uyğun olaraq yeniləyin.

Kilsə bir növ Darvinin təkamülü və böyük partlayış nəzəriyyəsi ilə razıdırmı? Əgər belədirsə, insan nə vaxtdan mövcuddur? İnsanı ruhumuz kimi düşünürsək, Neandertalların ruhu varmı? Bu fərdin hələ ruhu yoxdu, amma bundan sonra uşaqlarının ruhu var və cənnətə gedə biləcək ilk insanlardır?


Qəhvəyi rəngdən ağa - qütb ayısının təkamülü

Qütb ayıları tromboz və kalsifik arteriyalar almadan çox yağlı bir pəhrizə dözür. Qütb ayısı genlərinin təhlilləri, ən böyük sağlamlıq problemlərimizdən birini aydınlaşdırmaq üçün istifadə oluna bilər. Şəkil: Rune Dietz

Nümunələrin əksəriyyəti, Qrenlandiya qütb ayısı ovlarından, ən yaxşı Arktik zaman seriyalarının gəldiyi şəkildəki Scoresbysunddan gəlir. Şəkil: Rune Dietz

Qütb ayısı, zamanla adi qəhvəyi ayıdan, xəz rəngini ağa dəyişərək, buzla örtülmüş ətrafı ilə qarışmaq üçün ideal rəng olaraq inkişaf etmişdir. Yeni məlumatlarla beynəlxalq bir araşdırma qrupu, qəhvəyi ayıdan müstəqil bir növə ayrılmağın çox sürətlə getdiyini sənədləşdirir.

"Qəhvəyi və ağ ayılar arasındakı genləri müqayisə etdik və təəccübləndik. Hər şeydən əvvəl, bir növ olaraq ağ ayının yaşı 480.000 -dən azdır. Orhus Universiteti Arktika Araşdırma Mərkəzinin Bioloji Elmlər Bölməsindən professor Rune Dietz deyir ki, əvvəllər düşünüldüyündən xeyli gəncdir.

Tədqiqatçılar, qəhvəyi ayının daha isti bir iqlim dövründə şimala köç etdiyini və sonradan soyuq bir dövr başlayanda bir qrup qəhvəyi ayı təcrid olunduğunu və bu səbəbdən yeni soyuq şərtlərə tez uyğunlaşmaq məcburiyyətində qaldıqlarını düşünürlər.

Hərtərəfli tədqiqat layihəsinə Çin, ABŞ, Qrenlandiya və Danimarkadan iştirakçılar cəlb edildi. Sensasiyalı tapıntılar 8 May tarixində tanınmış CELL jurnalında dərc olunur, ön səhifədə məqalənin bir fotoşəkili var.

"Pis" xolesterol

Tədqiqatçılar eyni zamanda qütb ayısının Arktikada yaşamaq qabiliyyətini bir neçə yüz min il ərzində inkişaf etdirdiyini də göstərirlər və bu çox sürətli bir təkamüldür.

Genlərdəki dəyişikliklər xəz rənginin qəhvəyi rəngdən ağ rəngə dəyişməsinə səbəb olduğu kimi, təbii seçmə də qanda yağ daşınmasını və bədəndəki yağ parçalanmasını tənzimləyən genlərdə dəyişikliklərə səbəb oldu.

Tədqiqatçılar, qütb ayısından alınan geni insanlarla müqayisə etdikdə, apoB genindəki dəyişikliklər göz qabağındadır. Məməlilərdə "pis" xolesterol kimi tanınan LDL (aşağı sıxlıqlı lipoprotein) ən vacib proteini kodlaşdıran gendir.

Bu, qütb ayısının əsasən dəniz buzunun üstündəki dəniz məməlilərindən alabalıqla zəngin bir pəhrizlə yaşadığı yüksək Arktik bölgələrdə həyata uyğunlaşması üçün çox vacibdir. Qütb ayılarının demək olar ki, yalnız yağ üstünlük təşkil edən pəhrizinə baxmayaraq, damarlarında yağ əmələ gəlmir və bununla ürək-damar xəstəliklərindən qaçırlar.

Arktik Araşdırmalar Mərkəzinin professoru və veterinar Kristian Sonne, "Bu xüsusi gendəki dəyişikliklər və ya mutasiyalar, qütb ayısının qanda yüksək miqdarda xolesterin, yağ və şəkərin öhdəsindən gələ biləcəyi üçün həlledici ola bilər" dedi. Biologiya, Orhus Universiteti.

Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, yeni bir tədqiqat proqramı, bu genlərin qütb aylarında nə qədər aktiv olduğunu və hüceyrələrdə zülalların və fermentlərin istehsalına səbəb olub -olmadığını, digər şeylərin yanında ürək -damar xəstəliklərinin inkişafına mane olub -olmadığını ortaya çıxara bilər. Bu cür məlumatlar, insanların yağla zəngin bir pəhriz nəticəsində getdikcə daha çox insanı təsir edən həyati təhlükəli xəstəliklərə qarşı necə müdafiə oluna biləcəyini ortaya qoymağa kömək edə bilər.

Daha isti hava

Professor Rune Dietz, Orhus Universiteti və Nuuk'taki Qrenlandiya Təbii Ehtiyatlar İnstitutu Erik Born, 30 ildən çoxdur ki, ağ ayılardakı toxuma və qan nümunələrini toplayır və nəticədə əvəzolunmaz bir məlumat xəzinəsi əldə edir.

Kütləvi materialın genetik tədqiqatları eyni dövrün iqlim məlumatları ilə müqayisə oluna bilər və beləliklə, hansı dövrlərdə ağ ayı populyasiyalarının, digər faktorların yanında, iqlimin təzyiq altında olduğunu və hansı dövrlərdə populyasiyaların ideal şərtlərə sahib olduğu ortaya çıxa bilər.

Rune Dietz deyir: "Mövcud iqlim dəyişikliyinin daha isti hava gətirəcəyi ağ ayının önümüzdəki əsrlərdə necə yaşayacağını təxmin etməyə imkan verir".

Tədqiqat İsveç, Finlandiya, Alyaskadakı Buzlaq Milli Parkı və Alyaskanın sahilindəki Admiralty, Baranof və Chichagof (ABC) adalarından 79 Qrenlandiya qütb ayısından 79 və 10 qəhvəyi ayıdan alınan qan və toxuma nümunələrindən ibarət idi. Orhus Universiteti, Kopenhagen Universiteti, Nuukdakı Qrenlandiya Təbii Ehtiyatlar İnstitutu, Çin Pekin Genetika İnstitutu və Kaliforniya Universiteti, Berkeley, ABŞ. Məqalənin əsas müəllifi, məqalənin arxasındakı fəaliyyətlərin hərtərəfli əlaqələndirilməsindən məsul olan GeoGenetika Mərkəzi, Kopenhagen Universiteti Təbiət Tarixi Muzeyi Postdoc Eline Lorentzendir.


Qütb Ayılarının Sirli Mənşəyi Elm adamlarını qarışdırır

Yeni araşdırmalara görə, ağ ayılar və qəhvəyi ayılar əvvəllər düşünüldüyündən xeyli əvvəl ayrılıb.

Bu fikir ayrılığı üçün keçmiş hesablamalar, Alyaskanın Admiralty, Baranof və Chichagof (ABC) Adalarında yaşayan qəhvəyi ayılardan gəldi.

Ancaq yeni bir araşdırmaya görə, ABC Adası ayıları əslində son bir neçə min il ərzində qəhvəyi ayılar və qütb ayıları arasında cütləşmənin nəticəsidir və əhalini ağ ayı köklərini təyin etməkdə yararsız hala gətirmişdir.

Kaliforniya Santa Cruz Universitetinin təkamülçü bioloqu Beth Shapiro, "Qəhvəyi ayıların və qütb ayısının təkamülünü həqiqətən də anlamaq istəsək, onları [ABC ayılarını] görməzdən gəlməliyik" dedi. "Bunlar xüsusi bir vəziyyətdir və bizə ağ ayının mənşəyi ilə bağlı heç nə deməyəcəklər."

Tapıntılar bu gün (14 Mart) PLOS Genetics jurnalında dərc edildi.

Qütb ayıları və qəhvəyi ayılar ayrıldıqda davam edən bir müzakirə var.

Keçmiş araşdırmalar Alyaskanın cənub -şərq sahillərində yerləşən ABC Adalarında olan qəhvəyi ayıların qütb ayısı DNT -yə bənzər mitokondrial DNT -yə malik olduğunu ortaya qoydu. (Mitokondrial DNT yalnız anadan gəlir və hüceyrənin mitokondriya adlanan enerji istehsal edən strukturlarında sitoplazmada daşınır.)

Şapiro, LiveScience -ə verdiyi açıqlamada, təxminən 150.000 il əvvəl qəhvəyi ayılardan fərqlənən qütb ayıları olduğunu göstərirdi.

Ancaq bunun bir mənası yox idi: İki möhtəşəm növ fərqli davranışlara və fiziki görünüşlərə malikdir və digər gen tədqiqatları 4 milyon il əvvəl bir -birlərindən ayrıldıqlarını irəli sürdü. Şapironun dediyinə görə, qəribə tapıntı tədqiqatçıları sirrini izah etmək üçün qəribə nəzəriyyələr irəli sürməyə vadar etdi.

Köçəri babalar

Çaşqınlığı aradan qaldırmaq üçün Shapiro və həmkarları yeddi qütb ayısının, iki qəhvəyi ayının (biri ABC adalarından) və bir qara ayının DNT -sini analiz etdilər.

Komanda, ABC Adalarının ayısının X cinsi xromosomundakı DNT -nin 6 faizindən çoxunu, ancaq ümumi DNT -nin yalnız 1 faizini qütb ayıları ilə paylaşdığını tapdı.

X-xromosom genləri çox vaxt anadan gəldiyindən, tapıntılar ağ ayı DNT-nin əslində dişi ayılardan gəldiyini göstərir. [Fotoşəkillərdə: 8 Qəribə Hibrid Heyvan]

Tədqiqatçılar tapıntıları izah etmək üçün qəribə bir ssenari irəli sürdülər: ABC Adalarının qəhvəyi ayıları bir vaxtlar qütb ayıları idi. Ancaq min illər əvvəl buzlaqlar əriyəndə həmin qütb ayıları adalarında sıxışdı.

Əlavə istiləşmə qəhvəyi ayıların Alyaska materikini kolonizasiya etməsi üçün daha yaxşı şərait yaratdı. Kişilər dağılanlar olduqları üçün uzun müddət kanal boyunca ABC Adalarına üzərək yerli dişi (ağ ayılar) ilə cütləşdilər. Nəticədə, ABC ayıları qəhvəyi ayılar kimi görünməyə və hərəkət etməyə başladılar, halbuki mitokondriyal DNT -də qütb ayısının izlərini saxlayırlar.

Genetik analiz, qəhvəyi ayıların və ağ ayının ilk dəfə nə vaxt ayrıldığını, yüz minlərlə milyon il əvvələ qədər geniş bir təxmin ortaya qoydu.

Şapiro, tapıntıların insanların, qütb ayıları tarixini sıralamaq istəyərkən ABC ayılarını görməzlikdən gəlmələri lazım olduğunu göstərir.

Təəssüf ki, elm adamları ağ ayı mənşəyinin sirrini həll etməyə daha yaxın deyillər.

"Qütb ayıları fosilləri tərk etmə ehtimalı çox olmayan bir yerdə yaşayırlar" deyən Shapiro, fosillərin Arktikanın buzlu və sulu şəraitində sağ qalmadığına işarə etdi. Qəhvəyi ayılar olan ortaq bir atadan onların təkamülünü izləməyi çətinləşdirdiyini söylədi.


Qütb Ayısının Tarixdən əvvəlki keçmişi

Ed Yong
23 iyul 2012

Qütb ayısı, təhlükə altında olan vəhşi təbiətin simvolu halına gəldi və istiləşən bir dünyada gələcəyi çox mübahisə yaratdı. Yırtıcı və rsquos keçmişi eyni dərəcədə mübahisəlidir. Qütb ayılarının təkamül tarixi, son illərdə natamam bir fosil qeydləri və qəhvəyi ayılarla hibridləşmə tarixi ilə çətinləşən bir neçə dəfə yenidən yazılmışdır və bu gün nəşr olunan Milli Elmlər Akademiyalarının əsərləri, trendini davam etdirir.

Pensilvaniya Dövlət Universitetinin tədqiqatçıları bu günə qədər ağ ayıların ən geniş genomik tədqiqatını başa çatdırdılar. DNT -ni qəhvəyi və qara ayıların DNA'sı ilə müqayisə edərək, qütb ayılarının 4-5 milyon il əvvəl yarandığını və onları hər kəsin şübhə etdiyindən xeyli yaşlı etdiyini hesabladı. Və onların genləri, tarixin çox hissəsində qəhvəyi ayılar ilə dəfələrlə cütləşmə izlərini daşıyırlar.

Komanda sənədləşməyə də başladı.

Hələ 2010 -cu ildə Lindqvist və həmkarları fərqli bir hekayə danışırdılar. Qütb ayısının mitokondriyal DNT -nin analizinə əsasən, qütb ayısı nəslinin qəhvəyi ayı ailə ağacında oturduğunu və 111.000 ilə 166.000 il əvvəl özünü qurduğunu müəyyən etdilər. Fosillər, 110.000-130.000 il əvvələ aid olan ən qədim ağ ayı nümunəsi olan 2008 -ci ildə toplanan Norveç çənə sümüyü ilə bu fikri dəstəklədi.

Bu, qütb ayılarının Arktika həyatına heyrətləndirici sürətlə uyğunlaşdığını irəli sürdü. Ancaq Frankfurtdakı Biomüxtəliflik və İqlim Araşdırma Mərkəzindən Frank Hailer və Axel Janke daha rahat bir təkamülün sübutu tapdılar. Bu ilin əvvəlində, qütb, qəhvəyi və qara ayıların nüvə genomundakı 14 yeri təhlil etdilər və qütb və qəhvəyi ayıların təxminən 600.000 il əvvəl ayrı yollarla gedən qardaş qruplar olduğunu tapdılar.

Qütb ayısı, üç qəhvəyi ayı və bir Amerikalı qara ayının nüvə genomlarının hərtərəfli genom sıralaması - hər bir DNT hərfini 25 ilə 100 dəfə əhatə edən - qütb ayıları və qəhvəyi ayıların bir -birindən ayrıldığını hesab edərək bu rəqəmi daha da geri çəkdi. 4-5 milyon il əvvəl, qəhvəyi ayılar qara ayılardan ayrıldıqdan qısa bir müddət sonra. Daha 22 canlı qütb ayısının və qədim Norveç çənə sümüyünün daha az dərinləşdirilmiş ardıcıllığı da bu qənaəti dəstəkləyir.

Lakin Janke yeni tarixdən əmin deyil. Uzun müddət əvvəl "geniş buz təbəqələrinin və Arktikanın buz örtüyünün yaranmasından əvvəl" olan qəhvəyi ayılardan ayrılma, atalarının qütb ayıları qəhvəyi ayılardan ayrı saxlayan fərqli bir yaşayış sahəsinə malik olmayacağını söylədi.

Əlavə etdi: "Bu bölünməni qiymətləndirmə üsulu, dəqiq bilməyəcəyimiz çoxsaylı təxminlərə bağlıdır." Buraya qədim ayı populyasiyalarının ölçüsü daxildir, bu da yalnız kompüter simulyasiyalarından çıxarıla bilər və primatların mutasiya nisbətlərinə əsaslanaraq genlərinin dəyişmə sürəti daxildir. "Daha yaxşı analizlər və modellər gələcəkdə daha dəqiq bir rəqəm verəcək" dedi Janke. Ancaq Lindqvist əlavə etdi: "dəqiq tarix gələcəkdə dəyişə bilsə də, inanıram ki, doğru zaman aralığına yaxınlaşırıq."

Eyni zamanda, yeni tədqiqat ağ ayının keçmişinin digər cəhətlərini ortaya qoyur. Qrup, genomunda qəhvəyi ayılardan gözləniləndən daha çox fərqlənən 1300 -dən çox sayt tapdı, bu seçimin bu yerlərin digər genomdan daha sürətli inkişaf etməsinə səbəb olduğunu irəli sürdü. Bunlara ana südündəki yağ miqdarını təsir edən BTN1A1 əzələ böyüməsində iştirak edən DAG1 və məməlilərin dərisinin və saçının rəngini idarə edən EDNRB və TRPM1 kimi genlər daxildir. Bu genlərdəki dəyişikliklər, qütb ayılarının soyuq şəraitdə güclü əzələlərini saxlamalarına, balalarını Arktikanın soyuqlarından yağ izolyasiyası ilə təmin etmələrinə və ağ, kamuflyajlı xəzlərin inkişafına kömək edə bilərdi.

Lindqvistin komandası haqlıdırsa, bu dəyişikliklər bir neçə iqlim sarsıntısı ilə uzun müddət ərzində toplandı. Ayıların genomlarını kompüter simulyasiyalarına qoşaraq, qrup qütb ayısı populyasiyalarının milyonlarla ildir ki, iqlim dəyişikliyini izlədiyini hesabladı: onların sayı daha isti minilliklər ərzində azaldı, lakin soyuq sığınacaqlarda çıxarılan kiçik populyasiyalardan geri döndü.Son zamanlarda, son 500.000 il ərzində, ayılar uzun və dramatik bir eniş yaşadı, bu da onların genetik müxtəlifliyinin niyə bu qədər aşağı olduğunu izah edə bilər. "Gələcəyə baxa və ağ ayıların taleyini deyə bilmərik" dedi Lindqvist, "amma ümid edirik ki, keçmişlərini daha yaxşı başa düşməyimiz gələcək dəyişikliklərə necə reaksiya verə biləcəklərini proqnozlaşdırmaqda bizə xəbər verəcəkdir."

İsti iqlim qütb və qəhvəyi ayıların bir -biri ilə daha tez -tez təmas qurmasına səbəb ola bilər və bu da onların cütləşmə imkanları yaradır. Həqiqətən də, onların genomları belə bir cütləşmənin keçmişdə çox yaygın olduğunu ortaya qoyur, çünki hər iki növ digərində yaranan genləri ehtiva edir. Alyaskanın cənub -şərqindəki bəzi qəhvəyi ayılar, genomlarının 5 ilə 11 faizini qütb ayısından miras almış, bəzi qütb ayıları da genlərinin 20 faizini qəhvəyi ayılarla bölüşmüşlər.

Qütb ayısının dəyişən təkamül tarixi, öz mənşəyimiz haqqında anlayışımızı əks etdirir. Son zamanlara qədər, insan təkamülünün hakim hesabatı, atalarımızın Afrikadan süpürüldüyünü və Neandertallar kimi bütün digər erkən insanları onlarla cütləşmədən əvəz etdiklərini söylədi. Neandertal mitokondriyal genomu bu fikri təsdiqləyirmiş kimi görünürdü, lakin tam Neandertal nüvə genomu, qohumlaşmanın açıq əlamətlərini ortaya qoydu. İndi bilirik ki, Avropa və Asiya genomlarının 1-4 faizi Neandertallardan gəlir.

"Bu, daha çox növ üçün daha çox genomik miqyaslı məlumatların əldə ediləcəyi həyəcanlı bir dövrdür" dedi Lindqvist. "Düşünürəm ki, növləşmə prosesinin, ata -baba növlərinin sadə bölünən parçalanmasından daha mürəkkəb olduğunu görəcəyik. Hibridləşmə, bəlkə də ətraf mühit dəyişikliyinə cavab olaraq əhəmiyyətli bir rol oynayacaq. "

W. Miller və başqaları, "Qütb və qəhvəyi ayı genomları keçmiş iqlim dəyişikliyinin qədim qatışıqlarını və demoqrafik izlərini ortaya qoyur" Milli Elmlər Akademiyalarının əsərləri, doi: 10.1073/pnas.1210506109, 2012.


Materiallar və metodlar

Genom sıralaması, xəritələşdirilməsi və konsensus ardıcıllığının yaradılması

Nümunə götürmə və DNT çıxarma və təkamül təhlillərindən əvvəl, zoopark kitablarından alınan soylar və fərdlərin görünüşü, bu fərdlərin hibrid olmadığını təsdiqlədi (Əlavə Şəkil 3). Qan nümunələrindən DNT çıxarılması, standart fenol/xloroform protokolları ilə qarışıqlığın qarşısını almaq üçün müxtəlif hallarda PCR əvvəli bir mühitdə edildi və altı ayı fərdin hər biri üçün 1 ilə 6 μg arasında DNT verdi (Əlavə Cədvəl 1). Cütlənmiş son kitabxanalar (500 bp) Illumina TrueSeq istifadə edərək Pekin Genom İnstitutu (BGI) tərəfindən hazırlanıb və Illumina HiSeq2000 üzərində 100 bp oxunması ilə nəticələndi. Rutin diaqnostika nümunələri bir baytar tərəfindən götürülmüş və sonrakı analizlər üçün müvafiq qurumların etik qaydalarına uyğun olaraq saxlanılmışdır (bax: Təşəkkürlər), Senckenberg Təbii Araşdırmalar Cəmiyyətinin ən yaxşı etik və təcrübi təcrübəsinə uyğun olaraq DNT təcrid edilməsi üçün fürsətçi olaraq istifadə edilmişdir.

Xam oxunuşlar sürüşmə pəncərə seçimi, minimum baza keyfiyyəti 20 və minimum oxu uzunluğu 25 bp olan Trimmomatic 48 tərəfindən keyfiyyətlə işlənmişdir. Yığılmış ağ ayı genomu 23, 1 Mb-dən böyük iskelelərdə BWA-MEM alqoritmi ilə BWA 0.7.5a 49 versiyasını istifadə edərək istinad xəritələşdirilməsi üçün istifadə edilmişdir. Uzunluğu 1 Mb -dən qısa olan iskelelər, potensial montaj əsərləri 50 səbəbiylə və aşağı axın analizlərində hesablama müddətini azaltmaq üçün xəritələşdirmə və analizlərə cəlb edilməmişdir. Duplicate Illumina oxunuşları Picard tools 1.106 versiyası (http://picard.sourceforge.net/) ilə qeyd edildi və genom əhatə dairəsi Samtools versiyasından təxmin edildi: 0.1.18 51.

Freebayes 0.9.14–17 52 adlı əlavə parametrləri olan monomorfik saytları -min-Xəritəçəkmə keyfiyyəti 20, -min-alternativ-say 4, -min-alternativ-hissə 0.3 kimi bildirmək imkanı istifadə edərək Tək Nükleotid Variantları (SNVs) adlanır. və -min -əhatə 4 əlavə/silmə (indel) yenidən düzəltmə ilə. Xüsusi bir Perl skripti, Variant Zəng Formatı (VCF) fayllarından eşlenen ayı fərdlərinin hər biri üçün konsensus ardıcıllığı yaratdı, heterozigot saytları saxladı və indelləri sildi. Uursin ayılarının takson nümunəsini tamamlamaq üçün əvvəllər dərc edilmiş altı genomdan oxunuşlar (Əlavə Cədvəl 1) və coğrafi paylanmaya əsasən, mövcudluq və ardıcıllıq dərinliyi və SNV -lər yuxarıda göstərildiyi kimi adlandırılmışdır. İki yüksək əhatəli (& gt 30X) genomu üçün, SNV-lərin zəng parametrləri (-min-əhatə), dublikatları işarələdikdən sonra orta oxunuş dərinliyinin yarısı olaraq təyin edildi. 53 genomu səhv dərəcələri, bütün ayı genomları üçün ən böyük iskele (67 Mb) üzərində hesablanmışdır ki, bu da konsensus ardıcıllığının yüksək keyfiyyətini təsdiq edir. (Əlavə Metodlar və Əlavə Şəkil 22).

Məlumat filtrasiyası, ardıcıllıq uzunluğunun simulyasiyası və topologiya testi

Növbəti addım, bütün 13 ayı fərdindən daha çox filogenetik analiz aparmaq üçün çoxlu növ hizalanmalar yaratmaq idi. Azaldılmış montaj və Xəritəçəkmə əsərləri ilə bir məlumat dəsti yaratmaq üçün, http://gigadb.org/23 ünvanında olan qütb ayısı istinad genomunun RepeatMasker 54 çıxış faylını istifadə edərək, TE -lər və sadə təkrarlamalar 19 üçün genom məlumatları maskalanmışdır. Qütb ayısı istinad genomu RepeatMasker çıxış sənədində sadə təkrarlama notu olmadığı üçün sadə təkrarları maskalamaq üçün (-int) seçimi ilə qütb ayısı istinad genomunu təkrar maskaladıq. Sonra bütün ayı genomları bedtools 2.17.0 55 versiyası və xüsusi Perl skriptləri ilə maskalanmışdır. 100 kb ölçüsündə üst-üstə düşməyən, sürüşən pəncərə parçaları Emboss 56 paketindən (Əlavə Şəkil 1) proqram ayırıcı ilə birlikdə xüsusi perl skriptlərindən istifadə etməklə çıxarılmış və 13 ayı fərddən 22.269 GFs məlumat bazası yaradılmışdır. Heterozigot saytlar və təkrar elementlərin hamısı "N" işarəsi ilə qeyd edildi və xüsusi Perl skriptləri istifadə edərək silindi. Filogenetik analiz üçün lazım olan GF -lərin minimum ardıcıllıq uzunluğunun qiymətləndirilməsi, təxminən qərəzsiz, AU test 57 -dən istifadə edərək filogenetik ağac topologiyasını rədd etmək üçün nə qədər ardıcıllıq məlumatının lazım olduğunu təxmin etməklə edildi. Yalnız kifayət qədər uzun ardıcıllıqlar statistik əhəmiyyətə malik alternativ ağacları fərqləndirə bilər. Qiymətləndirmə iki ayrı analizdə aparıldı: (a) simulyasiya edilmiş məlumat dəsti ilə və (b) 500 təsadüfi GFs (Əlavə Metodlar) məlumat dəsti üzərində.

Genomik Fragment (GF), kodlaşdırma və mitokondriyal ardıcıllıqlardan istifadə edərək filogenetik analiz

Filogenetik analiz üçün uzunluğu & lt 25 kb olan bütün GF -lər ilk 22.269 GF -dən çıxarılıb və nəticədə 18.621 GFs (ortalama ardıcıllıq uzunluğu 46.685 bp və standart sapma 9.490 bp) təşkil etdi. Veri toplusu daha sonra birləşən filogenetik növ ağacı yaratmaq üçün istifadə edildi. Əvvəlcə seçilmiş GF-lər RAxML 8.2.4 58 versiyasından istifadə edərək fərdi ML ağacları yaratmaq üçün istifadə edilmişdir. Ən yaxşı uyğunlaşdırma modeli, RAxML versiyası 8.2.4 58 -də mövcud olan jModelTest 2.1.1 59 istifadə edərək 10 Mb genom məlumatlarında seçilmiş və bütün ML analizlərinə tətbiq edilmişdir. ASTRAL 25, 18.621 ML ağacdan birləşmiş ağac növü yaratdı. Birləşən növ ağacının çəkilmə dəstəyi üçün GF ML ağacları 100 dəfə bağlandı və ümumilikdə 1.862.100 ML ağac yarandı. Bootstrap dəstəyi yaratmaq üçün standart parametrlərdən istifadə edərək açılan ML ağacları və birləşən növ ağacı ASTRAL 25-də giriş olaraq istifadə edildi. Phylip versiyası 3.69 60-dakı razılıq proqramı, 18.621 ML ağacdan hazırlanmışdır, əksəriyyətin fikir birliyi ağacıdır. SplitsTree versiya 4 61, ayı növləri arasında filogenetik ziddiyyəti araşdırmaq üçün müxtəlif eşik parametrləri olan (5%, 7%, 10%və 30%) 18,621 GF ML ağaclarından konsensus şəbəkəsi yaratdı. Eyni şəkildə nüvə protein kodlaşdırma ardıcıllığının (CDS) və mitokondrial genomların filogenetik təhlili panda genomu ilə qrup şəklində edildi (Əlavə üsullar).

İstifadə edərək gen axını təhlili D-statistika və DFOLYO-üsul

Qarışıq analizi üçün ANGSD 62 proqramı istifadə edilmişdir (D-statistika) gözlüklü ayı-Chappari-ni qrup olaraq istifadə edən ursine ayıları arasında. Digər ayıların oxunuşları, metod bölməsində təsvir edildiyi kimi, gözlüklü ayının konsensus ardıcıllığına uyğunlaşdırılmışdır. Əlavə olaraq, indel yenidən düzülüşü GATK 3.1-1 63 versiyasından istifadə edilərək həyata keçirildi. Günəş ayı-Anabell, qəhvəyi ayı-Finlandiya, Qəhvəyi ayı-ABC, Qütb ayısı-2, Amerika qara ayı, Asiya qara ayı, Tənbəl ayı da daxil olmaqla, ayı növlərinin bütün mümkün dörd takson topologiyası gen axınının analizinə cəlb edilmişdir. D-statistika. Sıfırdan sapmanın əhəmiyyətini qiymətləndirmək üçün parametrləri: -minQ 30 və -minMapQ30 olan bir blok çəngəl proseduru (10 Mb bloklu) istifadə edilmişdir. Günəş ayı-Anabell, Asiya qara ayı və tənbəl ayı nəhəng panda genomuna (ailMel1) http://hgdownload.soe.ucsc.edu/goldenPath/ailMel1/bigZips/ də xəritələdik və yuxarıda təsvir edilən analizləri təkrarladıq. qrup seçiminin nəticələrimizə təsir edib -etmədiyini araşdırmaq. Bundan əlavə, istifadə edərək məlumatları təhlil etdik DFOLYO-statistika 26, introqressiya imzalarını aşkar etmək. Bu analiz üçün, birləşmiş növ ağacını (Şəkil 2A) götürdük və müəlliflərin təklif etdiyi kimi rejimi dfoil ilə 100 kb olan bir pəncərə ölçüsü seçdik 26. Digər parametrlər standart olaraq qalıb.

PhyloNet istifadə edərək hibridizasiya nəticəsi

Bağlılıq tarazlığında olan 4.000 təsadüfi (hər dördüncü) GF -dən ibarət bir məlumat dəsti, əvvəllər təsvir edildiyi kimi köklü ML ağaclarını RAxML ilə hesablamaq üçün yaradılmışdır. Ağaclar, ML analizlərinin hesablama mürəkkəbliyini azaltmaq üçün hər bir ursin növündən bir nəfərə əlavə olaraq ABC-qəhvəyi ayıdan ibarət budama edildi. ILS və gen axınını özündə birləşdirən birləşmiş çərçivədəki maksimum ehtimal şəbəkələri, PhyloNet 32,64 istifadə edərək 50 işdə 0, 1 və 2 retikulyasiyaya imkan verən və ən yaxşı beş şəbəkəni qaytaran nəticə çıxarmışdır.

Heterozigotluğun, keçmiş effektiv populyasiya sayının və fərqlilik vaxtlarının qiymətləndirilməsi

Heterozigot saytların miqdarını və bütün ayı genomlarında paylanmasını hesablamaq üçün xüsusi Perl skriptlərindən istifadə edərək genomları 10 Mb bölgələrə bölündü. Heterozigot saytların sayı xüsusi bir Perl skriptindən istifadə edərək hesablanmış və R -dən istifadə edilməklə paylanmış şəkildə qurulmuşdur. Markovian coescent (PSMC) 34 cüt təhlili, vaxt keçdikcə təsirli əhali sayındakı keçmiş dəyişiklikləri qiymətləndirdi. PSMC analizi üçün qəhvəyi və qütb ayıları üçün on il, digər ayı növləri üçün isə altı il fərz edilən standart parametrlər və 100 önyükləmə replikasından istifadə etdik. Bütün növlər üçün 1 × 10-8 dəyişiklik/sayt/nəsil mutasiya dərəcəsi seçdik. Bu parametrlər əvvəlki qəhvəyi və qütb ayısı analizlərində istifadə edilmişdir 10 və tədqiqatlar arasında müqayisə olunmasını təmin edir. Altı illik bir nəsil Amerikalı qara ayı 65 üçün göstərildi və digər nisbətən kiçik bədənli ayılar üçün real hesab edildi. Mutasiya nisbəti, məməlilər üçün tipik sayılan insanlarda 66 x 1,8 × 10-8 dəyişiklik/sahə/nəsil cinsinə əsaslanan mutasiya nisbətinə yaxındır. Bütün ayı növləri üçün ayrılıq vaxtını da hesabladıq (Əlavə üsullar).


Ayrılma vaxtlarının və əhalinin bölünməsinin hesablanması

Filogenomik əsaslı fərqlilik vaxtı hesablamaları (Şəkil 5) nüvə gen məlumatlarına əsaslanan son təxminlərdən daha qədimdir, lakin mtDNA 17,44 məlumatları ilə üst -üstə düşür (Əlavə Cədvəl 7). Heterozigot yerlərin miqdarı növlər və fərdlər arasında fərqlənir və Asiya qara ayı genomunda ən yüksəkdir və gözlənildiyi kimi qütb ayıları və gözlüklü ayılarda ən aşağıdır (Əlavə Şəkil 4). Fərqli populyasiya tarixçələrini əks etdirə bilən iki günəş ayı arasında heterozigot sahələrin orta sayının fərqləndiyi diqqət çəkir.

Ağacın altındakı açıq mavi rəngli çubuq milyon il ərzində fərqlilik vaxtlarını göstərir və fərqlilik zamanları üçün 95% güvən intervalları düyünlərdə kölgə olaraq göstərilir. Bütün fikir ayrılıqlarının dəqiq vaxtları və aralıqları Əlavə Cədvəl 7 -də verilmişdir. Ayı rəsmini Jon Baldur Hlidberg (www.fauna.is) çəkmişdir.

Effektiv əhali sayında keçmiş dəyişikliklər üçün təxminlər (N.e) cütləşdirilmiş ardıcıl olaraq Markovian birləşməsindən (PSMC) 45 istifadə edərək bütün yeni sıralanmış ayılar Şəkil 6 -da göstərilmişdir (ölçüsüz PSMC Əlavə Şəkil 19 -a baxın). Aşağı əhatə dairəsi genomlarından alınan PSMC planları fərqli ola bilər və nəticədə dəqiq olmasa da, qəhvəyi, qütb və Amerika qara ayı üçün çıxarılan süjetlər, daha yüksək əhatə dairəsi genomlarında nəşr olunanlara bənzəyir (Əlavə Şəkil 20) 26. Asiya ayı fərdlərinin demoqrafik tarixçələri çox fərqlidir, lakin 100 ka -dan bəri bootstrap analizlərində üst -üstə düşmür (Əlavə Şəkil 21).

X oxu vaxtı, yaxis isə təsirli populyasiya ölçüsünü göstərir (N.e). İki günəş ayısının 100 ka (Əlavə Şəkil 21) və Asiya qara ayısının qəhvəyi ayı ilə eyni olan 500 ka -dan bəri sabit bir böyük Ne var idi. geniş coğrafi yayılma və yüksək heterozigotluq. Digər ayılar, aşağı populyasiya müxtəlifliyi və aşağı heterozigotluqla uyğun olaraq, nisbətən aşağı uzunmüddətli Ne saxlayırlar (Əlavə Şəkil 4). Ayı rəsmləri Jon Baldur Hlidberg (www.fauna.is) tərəfindən hazırlanmışdır.

PSMC təhlillərinə görə, Asiya qara ayı sabit və nisbətən yüksək uzunmüddətli bir vəziyyətdə qaldı Yox 500 ka -dan bəri (Şəkil 6). Bu, geniş coğrafi paylanması və genom 2 -də yüksək dərəcədə heterozigot yerləri ilə uyğundur. Asiya qara ayısının təsirli populyasiya sayı, son buz dövrünün sonu ilə əlaqəli olaraq təxminən 20 ka azaldı. Əksinə, gözlüklü ayı nisbətən aşağı uzunmüddətli təsirli populyasiya sayını qoruyub saxladı, daha aşağı populyasiya müxtəlifliyinə uyğun olaraq 2,46. İki günəş ayı fərdinin demoqrafiyası 100 ka görə bir -birindən təəccüblü şəkildə fərqlənir. Bootstrap replikaları üst -üstə düşmədiyindən fərqli əyrilər ayrı populyasiya dinamikası hipotezini dəstəkləyir (Əlavə Şəkil 21). Onların fərqli mitokondrial soyları (Şəkil 3) iki günəş ayı fərdinin təsvir olunan alt növlərə aid olduğunu göstərə bilər. U. m. malaya (Sumatra və Asiya materikləri) və U. m. euryspilus (Borneo) 47. Günəş ayılarının əcdadı dəniz izotopu mərhələsində (MIS) 6. Malay arxipelaqına yerləşmiş ola bilər. Aşağıdakı Eemian buzlaqlarında Borneo təcrid olundu və bununla da müxtəlif ətraf mühit şəraitinə və fərqli bir günəş ayı alt növünə səbəb oldu. məlum yerlərdən və yüksək genomlardan çoxlu fərdlərin nümunələri, bu spekulyativ olaraq qalır.


Nəticələr və Müzakirə

Üç ayı növünün genom miqyaslı sıralanması.

Dərin genom sıralaması apardıq (SI Əlavə) bir PB ("PB7" olaraq adlandırılır), iki ABC qəhvəyi ayı ("ABC1" və "ABC2"), ABC olmayan qəhvəyi ayı ("GRZ") və Amerikalı qara ayı (Ursus Amerika, bundan sonra qara ayı adlandırılacaq). Bu şəxslərin hər biri üçün 25-dən 100-ə qədər əhatə dairəsi yaratdıq, PB üçün ən dərin əhatə dairəsi ilə (SI Əlavə, Cədvəl S1). SOAPdenovo (12) istifadə edərək PB7 üçün 3.15 milyard oxu topladıq. Mate-pair məlumatları, N50 uzunluğu 61 kb olan və nəhəng pandanın təxmin edilən genom ölçüsünə (2.4 Gb) yaxın olan 2.53 milyard baza (Gb) malik 1.229.681 iskele və kontig istehsal etdi. Əlavə 22 PB üçün hər biri üç ilə 10 qat arasında olan aşağı əhatəli genom ardıcıllığı məlumatları (SI Əlavə, Cədvəl S1). PB montajımızı təsdiqləmək və nüvə genomik ardıcıllığını daha faydalı etmək üçün ayrıca qütb və qəhvəyi ayıların transkriptomlarını ardıcıllıqla sıraladıq (SI Əlavə, Cədvəl S2).

Bütün 27 fərdin oxunuşlarını PB məclisimizə uyğunlaşdırdıq və iki fərqli nukleotidin inamla təsbit edilə biləcəyi genomik mövqeləri axtardıq (SI Əlavə). Fərqli nukleotidlər fərqli növlərdən ola bilsə də, məsələn, PB -lərdə sabitlənmiş, lakin ortoloji qara ayı nukleotidindən fərqli olaraq belə mövqeləri SNP adlandırırıq. Bu prosedur 13.038.705 SNP verdi, bunlardan 2.540.010 PB -də polimorfdur. Bütün nümunələrdən oxunuşları it genomuna uyğunlaşdıraraq ikinci bir SNP dəsti hazırladıq (Canis tanış montaj versiyası 2.0) və eyni SNP çağırma prosedurunu tətbiq etmək. Bu yanaşma 12.023.192 SNP istehsal etdi, onlardan 1.914.757 PB arasında polimorfdur. Bu son dəst, bir az daha az sayda SNP çağırışını ehtiva edir (PB qurğusunun istifadəsi ilə müqayisədə), bu, it və ayı arasında parçalanmadan bəri it nəslindən silinmiş genomik bölgələrin nəticəsi ola bilər. Köpək genomuna əsaslanan SNP -lər, eyni zamanda etibarlılığı ilə sinonim və qeyri -sinonim kodlaşdırma SNP -lərini müəyyən etməyi asanlaşdıran və SNP -lərin it xromosomlarında müvafiq yerlərə xəritələnməsinə imkan verən əla gen annotasiyalarından faydalanırlar. Fərqli, lakin bir -birini tamamlayan yanaşmalarla istehsal olunan iki SNP dəstinin olması, aşağıda göstərilən müşahidələrin möhkəmliyini qiymətləndirməyə kömək etdi. Kəşf edilmiş SNP -lərimiz arasında, 26001, it genomundan (canFam2) bilinən ehtimal ortolog genlərin kodlaşdırma bölgələrində izlənilən amin turşularının dəyişdirilməsi ilə [tək amin turşusu polimorfizmləri (SAP)] nəticələnir. Bu SAP -lərdən 7,014 -ü hesablama proqnozları ilə, ehtimal ki, zülal funksional dəyişikliklərə səbəb ola biləcəyi və ya yəqin ki, "zərər verəcəyi" aşkar edilmişdir (SI Əlavə). Bütün polimorf SNP lokuslarında allellərin sayı və üç ayı növü arasında paylaşılan yüksək keyfiyyətli polimorf SAP allellərinin sayı (Şəkil 1), hər növ daxilində xeyli miqdarda sabit allellərin olduğunu göstərir. qütb və qəhvəyi ayı, qəhvəyi və qara ayı, qütblə qara ayı arasında olduğundan daha çoxdur. Qara ayıdakı allellərin nisbətən aşağı sayı, digər iki dərin ardıcıllıqla müqayisədə daha aşağı ardıcıllıqdan qaynaqlana bilər.SI Əlavə, Cədvəl S1).

Bütün SNP lokuslarında üç ayı növünə (polar, qəhvəyi və Amerika qara ayı) bənzərsiz və paylaşılan allellərin sayı (A) və SAP ilə nəticələnən yüksək keyfiyyətli polimorf variantlar (B).

Svalbard, Norveçdən 130.000 ilə 110.000 yaş arası PB nümunəsi üçün 164 Gb genişləndirilməmiş ov tüfəngi ardıcıllığı məlumatları da istehsal etdik (SI Əlavə, Cədvəl S1). Bu qədim ayıdan oxunan ardıcıllıq bizim PB genom quruluşumuza uyğunlaşdırılmışdır və 3.293.332 SNP üçün antik nümunədə ən azı bir aleli inamla təyin edə bilərik. Qədim PB nümunəsində üç qəhvəyi ayıdakı allellərə bənzəyən, lakin müasir PB allellərinə bənzəməyən 16,338 allel müşahidə etdik. Köpək quruluşuna əsaslanan SNP -lərlə, qədim nümunədəki 2.837.892 SNP üçün bir və ya hər iki allel təyin etdik və qəhvəyi ayıların allelləri ilə eyni olan, lakin müasir PBs olmayan 15.527 qədim PB allelini tapdıq.

Mitokondrial və Nüvə Təkamül Tarixlərinin uyğunsuzluğu.

PB -nin təkamülündə əsas bir sual, qəhvəyi ayı ilə yaxın əlaqəsinin dəqiq təbiətinə aiddir. Sıralanan bütün ayı fərdləri üçün, hətta nüvə genomunun orta əhatə dairəsi aşağı olanlar üçün də mitokondriyal genomlarını toplamaq üçün kifayət qədər məlumatımız var idi. Filogenetik analizlər (SI Əlavəəvvəllər yığılmış və ictimaiyyətə açıq olan mitokondriyal genomları da daxil edən)SI Əlavə, Cədvəl S3), ABC qəhvəyi ayıların bu məlumatlar ilə digər qəhvəyi ayılara nisbətən PB ilə daha yaxından əlaqəli olduğunu təsdiq edin (Şəkil 2A). Beləliklə, bu ayı növləri arasındakı ana əlaqələri taksonomik sərhədləri keçmir. ABC qəhvəyi ayılarının müəmmalı filogenetik mövqeyini daha da araşdırmaq üçün nüvə otozomal lokuslarından genom genişliyindəki SNP-lərə əsaslanan filogenetik bir ağac yenidən qurduq. Bu markerlər mitokondrial genomdan fərqli bir nümunə nümayiş etdirir: morfologiyasından göründüyü kimi bir araya gələn ABC qəhvəyi ayı fərdləri, ABC olmayan qəhvəyi ayı (GRZ) ilə PB-lərdən daha yaxından əlaqəlidir (Şəkil 2).B). Üstəlik, bu təhlillər qədim PB qruplarının Barents dənizindəki Svalbarddan olan müasir ayılar da daxil olmaqla bütün müasir PB -lərin bacısı olduğunu təsdiqləyir (4). Bu, qədim PB -nin həqiqətən də müasir PB -lərlə ən yaxından əlaqəli olduğunu sübut etsə də, mövcud Svalbard PB -lərinin bu sönmüş Svalbard soyundan daha çox Alyaskadan gələn PB -lərlə daha yaxından əlaqəli olması vacibdir. Doğrulama üçün daha çox mövcud və nəsli kəsilmiş PB -lərdən məlumatlar lazım olsa da, bu əlaqələr Barents dənizi PB populyasiyasında və bəlkə də bütün mövcud PB genetik ehtiyatlarında əvvəlki nəsil nəsillərinin yox olması və dəyişdirilməsi hipotezini dəstəkləyir.

Ayılar arasındakı əlaqələrin filogenetik yenidən qurulması. (AMitokondriyal genomlardan (mtDNA) yenidən qurulan Bayesian maksimum bağlama etibarlılıq ağacı, ayrı -ayrı qovşaqlarda arxa ehtimalları 0.99 -dan çox və açılış bant dəstəyi 99% -dən çoxdur (diaqonal xətlər kəsilmiş budaqları göstərir və ekran məqsədi ilə mağara ayı genomları istisna edilmişdir SI Əlavə, Şəkil S5, tam bir ağacı göstərir). (B∼12 milyon nüvə-genom SNP markerindən (nuDNA) hesablanmış genetik məsafələr ağacına qoşulan qonşu.

ABC qəhvəyi ayıların filogenetik yerləşdirilməsindəki mitokondrial və nüvə genomları arasındakı aydın uyğunsuzluq (Şəkil 2 və 3) arxaik və anatomik cəhətdən müasir insan soylarının təkamül tarixlərində tapılan güzgülərdir (2). Eynilə, iki əsas təkamül ssenarisinin bu nümunələri izah edə biləcəyini fərz edirik. Birincisi, ABC qəhvəyi ayılar və PBs, bu iki soyun əcdadlarının qarışması nəticəsində bir ana tarixini paylaşa bilər, sonra bir ayı mitokondriyal genomunun digər ayı soyu tərəfindən tutulması. Bu uyğunsuzluq, fərqli mitokondrial soyların, bəlkə də kiçik, təcrid olunmuş ayı populyasiyalarında, digərlərində itirilərkən sağ qalmasına imkan verən genetik sürüşmə (yarımçıq nəsil sıralaması) səbəbiylə ata -baba genetik soylarının təsadüfi çeşidindən də qaynaqlana bilər. Mitokondriyal DNT kimi rekombinasiyasız xromosomlar haqqında ardıcıl məlumatlardan çıxarılan filogeniyaların seçimlə təhrif oluna biləcəyi də irəli sürülmüşdür (14). Buna görə də, 36 qəhvəyi ayı və PBs məlumat dəstini istifadə edərək mitokondrial genomun 13 protein kodlaşdırma genində müsbət seçimin sübutunu sınadıq (SI Əlavə). Analizimizin nəticələri, qəhvəyi ayı və PB arasındakı ana təkamül əlaqələrini aparan mitokondrial DNT üzərində selektiv süpürmələrin böyük bir qüvvə ola biləcəyi fərziyyəsi istisna olmaqla, ABC qəhvəyi ayı və ya PB -yə aparan budaqlarda müsbət seçim üçün heç bir sübut göstərmədi. .

Ayılar arasında filogenetik uyğunsuzluq və fikir ayrılığı. Şematik növ ağacı (qara kontur), mtDNA gen ağacını təmsil edən kəsikli narıncı xətt ilə mtDNA ilə nüvə tarixi arasındakı uyğunsuzluğu vurğulayır. Şəkil, PB mitokondriyal DNT -nin ABC qəhvəyi ayı mitokondrial genomu ilə əvəz edilməsini (X işarəsi ilə) əks etdirir, baxmayaraq ki, əks ssenari, yəni müasir ABC qəhvəyi ayıda PB mitokondrial genomunun tutulması bu məlumatlarla istisna edilə bilməz. Gizli Markov modelinə əsaslanan soyun parçalanması və qarışığı ilə bağlı iki hipotez göstərilmişdir: (i) qara ayı ilə qəhvəyi ayı/PB soyu arasında qədim bir bölünmə (4-5 Mya), ardınca 200-100 kya ilə bitən fasiləli gen axını (boz gölgələmə) vəiiPB və qəhvəyi ayılar arasında oxşar qədim bir bölünmə, sonra ABC qəhvəyi ayılar və PBs arasında son zamanlara qədər geniş gen axını (boz gölgələnmə). Qədim PB soyu tükənmiş kimi göstərilir.

PB fərqlilik və qarışıq siqnalları.

Ayrılma vaxtı və gen axını haqqında nəticə çıxarmaq üçün dərin əhatə dairəsi olan dörd genomumuza birləşən gizli Markov modelini tətbiq etdik: PB, bir ABC qəhvəyi ayı, ABC olmayan qəhvəyi ayı və qara ayı. Əvvəlcə allopatrik fərziyyə fərziyyəsi altında cüt genomları müqayisə edərək sadə bir izolyasiya modelini (15) istifadə etdik. Bununla birlikdə, bütün müqayisələr üçün son dövrlərin və çox böyük əcdadların təsirli populyasiya saylarının təxminlərini əldə etdik (N.e), demoqrafik modelin səhv göstərilməsi ilə uyğun gəlir və əsl demoqrafiyanın sadə parçalanmalar olmadığını, bunun əvəzinə strukturlaşdırılmış populyasiyalar və gen axını ilə uzun müddət davam edən ilk parçalanmalar olduğunu irəli sürür. Buna görə də, ilkin bölünmə vaxtını və sonra tam bir ayrılmadan əvvəl gen axını dövrünü hesablayan genişləndirilmiş bir model tətbiq etdik (SI Əlavə). Qara ayılar və onların bacısı soyları arasında 4-5 Mya aralığında 100 ilə 200 kya qədər gen axını olduğunu təxmin etdik (Şəkil 3). Bu bölünmüş vaxt təxmini molekulyar məlumatlara əsaslanaraq əvvəllər bildirilən təxminlər aralığında (SI Əlavə, Cədvəl S4). Qəhvəyi ayı/PB soyu daxilində, onların ilk bölünməsinin təxminində bimodal vaxt payı var idi ki, bu da son zamanlarda və ya qara ayı ilə bölünməyə yaxın olanı göstərir (SI Əlavə, Şəkil S11). Qütb və ABC qəhvəyi ayılar arasında gen axınının nə vaxt kəsildiyinə dair qiymətləndirmə 0 ildən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənmirdi. Genişləndirilmiş model əsas demoqrafiyanı tam əks etdirməsə də və əlavə təhlillər lazım olsa da, bu nəticə qəhvəyi ayılar və PB -lər arasında qəhvəyi və qara ayı ilə təxminən eyni vaxtda, təxminən 4 5 Mya, ardınca tam bir soy ayrılması dövrü (və ya çox az gen axını olan) və daha sonra son qatışmalar. Təxminən 5 Mya olan bu qədim parçalanma təxminlərinin ayı növlərinin (16) radiasiyasına səbəb ola biləcək ətraf mühit dəyişikliyi dövrü olan Miosen -Pliyosen sərhədi ilə üst -üstə düşməsi və bəlkə də uyğun qütb yaşayış yeri təmin edən çoxillik dəniz buzunun, Orta Arktik Okeanında Mid-Miosendən bəri mövcuddur (17).

Qəhvəyi ayılarda və PB-lərdə mümkün olan qarışıq siqnallarını daha da araşdırmaq üçün ABC qəhvəyi ayı genomlarında ABC olmayan qəhvəyi ayılara nisbətən daha çox oxşar olan intervalları axtardıq (yəni "PB kimi" olanlar "GRZ kimi" əleyhinə). Əvvəlcə SNP məlumatlarının əsas komponent analizini (PCA) istifadə edərək PB-yə bənzəyən iki ardıcıl ABC qəhvəyi ayı genomunun fraksiyalarını təxmin etdik (18, 19) (SI Əlavə). Bu analiz iki ABC qəhvəyi ayı arasında xeyli müxtəliflik göstərsə də (Şəkil 4A), ABC1 genomunun 5.5% və ABC2 genomunun 9.4% PB bənzər olduğunu təxmin edir. Eyni yanaşmanı ABC olmayan qəhvəyi ayıya (yəni GRZ) tətbiq etsək, genomunun yalnız .51.5% -i PB-yə bənzəyir.

Qütb və ABC qəhvəyi ayılar arasında potensial qarışıqlıq. (A) Qarışıq fraksiyaların təxminlərini verən iki "proqnozu" göstərən PCA sahəsi. Proqnozların düzgün açılar yaratmamasının səbəbi müzakirə olunur SI Əlavə. (B) İki ABC qəhvəyi ayı üçün 11 -ci it xromosomuna uyğun bir qarışıq xəritəsi. Ölçü 10 milyon baza vahidindədir. Qırmızı sahələr ABC olmayan qəhvəyi ayılar ilə paylaşılan xromosom bölgələrini, mavi bir və ya hər iki xromosomun PB ilə paylaşıldığını göstərir (SI Əlavə, Şəkil S12, tam xəritəni göstərir). (C) Böyütmə B ABC qəhvəyi ayılardakı hər iki xromosomun ardıcıl PB-lərimizə çox oxşar olduğu 250 kb aralığı daxildir. Bölgənin ortologiyası da daxil olmaqla dörd gen var ALDH7A1duz tolerantlığı ilə əlaqəli ola bilərSI Əlavə). Şaquli ox P - Q, harada P PB -lərdə və Q ABC olmayan qəhvəyi ayının (GRZ) allelləri qəbul etmə ehtimalı. Beləliklə, müsbət dəyəri olan bir SNP, ABC2-nin bu bölgədə PB-yə bənzədiyini sübut edir, mənfi dəyər isə ABC2-nin genetik olaraq ABC olmayan qəhvəyi ayı kimi olduğunu göstərir.

Daha sonra iki ABC qəhvəyi ayı genomundakı otosomları nə bir, nə də hər iki xromosomda PB kimi olan aralıqlara ayırdıq (SI Əlavə). Bu intervalları xəritələmişik (Şəkil 4BSI ƏlavəABA1 genomunun 7.5% -nin və ABC2 genomunun 10.6% -nin PCA əsaslı analizi ilə ağlabatan bir razılaşma ilə PB-yə bənzədiyini təxmin edən Şəkil S12) SI Əlavə). Əhəmiyyətli olaraq, PB-yə bənzər bir çox aralıq, ehtimal ki, iki ABC qəhvəyi ayı arasında çox uzun və çox fərqlidir (SI Əlavə, Şəkil S12) rekombinasiya zaman keçdikcə bu bölgələri parçalamalı olduğu üçün ata -baba soyu sıralaması ilə asanlıqla hesablanmalıdır (20). Bəzi hallarda, intervallar təxminən dörd milyon baza uzunluğundadır və bir ABC qəhvəyi ayısında əsasən PB kimi, digərində isə GRZ kimi (SI Əlavə, Şəkil S12). Beləliklə, geoloji cəhətdən son qatışıqlar nüvə və mitokondriyal məlumatlarda müşahidə olunan nümunəni izah etmək üçün etibar qazanır.

Əlavə xəritələri (Şəkil 4BSI Əlavə, Şəkil S12), qarışıqlıq yolu ilə bir ayı soyuna daxil edilən və bəlkə də seçici qüvvələr tərəfindən saxlanılan genomik bölgələri müəyyən etmək üçün də istifadə edilə bilər (21) Məsələn, bu yaxınlarda müasir insanların immun funksiyası üçün kritik olan allelləri miras qoyduğu irəli sürülmüşdür. arxaik insanlarla əlverişli bir qədim qarışıq hadisə (22). Ayılardakı seçmə potensialı olan belə bir interval, homologunu ehtiva edir ALDH7A1. Bu genin insanları hiperosmotik stresdən qoruduğu göstərilmişdir (23) və PB-yə bənzər variantların dəniz gəmisinə keçiddə PB və ABC qəhvəyi ayılar kimi sahil qəhvəyi ayıları üçün seçici bir üstünlük təmin edə biləcəyi güman edilir. mühit (Şəkil 4CSI Əlavə).

PBs və Qəhvəyi Ayılar Populyasiyalarında Fərqləndirmə.

Genom genişliyindəki SNP məlumatlarının analizindən müəyyən edilən qarışıq nümunələrinin qəhvəyi ayıların və PB-lərin daha geniş bir coğrafi aralığında olub olmadığını qiymətləndirmək üçün nümunəmizi üç fərqli qitədən fərdləri daxil etmək üçün genişləndirdik (Şəkil 5).A). 100 SNP-nin alt qrupunu (qədim PB və 23 müasir PB-nin genom sıralarından müəyyən edilmiş) seçdik və 58 PB fərdləri və doqquz ABC və 51 ABC olmayan qəhvəyi ayılar da daxil olmaqla 118 ayıda bu SNP-ləri gücləndirdik və genotip etdik.SI Əlavə, Cədvəl S5). Bu populyasiya səviyyəli məlumatların təhlili göstərir ki, ABC qəhvəyi ayılar digər qəhvəyi ayılara PB-lərdən daha yaxındır (Şəkil 5).B), bəzi şəxslər genetik mənşəyinin 11% -ni PB ilə paylaşırlar (Şəkil 5C), yuxarıda göstərilən hesablamalara uyğundur. Əlavə olaraq, müasir PB -lərdən ikisi bütün qəhvəyi ayılarla genetik mənşəyinin 20% -ə qədərini, qədim PB isə 25% -ə qədər payı var (Şəkil 5)C).

118 qəhvəyi ayı və PB-nin populyasiya səviyyəsində təhlili. (A) Nümunələrin təxminən coğrafi yerləri. Mavi gölgələmə, daha sıxlığı göstərən daha qaranlıq kölgə ilə, mövcud bilinən PB aralığını təmsil edir. (B) ∼100 SNP genotiplərinə əsaslanan PCA sahəsi. Nümunələr üçün rənglər və simvollar əfsanədə göstərildiyi kimidir A, müasir PB -ləri təmsil edən üçbucaqlar ilə. (C) Qəhvəyi ayılar, ABC qəhvəyi ayılar və PB -lərin quruluş analizi, genetik populyasiyaların sayı 2 olaraq müəyyən edilmiş, bəzi ABC ayılarının və PB -lərin genomlarında mövcud olan qatqı səviyyəsinin aşağı olduğunu göstərir (qara ox ucu qədim PB -nin mövqeyini göstərir). (D) Genetik populyasiyaların sayına görə 58 PB üçün 3 olaraq quruluş təhlili.

Bundan əlavə, kəşf etdiyimiz SNP -lərin PB -lərdəki populyasiyanın genetik quruluşunu aşkar etmək üçün istifadə oluna biləcəyini araşdırmaq üçün yalnız müasir PB fərdlərini təmsil edən bir məlumat toplusunu təhlil etdik. Genom ardıcıllığımızdan, PBs arasında 2.540.010 polimorf SNP aşkar etdik, bu da nisbətən monomorf bir növ olan insanların müqayisəli məlumatları ilə müqayisədə azdır (SI Əlavə). Təxmini orta fiksasiya indeksi (FST) beş Alyaskalı PB (bir əhali olaraq) və ən yüksək əhatə dairəsi olan altı Svalbard (Barents dənizi) PBs (PB1-4, 6 və 8, ikinci əhali olaraq) cəmi 0.0785 idi. Müqayisə üçün, eyni proseduru Avropa və Asiya olmaqla iki insan qrupunun hər birindən beş fərdin oxşar bir verilənlər bazasına tətbiq edərək, orta hesab tapdıq. FST 0.1928, iki PB populyasiyası arasında xeyli az fərqləndiyini göstərir. Ancaq bizim PB FST Nümunə götürülmüş iki populyasiya mikrosatellit məlumatları tərəfindən təklif edilən qlobal genetik müxtəlifliyin yalnız bir hissəsini təmsil etdiyindən, bütünlükdə növlər üçün aşağı qiymətləndirilə bilər (24).

PB -lərin nisbətən aşağı genetik müxtəlifliyinə baxmayaraq, daha geniş coğrafi nümunələri təmsil edən SNP məlumatlarımız bir neçə mövcud PB populyasiyası arasında genetik quruluşun olduğunu göstərir (SI Əlavə). FST 0.004 ilə 0.105 arasında dəyişir (P & lt 0.005), Cənubi Beaufort və Çukçi dənizlərindən gələn PB -lər istisna olmaqla, bütün populyasiya cütlükləri arasında (FST = 0.004, P = 0.2 SI Əlavə, Cədvəl S7), eyni zamanda PCA və Bayes qruplaşdırma analizlərində bir araya gəlir (Şəkil 5 BD) 16 mikrosatellit lokusu (24) istifadə edərək müəyyən edilən nümunələrlə müqayisə edilə bilər. Bununla birlikdə, Barents dənizindən (Svalbard) və Kanadanın cənubundakı Hudson Körfəzindən olan PB -lərin hər ikisi də Alyaska qrupundan xeyli fərqlənir (Şəkil 5).D). Bu nəticələr göstərir ki, nüvə SNP dəstimiz, bənzər quruluşu (9) göstərməyən seyrək nüvə intron məlumatlarından fərqli olaraq, PB -lərin qlobal populyasiya genetik analizləri üçün faydalı ola bilər.

Ayı Demoqrafik Tarixi və Paleoklimatik Dəlillər.

Burada bildirdiyimiz kimi dərin ardıcıllıqla yazılmış genomlar, heterozigot mövqelərini nisbətən etibarlı şəkildə təyin etməyə və keçmiş populyasiya quruluşunu təxmin etmək üçün hazırlanan son zamanlar hazırlanan genomik birləşmə analizlərindən istifadə etməyə imkan verir. Tarixi dalğalanmaları qiymətləndirmək üçün cüt -cüt ardıcıl olaraq Markovian coescent (PSMC) modelinə (25) əsaslanan bir metod tətbiq etdik. N.e bir diploid bütöv genom ardıcıllığı daxilində allellərin ən son ortaq atalarından bəri zamanın paylanmasına əsaslanır. Bu metodu dərin əhatə edən beş ayı genomumuza tətbiq etdik: PB, iki ABC qəhvəyi ayı, ABC olmayan qəhvəyi ayı və qara ayı, ikinci, daha aşağı əhatə olunan PB (SI Əlavə, Şek. S14 və S15).

Qəhvəyi ayılar təxminlərində təxminən oxşar tendensiyalar nümayiş etdirir N.e keçmiş ∼5 milyon il ərzində tarix (Şəkil 6A), Pleistosen və Pliosen geoloji dövrlərini əks etdirir. Xüsusilə diqqətəlayiqdir ki, uzun müddətdir ki, azalır N.e Erkən Pleistosen (∼1 Mya) dövrünün sonunda başlayır, iqlim dövrlərinin dominant dalğa uzunluğu 41 ky dövrdən 100 ky dövrə keçdikdə və qlobal buzlaşmalar və iqlim daha da şiddətləndi (26). Əksinə, qara ayı N.eQəhvəyi ayıdan daha erkən azalmağa başlayan, bu zaman ərzində sabitləşir və bərpa olunur, bu səbəbdən Orta Pleistosen dövrünün soyuması və qurudulması, bəlkə də daha aşağı enli paleogeoqrafik aralığa görə daha az təsir göstərir. Qəhvəyi ayı N.e təxminən 140 kya zirvəsinə çatdıqdan sonra sağalır (Şəkil 6B), son qitələrarası temperaturun artması ilə təxminən əlaqəlidir (Eemian 130–114 kya). İçərisində kəskin azalma N.e son buzlaşma zamanı Yer kürəsinin ümumi soyumasını yaşadı.

Demoqrafik tarixə sahib olun. (A) PSMC (25) ayı təxminləri N.e 5 milyon il müddətində göstərilən dörd ayı genomundan çıxarılan tarix (burada ABC qəhvəyi ayılardan yalnız biri göstərilmişdir) SI Əlavə, Şəkil S14, analiz edilən bütün genomların nəticələrini və eyni zamanda bootstrap resampling nəticələrini göstərir). Tireli qutu, daha ətraflı şəkildə göstərilən vaxt aralığını göstərir B. Böyük boz rəngli qutu Erkən Pleistosen dövrünü, kiçik boz sahələr isə daha ətraflı şəkildə göstərilən əsas geoloji hadisələrə aiddir. B və mətndə müzakirə olunur. (BDaha böyük boz kölgəli sahə (Sağ) Erkən Pleistosenə aiddir və digər boz sahələr (sağdan sola) sırasıyla buzlararası Dəniz İzotopu Mərhələlərinə (MIS) 15, 13 və 11 və Eemiana aiddir. Oxlar, mətndə müzakirə edilən ayı populyasiyalarının tarixində baş verən hadisələri göstərir. H, Holosen dövrü.

PB -də tarixi tendensiyalar N.e Pleistosen dövründə çox fərqli bir nümunə göstərir. Birincisi, nəticələrimiz göstərir ki, Barents dənizi PB əhalisi ən azı 1 Mya birləşdi (Şəkil 6A). Bu vaxt mitokondrial genomlara əsaslanan PB mənşəyinin daha yeni hesablamaları ilə ziddiyyət təşkil etsə də (160-150 kya) SI Əlavə, Şəkil S5), daha əvvəl təsvir edilən genişləndirilmiş gizli Markov modelindən əldə edilən nəticələrlə ziddiyyət təşkil etmir. PSMC ilə, qeyd olunan artım N.e 800 ilə 600 kya arasında (Şəkil 6B), ehtimal ki, Orta Pleistosen soyudulması ilə asanlaşdırılaraq, təxminən 500.000 il ərzində ən uzun və bəlkə də ən isti buzlararası fasilə və mövcud və gələcək iqlim üçün potensial analoqu olan Dəniz İzotopu Mərhələ 11 (420-360 kya) ilə məhdudlaşır (27). PB olsa da N.e ABC ayı -PB ana bölünməsi ilə təxminən eyni vaxta təsadüf edən kiçik bir bərpa daha sonra aşağı olaraq qalır (SI Əlavə, Şəkil S5), Eemiya sonrası soyutma ilə əlaqələndirilə bilər, baxmayaraq ki, bu da əhalinin strukturunda artım göstərə bilər (25). Ən son, bir qədər artım N.e Holosen dövründə, son Buzlaq Maksimumu dövründə soyumağı əks etdirə bilər, baxmayaraq ki, bu kimi son hadisələrin genomik imzalarının daha az gücə malik olduğu bilinir (25). Ümumiyyətlə, bu analiz PB olmasına baxmayaraq güclü şəkildə təklif edir N.e keçmişdə xeyli böyük ola bilərdi, son 500.000 il ərzində qəhvəyi ayıdan xeyli kiçik olan uzun və kəskin bir eniş yaşadı. N.evə bəlkə də qəhvəyi ayılarla müqayisədə PB -lərdə müşahidə edilən aşağı genetik müxtəlifliyi izah etmək. Birlikdə götürsək, nəticələrimiz əsas iqlim hadisələrinin təsirli əhali sayında əhəmiyyətli bir formalaşdırıcı rol oynadığını güclü şəkildə göstərir.

PB -lərin Arktikaya uyğunlaşması: Müsbət seçimin potensial siqnalları.

Dərin sıralanmış genomlar, PB -nin bənzərsiz xüsusiyyətlərini araşdırmağa başlamağımıza və bunun ekstremal Arktikaya mükəmməl uyğunlaşmasını necə əks etdirə biləcəyimizə də imkan verir. PB, Arktikada həyat üçün geniş uyğunlaşmalar nümayiş etdirir. Bunlara aşağı temperaturda homeostaz saxlamağa imkan verən mexanizmlər və açıq morfoloji xüsusiyyətlərdən daha incə fizioloji xüsusiyyətlərə qədər uzanan bədən yağının qalın təbəqəsi, kamuflyaj təmin edən piqmentsiz xəz ilə demək olar ki, tam örtülməsi daxildir. buzda ovlamaq və günəşdən istiliyi qəbul edə bilən qara dəri (29). Bundan əlavə, xarakterik enerji istehlakı və yağ yığımı qəhvəyi və qara ayılar ilə paylaşılsa da, PB -lərdəki fizioloji vəziyyətlər olduqca dinamikdir və yalnız hamilə qadınlar uzun qış denningindən keçirlər (30).

Qəhvəyi ayılar və PBs arasındakı fenotipik fərqlərlə əlaqəli genetik əsasların imzalarını axtarmaq üçün bir çox yanaşmadan istifadə etdik. Birincisi, nəsillərdən birində və ya hər ikisində müsbət seçim altında potensial olaraq genləri və/və ya digər funksional elementləri saxlaya bilən genom bölgələrini təyin etdik (31). İstifadə etdik FST PBs və qəhvəyi ayılar arasındakı allel tezliklərinin fərqini ölçmək üçün hər bir SNP -nin dəyəri və iki növün genomlarının təsadüfən izah oluna biləcəyindən daha fərqli olduğu araşdırılan genomik intervalları (it məclisinə nisbətən)P ≤ 0.01), təsadüfi bir yanaşma istifadə edərək göstərildiyi kimi (SI Əlavə). Ortalama uzunluğu 20.943 bp olan 1.374 belə aralıq müəyyən etdik. Genlər (itlərin genomunda izahatları olan) ən yüksək bal aralığında (SI Əlavə, Cədvəl S8), daxildir DAG1 (distroglikan), iskelet əzələlərinin distrofinə bağlı glikoprotein kompleksinin mərkəzi komponentidir və mutant formada əzələ distrofiyası ilə məşğul olan bir namizəd genidir (32). Qış yuxusunda olan qara ayılar, eyni hərəkətsizlik dövründə insanlardan və gəmiricilərdən daha çox əzələ gücünü saxlasalar da əhəmiyyətli əzələ gücünü itirirlər (33). Bu mümkündür DAG1 PB -lərə, bəlkə də üre təkrar emalı və zülal konservasiyası ilə birlikdə əzələ atrofiyasını azaltmaq üçün bir mexanizm təqdim edir (34).

Başqa bir yüksək qol intervalında BTN1A1 laktasiya dövründə süd vəzinin sekretor epiteliyində çox ifadə olunan və süd lipid damcılarının tənzimlənmiş ifrazı üçün vacib olan gen (Şəkil 7) (35). Əvvəlki təcrübələr göstərdi ki, müəyyən polimorfizmlər BTN1A1 iribuynuzlu heyvanlarda və keçilərdə südün yağ tərkibini əhəmiyyətli dərəcədə artırır, halbuki onun silinməsinin siçanların sağ qalmasına və süddən kəsmə ağırlığına böyük təsir göstərdiyi aşkar edilmişdir (35, 36). Bu genin daha çox ifadəsinə və ya protein məhsulunun aktivliyinə səbəb olan mutasiyaların (ehtimal ki, kodlaşdırılmaması) PB südündə daha yüksək yağ tərkibi ilə nəticələnə biləcəyini fərz edirik. Bu, qəhvəyi ayılarla müqayisədə balalar tərəfindən lipidlərin alınmasını artırmaq üçün PB -lərdə bir uyğunlaşma ola bilər.

PB -lərdə seçici süpürgənin potensial bölgəsi. Yuxarı: Yüksək beş qısa aralığın mövqeyi FST Köpək xromosomunun 35-də xəritələnən PBs və qəhvəyi ayılar arasında. Aşağıda beş intervalın ən yüksək balının (və genom boyu 59-cu ən yüksək bal) böyüdülmüş görünüşüdür. Bu bölgədə bir homolog da daxil olmaqla bir neçə gen var BTN1A1, balaların lipid alması ilə əlaqəli ola bilər (mətndə ətraflı göstərildiyi kimi). 76 SNP üçün, plan qururuq FST, mavi ilə (yəni qəhvəyi ayılar kimi) 0,8 -dən böyük və qırmızı ilə 0,8 -dən az olan məsafələrlə (yəni daha çox qəhvəyi ayılar kimi). Aralar 0.8 -dən çıxılaraq vuruldu FST və intervaldakı bütün SNP -lərin cəmlənməsi. Genom miqyasında, SNP-lərin yalnız 17.1% -i müsbət bala malikdir və böyük SNP-lərin yüksək sıxlığı FST bu bölgədə statistik əhəmiyyət kəsb edir (SI Əlavə).

Amin turşusu polimorfizmləri.

Fenotipik uyğunlaşmalarla potensial olaraq əlaqəli olan PB genlərində amin turşusu variantlarını da araşdırdıq (SI Əlavə, Cədvəl S9 və Şəkil S16) və hesablama proqnozlarına görə "zərər verən" kimi təsnif edilir (SI Əlavə, Şəkil S17). Bu genlərin PB -lərdəki dəqiq funksiyasının daha da araşdırılması lazım olsa da, ehtimal ki, yağ turşusu mübadiləsi, qışlama və piqmentasiya ilə əlaqəli ehtimal ortologiyalarda yerdəyişmələr müəyyən etdik (daha ətraflı məlumat SI Əlavə). Məsələn, bir -in bir variantını tapdıq FTO PB -lərdə sabit görünən ortolog. Bu gendəki mutasiyalar əvvəllər insanlarda şiddətli obezite və postnatal böyümə geriliyi, yağsız bədən kütləsi və siçanlarda hiperfajiya ilə əlaqələndirilmişdir (37). Göründüyü kimi sabit və zərərli bir a tapdıq PLTP zülal məhsulu yüksək sıxlıqlı lipo-proteinin sintezi və katabolizmasında iştirak edən ortolog (38) və PB-lərdə hiperfajiya zamanı trigliseridlərin mövcudluğuna və çəki artımına təsir göstərə bilər. Bundan əlavə, uzun zəncirli yağ turşularının sintezi və katabolizması ilə məşğul olan iki ehtimal ortologda sabit variantlar tapdıq: CPT1BACSL6 (39, 40). Bu genlərdəki sabit variantlar PB -lərin yağ turşusu profili ilə əlaqəli ola bilər.

Bundan əlavə, əvvəllər dəri və saç piqmentasiyası ilə əlaqəli genlərdə amin turşusu polimorfizmlərini axtardıq (SI Əlavə, Cədvəl S13). PB xəz iki təbəqədən ibarətdir: sıx bir alt paltar və içi boş bir nüvəsi olan piqmentsiz uzun qoruyucu tüklər. EDNRB PB -lərdə sabit bir variant təqdim edən piqmentasiya ilə əlaqəli yeganə gen idi. Bu gen, dermis və enterik neyroblastlarda melanoblastların miqrasiyası üçün lazımdır və onun mutasiyası fərqli rəng nümunələri ilə nəticələnir (41). Qara ayını tədqiq edilən digər ursidlərdən ayıran variantlar genlərdə tapıldı MC1R, OCA2, TYRP1DCT, qarşılıqlı təsiri siçanlarda, atlarda və itlərdə palto rəng nümunələrini təyin edir (42). Bir SNP MC1R lokusun Britaniya Kolumbiyasının şimal-qərb sahillərində tapılan resessiv ağ fazalı (yəni Kermode) qara ayıya səbəb olduğu təsbit edildi (43). Araşdırılan müxtəlif ayılar arasında bir homologda doqquz amin turşusu polimorfizmindən ibarət maraqlı bir dəstə də tapdıq TRPM1 (MLSN1). Bu gen, Appaloosa atlarında fərqli palto rəng nümunələrindən məsuldur (44). Tapılan çox sayda variant qeyri -adi haldır və saxlanılan dublikat genləri əks etdirə bilər (xüsusən də polimorfizmlərin yayıldığı və onların polip tipli pelage rəngi ilə əlaqələndirilə bilən qəhvəyi ayılarda). Təsirlərinin birləşmiş olduğunu fərz edirik EDNRBTRMP1 PB dəri pigmentasyonuna cəlb oluna bilər, çünki melanoblastların içi boş anatomiyası səbəbindən saç şaftlarına pozulmuş miqrasiyası səbəb ola bilər.


Grizzlies Qütb Ayılarına Necə İnkişaf Etdi

Qütb ayısı olan Arktikanın simvolu, dünyanın ən sərt bölgələrindən birində sağ qalan son şəxsdir. Buz, tundra və qar dünyasında hökmranlıq edən bu ətyeyən, buzlu bölgələrin bəzi mamont canlılarına gedən bir nəslə sahib görünür.

Ancaq əslində, qütb ayısı və#8217 -lərin ən yaxın ataları, meşələrimizlə daha möhkəm əlaqələndirdiyimiz bir torpaq ətyeyicisidir. İllər keçdikcə elm adamları, qütb ayılarının nisbətən yeni bir növ və əslində bir alt növ olduğunu irəli sürən təkamül yolu kəşf etdilər. Ursus arktos, daha çox qəhvəyi ayı kimi tanınır. Elmi dəlillər, boz ayıların da daxil olduğu bir növ olan qəhvəyi ayının, qütb ayıları üçün daha sonra sərt Arktikada yaşamaq üçün ixtisaslar inkişaf etdirməyə davam edən bir "kəşfiyyatçı" olduğunu təsbit etdi.

Qəhvəyi ayılar və qütb ayıları genetik uyğunluqlarını sübut edərək cütləşə və canlı və ya məhsuldar nəsillər verə bilərlər. Bir heyvanın müəyyən bir növə aid olduğunu təyin edən bu çoxalma qabiliyyətidir. 2006 -cı ildə Kanada Arktikasında bəzilərinin “pizzly ” adlandırdıqları hibrid bir boz ayı/qütb ayısı tədqiqatçılara ağ ayılar və boz ayıların hətta vəhşi təbiətdə bir -birinə qarışa biləcəyini sübut etdi. Alyaskadakı tədqiqatçılar, dünyanın hər yerindən gələn qəhvəyi ayıların DNT -ni müqayisə edərkən, genetik əlaqələr axtararkən, xüsusən bir qəhvəyi ayı populyasiyası haqqında maraqlı bir kəşf etdi. Ən yaxın qütb ayısından 900 mil cənubda Alyaskanın ABC adalarında yaşayan fərqli bir qəhvəyi ayı populyasiyasının DNT -nin təhlili göstərir ki, ABC ayıları digər qəhvəyi ayılara nisbətən qütb ayıları ilə daha yaxından əlaqəlidir.

Qütb ayıları ayrı bir alt növ olaraq nə vaxt meydana gəldi? Genetik modellər, ağ ayının ortaya çıxmasının 70.000 il əvvəl və ya 1.5 milyon il əvvəl meydana gələ biləcəyini göstərir. Uzun illər Londondakı Kew Körpüsündə tapılan fosil ən qədim ağ ayı nümunəsi hesab olunurdu. Fosil, təkamülü təxminən 70.000 il əvvəl meydana gətirdi. Ancaq bu yaxınlarda elm adamları, Arktik Okeanda Norveçlə Şimal Qütbü arasında, ən azı 100.000 yaşı olan bir adadan fosilləşmiş çənə sümüyü aşkar etdilər. Elm adamları, bu çənə sümüyünün ən qədim bilinən ağ ayının qalıqlarını təmsil edə biləcəyinə inanırlar və beləliklə ağ ayının görünüşünü əvvəllər düşündüyümüzdən daha erkən qeyd edirlər.

Fosil qeydlərinə və DNT analizinə əsaslanaraq elm adamları, ağ ayının minilliklər ərzində təkamül yolunun daha aydın təsəvvürünə gələ bilmişlər. Təxminən 200.000 il əvvəl, buzlaqlar Avrasiyanın böyük bir hissəsini əhatə edərkən, Arktik Okean tamamilə donmuşdu. Məhz bu çətin dövrdə qəhvəyi ayılar yemək axtarışında gəzməyə başladılar. Təxminən 125.000 il əvvəl, aralığının ən şimalındakı qəhvəyi ayı əhalisi, ehtimal ki, qida rəqabəti səbəbiylə qəhvəyi ayı atalarından ayrıldı. Çox güman ki, əhali kütləvi buzlaqlar tərəfindən təcrid olundu və əksəriyyəti sərt mühitdə ölərkən, təkamül üstünlüyü və həddindən artıq soyuq üçün ideal palto rəngi və qalınlığı olan ayılar sağ qalıb böyüdü. Minlərlə il ərzində bu ayı əhalisi, sərt qütb mühitində yaşamaq üçün daha da xüsusi xüsusiyyətlərə uyğunlaşaraq daha çox təkamül dəyişikliklərinə məruz qaldı. Quzeydəki həyat, giləmeyvə yeyərkən, möhürləri parçalamaq üçün daha yaxşı formalı dişlər tələb etdikdə, qütb ayısının molar dişləri qəhvəyi ayının dişlərindən əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdi. Ayılar da qarlı ətraflarında kamuflyaj edən və onlara ovçuluq üstünlüyü verən ağ kürk yetişdirdi. Elm adamları inanırlar ki, bu ayılar əvvəlcə sahilə yuyulmuş möhür karkaslarını təmizləyiblər və möhürlərin nəfəs alması üçün suyun kənarında gözləyərək tədricən möhürləri ovlamağa başlayıblar. Bunun yeni bir ayı alt növünün təkamülündə əhəmiyyətli bir addım olduğuna inanılır — Ursus maritimus ya da qütb ayısı.

Təbiət bir zamanlar qəhvəyi ayıya o qədər həddindən artıq təzyiq göstərmişdi ki, nəticədə yeni, daha yaxşı uyğunlaşdırılmış bir alt növ-qütb ayısına səbəb oldu. Yenə də, təkamül qüvvələri uzun müddət davam edən bu növ üzərində hərəkət edir. Arktikanın istiləşməsi ilə, bir zamanlar təkamülün üstünlüyünü verən ağ ayının bənzərsiz ixtisasları, indi məxluqun çöküşü ola bilər. Dəyişən bir iqlim, Arktikanın yeni bir kralını və şiddətli və fürsətçi qəhvəyi ayı adlandıra bilər.


Məzmun

Bir neçə şübhəli görmə və təsdiqlənmiş səkkiz hal ilə, [3] bu cür hibridlərin təbii olaraq necə meydana gələ biləcəyi nəzəriyyələri fərziyyədən daha çox hal aldı. Bu qardaş növlər tez -tez bitişik bölgələri tutsa da, qütb ayıları qəhvəyi ayıların çox yer üzündə həyat tərzinə sahib olduqları dəniz buzları üzərində ovladıqları, yetişdirdikləri və hətta bəzən doğum yuvaları qurduqları üçün birbaşa təmas norma deyildi.

2006 kəşf Edin

Aydahodan olan ovçu Jim Martell, 16 aprel 2006 -cı ildə Şimal -Qərb Ərazilərindəki Banklar Adasındakı Sachs Limanı yaxınlığında boz rəngli bir qütb ayı hibridini vurduğu bildirilir. [1] [8] Martell, yerli bələdçisi Roger Kuptana ilə birlikdə ov edirdi. qütb ayıları üçün [9] və heyvanı normal bir ağ ayı olduğuna inandıraraq öldürdü. Məmurlar, qütb ayısına xas olan qalın, qaymaqlı ağ kürkü olmasına baxmayaraq, uzun pençələri, kürəkli kürəyi, dayaz üzü, gözlərinin, burnunun, kürəyinin və ayağının ətrafında qəhvəyi ləkələrin olduğunu, hamısı boz ayıların xüsusiyyətləridir. Ayı qarmaqarışıq hesab olunsaydı, ovçu 1000 CAN cərimə və bir ilədək həbs cəzası ilə üzləşə bilərdi. [9]

Britaniya Kolumbiyasında Wildlife Genetics International tərəfindən aparılan DNT testi, qütb ayısının anası və boz ayı atası olan hibrid olduğunu təsdiqlədi. Bu, hibridin bioloji cəhətdən mümkün olduğu və digər ursid hibridlərinin keçmişdə zooparklarda yetişdirildiyi bilinsə də, vəhşi təbiətdə ilk sənədləşdirilmiş haldır [3]. [10]

8 May 2006-cı ildə, qütblü ayı hibridinin kəşfi, hekayə elan edildikdən qısa müddət sonra komediya televiziya şousunda daha çox diqqət çəkdi. Colbert Hesabatı yeni növün Amerika Təhlükəsizliyi üçün bir nömrəli təhdid olduğunu açıq-aydın şəkildə qeyd etdi.

Çox mübahisə içərisində ayı o vaxtdan etibarən cənab Martellə qaytarılır. [11] [12]

Sonrakı kəşflər Redaktə edin

8 Aprel 2010 -cu ildə Viktoriya Adasındakı Ulukhaktok camaatından bir inuvialuit ovçusu David Kuptana ağ ayı olduğunu düşündüyünü vurdu. Ayı yoxladıqdan və DNT testindən keçirdikdən sonra, ayının anasının qıvrım qütblü bir hibrid, atasının isə boz bir ayı olduğu ortaya çıxdı. Ayı, qarmaqarışıqlarla qütb ayıları arasında aralıqda olan fiziki xüsusiyyətlərə malikdir, məsələn, pəncələrində qəhvəyi xəz, uzun pençələr və boz rəngli baş. [13]

2012-2014-cü illər arasında daha altı hibrid ayı ya ovçular tərəfindən öldürüldü, ya da bioloqlar tərəfindən canlı tutuldu. Nümunələr hər altından toplandı və genetik analiz həm hibrid statuslarını, həm də ailə münasibətlərini təsdiqlədi. [3] Bu günə qədər təsbit edilən səkkiz hibridə dörd birinci nəsil (F1, 50:50) və dörd grizzly bear backcross fərdlər (75:25 grizzly: qütb ayısı) daxildir. Tək bir F1 dişi, dörd arxa sürüşmə fərdinin hamısının anası idi və tək bir dişi qütb ayısı, dörd F1 -in hamısının anası və beləliklə də dörd arxa ayının nənəsi idi. Dişi qütb ayısı ilə cütləşən iki kişi, dörd F1 -ə səbəb oldu, bir boz ayı iki fərqli ildə qütb ayısı ilə cütləşdi (F1 -lərdən ikisi tam qardaşdır, lakin üç il fərqlə doğulur). Eyni iki erkək qəhvəyi ayı, hər ikisi də F1 dişi ilə cütləşərək dörd arxa tərəfli fərdlər əmələ gətirir, üç zibil yoldaşı bir kişi tərəfindən atılır və F1 dişi ilə atası arasındakı cütləşmədən gələn 3/4 yaşlı tək bir ayı.

Bu hadisələrin bir növ baryerin dağılmasının xəbərçisi olduğunu və ya sadəcə qeyri -adi bir lətifə olduğunu bilmək çətindir, çünki bu günə qədər təsdiqlənmiş bütün hallar tək bir qütb ayısının qeyri -adi yoldaş seçimi ilə əlaqədardır.

Arviat ayı redaktəsi

Hudson körfəzinin qərb sahilində Arviat yaxınlığında 2016 -cı ildə vurulan bir ayının hibrid olduğu və xəbər agentliklərinin bunu iqlim dəyişikliyinin nəticəsi olaraq izah etməyə çalışdığı geniş yayılmışdı. [14] Bu ayı açıq rəngdə idi, lakin 'sarışın' boz boz ayılar Qısır Zəmilərdə çox yayılmışdır [15] və Arviat ayı hibridlərə xas olan başqa xüsusiyyətlərə malik deyildi. Arviat ayı sonradan genetik analizlə saf qəhvəyi ayı olduğu təsdiqləndi. [16] [17]

Bir boz ayı 1951 -ci ildə Banks adasında öldürülsə də, bu növün Kanada materik sahillərinin şimalında uzaqlaşması son vaxtlara qədər nadir haldır. 1991 -ci ildə, materik sahillərindən 500 km aralıda, Melville adası yaxınlığındakı dəniz buzlarında bir və ya daha çox boz ayılar ov möhürləri və ağ ayılar haqqında sənədləşdirildi. [18] 2003 və 2004 -cü illərdə Melville Adasında çalışan bir geoloji qrup, bölgədə bir boz ayı haqqında fotoşəkil və DNT sübutları əldə etdi. [19] Onların hesabatında Kanada Arktik Arxipelaqında bir neçə başqa mənzərə haqqında məlumatlar da toplanmışdır.

Grizzly ayıları, yəqin ki, Qutusuz ərazilərdən Hudson Körfəzinə doğru şərqə və cənubdan Saskaçevan və Manitobaya doğru uzanırlar. [20] 2003-2008-ci illər arasında Manitoba, Churchill-in cənubundakı Wapusk Milli Parkında, doğum evləri üçün ağ ayıların istifadə etdiyi və Hudson Körfəzindəki buzsuz mövsümdə sığınacaq olaraq yeddi nəfər görüldü. [21] [22]

Kanadanın şimalından gələn hibrid ayıların ailə münasibətlərini və ata -babalarını təsdiqləmək üçün istifadə edilən genetik üsullar 1990 -cı illərin əvvəllərinə təsadüf edir və qədim tarixi ortaya qoyacaq qədər güclü deyildir. Bununla birlikdə, daha yeni genomika üsulları, xromosomların ayrı -ayrı hissələrinin tarixini müəyyən populyasiyalara (və ya hibridləşmə halında növlərə) aid etməyə imkan verən, genomdakı minlərlə yeri təhlil edir. Qəhvəyi ayılar və ağ ayılar üzərində aparılan genomik araşdırmalar, qütb ayısından qəhvəyi ayıya gen axınının, əksinə, Pleistosen dövründə zaman və məkanda geniş yayıldığını ortaya qoydu. [7] Xüsusi olaraq qeyd etmək lazımdır ki, Alyaskanın cənub -şərqindəki Aleksandr arxipelaqı adalarında yaşayan ayılar, ana olaraq miras qalmış mitokondrial DNT -ni tamamilə qütb ayıları ilə əlaqələndirirlər, lakin nüvə genomlarının 90% -dən çoxu qəhvəyi ayılardadır. Bu, son buz dövrünün sonunda növlərin şimala doğru geri çəkilməsində, qəhvəyi ayıların bitişik materikdən genlər təqdim etməsi ilə, ancaq qəhvəyi ayıların ümumiyyətlə bacarmadığı və ya qütb ayıları populyasiyasının geridə qaldığı bir prosesi əks etdirir. Adalara çatmaq üçün bir neçə km açıq okeanın üzmək istəməməsi (beləliklə mitokondrial DNT mübadiləsinin olmaması). [23]

Bu cür tədqiqatlar yalnız qütb ayıları və qəhvəyi ayılar ilə məhdudlaşmır və indi canlı növlərin təkamülü zamanı növlər arasında gen axınının geniş yayıldığı görünür. [24]

2006 -cı ildə kəşf hibridin diqqət mərkəzinə salınmasından bəri, media bu heyvana bir neçə portmanto adı ilə istinad etdi. pizzli ayı, ayı ayı, [25] və polizzly, lakin bu terminlərin heç birinin istifadəsi ilə bağlı fikir birliyi yoxdur. Kanadalı vəhşi təbiət rəsmiləri hibrid adlandırmağı təklif etdilər "nanulak", Kutup ayısı üçün Inuit adlarından götürülmüşdür (nanuk) və boz ayı (aklak). [26]

Bir konvensiyaya görə, [27] atanın adı bu cür birləşmələrdə birinci yerdədir: bir kişi ağ ayının və bir dişi qrizlinin övladları təklif olunur nanulak və ya "pizzalı ayı", erkək boz və dişi qütb ayısının övladları "ayı ayı" və ya bəlkə də aknuk.

2004 -cü ildə Osnabrückdəki Osnabrück Zooparkında iki boz qütblü hibrid bala (bir dişi və bir kişi) dünyaya gəldi və onların fiziki xüsusiyyətləri ümumiyyətlə ağ ayı ilə boz ayı arasında aralıqdır. [28] Məsələn, bədənləri qütb ayısından daha kiçikdir, lakin grizzlies -dən daha böyükdür, başları daha geniş boz rəngli baş və arıq qütb ayısı başı arasına düşür. [28] Qütb ayıları kimi uzun boyunları var, ancaq boz çiyinlər kimi kiçik çiyinlər. [28] Ayaqlarının dabanları qismən tüklərlə örtülmüşdür, qütb ayıları tüklə örtülmüş, izolyasiya rolunu oynayan, ayaqlarının isə tükləri olmayan dabanları var. [28]

Eynilə, hibridlərin tükləri, qütb ayıları və qıvrımların xüsusiyyətlərini qarışdıran bir boşluq nümunəsi nümayiş etdirir. Kesitdə, qütb ayılarının tükləri içi boş, qıvrımların tükləri ya bərkdir, ya da kiçik içi boş bölgələrə malikdir. [28] Bu, saçın grizzly'nin hansı hissəsindən alınmasına görə dəyişir. [28] Hibrid erkəklərdə pəncələrin tükləri bərk idi, ancaq arxa tərəfdəki qaranlıq saçlar "qütb ayısı tüklərində olduğundan daha kiçik boş bölgələr" olsa da bir qədər içi boş idi. [28] Dişi hibrid saçları, "bir sıra içi boş bölgələrdən ibarətdir". [28]

Hibridlər qütb ayısından daha çox oxşar davranış nümayiş etdirdilər. Oyuncaqları qütb ayısının buzları necə sındırdığını xatırladan tərzdə çaldılar və "qütb ayıları yırtıcı ata biləcəyi üçün" çantaları yana atdılar. [28] Eyni çantalar verilən qıvrımlar, bu fırtınalı davranışı nümayiş etdirmir. [28] Hibridlər də qütb ayıları kimi uzanaraq müşahidə olunurdu: qarınlarında arxa ayaqları yayılmış vəziyyətdə. [28]


Videoya baxın: Insanin skeleti