‘หมีขั้วโลก’ เปลี่ยน ‘DNA’ ตัวเอง ปรับตัวให้อยู่รอดในโลกที่ร้อนขึ้น

“การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ” ทำให้น้ำแข็งขั้วโลกละลายอย่างรวดเร็ว นั่นหมายความว่าที่อยู่ของหมีขั้วโลกกำลังหายไปด้วยเช่นกัน คาดว่าภายในปี 2050 สองในสามของหมีขั้วโลกจะหายไป เนื่องจากถิ่นที่อยู่อาศัยที่เป็นน้ำแข็งของพวกมันละลายและสภาพอากาศร้อนขึ้น พวกมันจึงถูกนี้ถูกบังคับให้ปรับตัวเข้ากับความเป็นจริงที่โหดร้ายนี้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยงานวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าหมีขั้วโลกกำลังปรับเปลี่ยนพันธุกรรมของตัวเองอย่างรวดเร็วเพื่อความอยู่รอด

งานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอีสต์แองเกลียที่ตีพิมพ์ในวารสาร Mobile DNA ค้นพบว่า หมีขั้วโลกที่อาศัยอยู่ในกรีนแลนด์ตะวันออกเฉียงใต้มียีนบางตัวที่เกี่ยวข้องกับความเครียดจากความร้อน การแก่ชรา และการเผาผลาญที่แตกต่างออกไปจากกลุ่มหมีที่อยู่ทางเหนือกว่า ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่เดียวกันและแยกจากกันเมื่อประมาณ 200 ปีที่แล้ว ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันอาจกำลังปรับตัวเข้ากับสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น

นักวิจัยวิเคราะห์ตัวอย่างเลือดที่เก็บจากหมีขั้วโลกในสองภูมิภาคของกรีนแลนด์ และเปรียบเทียบ “ยีนกระโดด” (jumping genes) เป็นชิ้นส่วนเล็ก ๆ ที่เคลื่อนที่ได้ของจีโนมที่สามารถส่งผลต่อการทำงานของยีนอื่น ๆ นักวิทยาศาสตร์พิจารณายีนเหล่านี้ในความสัมพันธ์กับอุณหภูมิในสองภูมิภาค และการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องในการแสดงออกของยีน

“ดีเอ็นเอคอยชี้นำการเจริญเติบโตและพัฒนาการของสิ่งมีชีวิต จากการเปรียบเทียบยีนที่ทำงานอยู่ของหมีเหล่านี้กับข้อมูลสภาพอากาศในท้องถิ่น เราพบว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นดูเหมือนจะกระตุ้นให้เกิดการเพิ่มขึ้นอย่างมากของกิจกรรมของยีนกระโดดภายในดีเอ็นเอของหมีขั้วโลกทางตะวันออกเฉียงใต้ของกรีนแลนด์” ดร.อลิซ ก็อดเดน หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว

ผู้เขียนงานวิจัยกล่าวว่า การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจช่วยให้เราเข้าใจว่าหมีขั้วโลกจะอยู่รอดได้อย่างไรในโลกที่ร้อนขึ้น ช่วยให้เข้าใจว่าประชากรกลุ่มใดมีความเสี่ยงมากที่สุด และเป็นแนวทางในการอนุรักษ์ในอนาคต

ยีนที่เปลี่ยนแปลงมีบทบาทสำคัญในการวิวัฒนาการของประชากรหมีขั้วโลกที่แตกต่างกัน โดยดร.ก็อดเดนกล่าวว่า “การค้นพบนี้มีความสำคัญเพราะแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่า กลุ่มหมีขั้วโลกกลุ่มพิเศษในพื้นที่อบอุ่นที่สุดของกรีนแลนด์กำลังใช้ยีนกระโดด เพื่อเขียนดีเอ็นเอของตัวเองใหม่ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจเป็นกลไกการเอาชีวิตรอดอย่างสิ้นหวังเพื่อต่อต้านการละลายของน้ำแข็งในทะเล”

ลำดับดีเอ็นเอในสัตว์เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา แต่กระบวนการนี้สามารถเร่งให้เร็วขึ้นได้ด้วยความเครียดจากสิ่งแวดล้อม เช่น สภาพอากาศที่ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งในปัจจุบันภาคตะวันออกเฉียงเหนือของกรีนแลนด์มีอากาศเย็นกว่าและผันผวนน้อยกว่า ในขณะที่ทางตะวันออกเฉียงใต้มีสภาพอากาศที่อบอุ่นกว่าและมีน้ำแข็งน้อยกว่า โดยมีอุณหภูมิผันผวนสูง

“นี่หมายความว่าหมีกลุ่มต่าง ๆ มีการเปลี่ยนแปลงดีเอ็นเอในอัตราที่แตกต่างกัน และกิจกรรมนี้ดูเหมือนจะเชื่อมโยงกับสภาพแวดล้อมและสภาพภูมิอากาศเฉพาะของพวกมัน” ก็อดเดนกล่าว

หมีทางตะวันออกเฉียงใต้ของกรีนแลนด์ที่อาศัยในอุณหภูมิที่สูงกว่า อาหารส่วนใหญ่ของพวกมันจึงมาจากพืชและมีลักษณะหยาบกว่า ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของดีเอ็นเอในบริเวณที่เกี่ยวข้องกับการแปรรูปไขมัน ซึ่งอาจช่วยให้หมีขั้วโลกอยู่รอดได้เมื่ออาหารขาดแคลน เมื่อเทียบกับหมีทางเหนือที่กินอาหารที่มีไขมันสูง เช่น แมวน้ำ

“เราได้ระบุจุดสำคัญทางพันธุกรรมหลายจุดที่ยีนกระโดดเหล่านี้ทำงานอย่างมาก โดยบางจุดตั้งอยู่ในบริเวณที่เข้ารหัสโปรตีนของจีโนม ซึ่งบ่งชี้ว่าหมีกำลังเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐานอย่างรวดเร็วเพื่อปรับตัวให้เข้ากับถิ่นที่อยู่อาศัยที่เป็นน้ำแข็งทะเลที่กำลังหายไป” ก็อดเดนกล่าว

ปัจจุบัน กรมประมงและสัตว์ป่าแห่งสหรัฐอเมริกาจัดให้หมีขั้วโลกอยู่ในรายชื่อสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ โดยเหลืออยู่ประมาณ 26,000 ตัวบนโลก ด้วยสถานะใกล้สูญพันธุ์นี้ ก็อดเดนกล่าวว่าข้อความสำคัญที่เธอหวังจะส่งคือ “การปรับตัวในเชิงบวก” นี้มีขีดจำกัด

ขั้นตอนต่อไปคือการศึกษาประชากรหมีขั้วโลกกลุ่มอื่น ๆ ซึ่งมีอยู่ 20 กลุ่มทั่วโลก เพื่อดูว่ามีการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นกับดีเอ็นเอของพวกมันหรือไม่

งานวิจัยนี้อาจช่วยปกป้องหมีจากการสูญพันธุ์ได้ แต่เหล่านักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าไม่ควรนิ่งนอนใจ เพราะไม่ได้หมายความว่าหมีขั้วโลกจะมีความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์น้อยลง สิ่งสำคัญที่สุดคือทั่วโลกจำเป็นต้องลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและลดการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เพื่อชะลอไม่ให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น

ที่มา: ABC News, Euro News, NBC News, The Guardian