Эволюция медведей и «потеря» копий генов

Белый и бурый медведи разошлись по эволюционным меркам совсем недавно (около 480 тыс лет назад), но при этом они живут в совершенно разных условиях. Белый медведь за это небольшое время успел развить различные приспособления к полярному климату: белый мех; более короткие, острые и изогнутые когти для передвижения по ледяной поверхности, захвата и надежного удержания добычи; укороченный хвост и уши для уменьшения потери тепла; специализированные передние лапы для плавания и большие жировые отложения под кожей для терморегуляции. Также у белых и бурых медведей сильно отличаются рационы питания. У белого медведя диета, богатая липидами и состоящая почти исключительно из морских млекопитающих, в то время как бурый медведь является всеядным животным, но его рацион состоит в основном из растений.

Сравнение геномов белых и бурых медведей позволило выявить генетические механизмы быстрой адаптации к условиям среды. Были обнаружены сотни однонуклеотидных замен у белых медведей по сравнению с бурыми медведями. Гены, в которых произошли замены, были вовлечены в работу мышц, окраску меха и метаболизм жирных кислот. Оказалось также, что у белых медведей произошла потеря копий некоторых генов. Так, уменьшилось число копий генов обонятельных рецепторов, генов, участвующих в метаболизме жирных кислот, а также AMY1B, гена, кодирующего амилазу слюны, которая расщепляет крахмал растений. Это произошло в ответ на переход от всеядной к преимущественно хищной диете во время эволюции белого медведя.