科學人／破解北極熊與棕熊的分化之謎 7萬年演化過程塑造哪些基因差異？

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根據丹麥哥本哈根大學的研究，北極熊其實是大約七萬年前才從棕熊分化出來，並發展出能適應極寒、飽含脂肪的飲食和白色毛皮的獨特能力。這項發現發表在《BMC基因組學》（BMC Genomics）期刊上。

北極熊的起源之謎

科學家一直都知道北極熊和棕熊有親密的血緣關係，但兩者分化的具體時間一直不明。爲了破解這個謎題，研究團隊分析了超過100只北極熊、100只棕熊和兩隻北極熊化石的基因組，發現它們的基因差異最早可以追溯到七萬年前，顯示這段時間是兩個物種分道揚鑣的開端。

北極熊的特殊基因

北極熊與棕熊的主要差異之一是毛皮顏色和毛皮結構。北極熊擁有一層保暖的絨毛和一層防水的外層毛皮，而棕熊僅有一層。北極熊還有一種獨特的心血管能力，能夠消化大量富含脂肪的肉類。若是棕熊攝取這樣的高脂飲食，恐怕早就心臟病發一命嗚呼了。

這項研究發現，北極熊的基因演化主要集中在七個與「北極適應」相關的基因，其中四個基因在北極熊中是固定等位基因，這表示它們在適應北極嚴酷環境的過程中發揮了關鍵作用。

冰河期如何塑造北極熊

研究人員推測，北極熊基因組中的這些適應性差異可能源於冰河期晚期的環境壓力。當時，極地氣候變冷且食物有限，這種環境或許推動了北極熊對寒冷和高脂飲食的耐受性演化。

資料來源：

1. Yulin Sun et al, Late Pleistocene polar bear genomes reveal the timing of allele fixation in key genes associated with Arctic adaptation, BMC Genomics (2024). DOI: 10.1186/s12864-024-10617-3

2. Polar bears found to have diverged from brown bears just 70,000 years ago

（本文出自2024.10.25《科學人》網站，未經同意禁止轉載。）