DNA หมีขั้วโลกเริ่มปรับตัว รับมือโลกเดือด เพื่อเอาชีวิตรอด ท่ามกลางวิกฤตน้ำแข็งละลาย

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบการเปลี่ยนแปลงของดีเอ็นเอในหมีขั้วโลกที่อาจช่วยให้สัตว์ชนิดนี้ปรับตัวต่อสภาพอากาศที่ร้อนขึ้นได้ โดยเป็นครั้งแรกที่พบความเชื่อมโยงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างอุณหภูมิที่สูงขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงของดีเอ็นเอในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อาศัยอยู่ในธรรมชาติ

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังคุกคามการอยู่รอดของหมีขั้วโลกอย่างรุนแรง นักวิทยาศาสตร์คาดว่า ภายในปี พ.ศ. 2593 หมีขั้วโลกอาจสูญหายไปถึง 2 ใน 3 ของประชากรทั้งหมด เนื่องจากถิ่นอาศัยที่เป็นน้ำแข็งละลายและอุณหภูมิโลกที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง

อย่างไรก็ตาม งานวิจัยล่าสุดของนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอีสต์แองเกลีย ในสหราชอาณาจักร พบว่าหมีขั้วโลกที่อาศัยอยู่ทางตะวันออกเฉียงใต้ของกรีนแลนด์ มีลักษณะทางพันธุกรรมแตกต่างจากหมีขั้วโลกในพื้นที่ทางตอนเหนือ โดยยีนบางกลุ่มที่เกี่ยวข้องกับความเครียดจากความร้อน การชะลอวัย และกระบวนการเผาผลาญพลังงาน แสดงพฤติกรรมการทำงานที่เปลี่ยนไป ซึ่งอาจสะท้อนถึงการปรับตัวต่อสภาพอากาศที่อบอุ่นกว่า

นักวิจัยได้วิเคราะห์ตัวอย่างเลือดของหมีขั้วโลกจาก 2 ภูมิภาคของกรีนแลนด์ และเปรียบเทียบสิ่งที่เรียกว่า “ยีนกระโดด” หรือชิ้นส่วนดีเอ็นเอขนาดเล็กที่สามารถเคลื่อนย้ายตำแหน่งภายในจีโนมและส่งผลต่อการทำงานของยีนอื่น ๆ จากนั้นนำข้อมูลดังกล่าวมาเปรียบเทียบกับอุณหภูมิของแต่ละพื้นที่และการเปลี่ยนแปลงของการแสดงออกของยีน

“ดร.อลิซ ก็อดเดน” หัวหน้าทีมวิจัย อธิบายว่า ดีเอ็นเอเปรียบเสมือนคู่มือคำสั่งภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ซึ่งควบคุมการเจริญเติบโตและพัฒนาการของร่างกาย การเปรียบเทียบการทำงานของยีนในหมีขั้วโลกกับข้อมูลภูมิอากาศในพื้นที่ พบว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นมีส่วนกระตุ้นให้ “ยีนกระโดด” ในดีเอ็นเอของหมีขั้วโลกทางตะวันออกเฉียงใต้ของกรีนแลนด์ทำงานเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน

นักวิจัยระบุว่า เมื่อสภาพภูมิอากาศและแหล่งอาหารเปลี่ยนแปลงไปจากการละลายของน้ำแข็งทะเลและการเปลี่ยนแปลงของเหยื่อทางธรรมชาติ พันธุกรรมของหมีขั้วโลกก็เริ่มปรับตัวตามไปด้วย โดยกลุ่มหมีที่อาศัยอยู่ในพื้นที่อบอุ่นที่สุดของกรีนแลนด์แสดงการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมมากกว่าหมีในพื้นที่ตอนเหนือที่อากาศหนาวเย็นกว่า

ผลการศึกษาซึ่งเผยแพร่เมื่อวันศุกร์ในวารสารวิชาการ Mobile DNA ชี้ว่า ยีนที่เกิดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มีบทบาทสำคัญต่อวิวัฒนาการของประชากรหมีขั้วโลกในแต่ละพื้นที่ และอาจช่วยให้นักอนุรักษ์เข้าใจว่า หมีขั้วโลกกลุ่มใดมีความเสี่ยงสูงต่อการสูญพันธุ์ รวมถึงใช้เป็นข้อมูลในการวางแผนอนุรักษ์ในอนาคต

ดร.ก็อดเดน ระบุว่า การค้นพบครั้งนี้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่า หมีขั้วโลกกลุ่มหนึ่งในพื้นที่ที่อบอุ่นที่สุดของกรีนแลนด์ กำลังใช้ “ยีนกระโดด” เพื่อปรับเปลี่ยนดีเอ็นเอของตนเองอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจเป็นกลไกการเอาตัวรอดในภาวะที่น้ำแข็งทะเลกำลังละลายอย่างรวดเร็ว

นักวิจัยยังพบว่า อุณหภูมิในกรีนแลนด์ตะวันออกเฉียงเหนือมีความหนาวเย็นและเปลี่ยนแปลงน้อยกว่า ขณะที่พื้นที่ตะวันออกเฉียงใต้มีอากาศอบอุ่นกว่าและมีความผันผวนของอุณหภูมิสูง ดีเอ็นเอของสัตว์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามกาลเวลา แต่กระบวนการนี้อาจเกิดขึ้นเร็วขึ้นเมื่อเผชิญกับแรงกดดันจากสิ่งแวดล้อม เช่น ภาวะโลกร้อนที่ทวีความรุนแรง

นอกจากนี้ ยังพบการเปลี่ยนแปลงของดีเอ็นเอในยีนที่เกี่ยวข้องกับการสะสมและใช้ไขมัน ซึ่งอาจช่วยให้หมีขั้วโลกอยู่รอดได้ในช่วงที่อาหารขาดแคลน หมีในพื้นที่ที่อุ่นกว่ามีแนวโน้มบริโภคอาหารที่หยาบและมีส่วนประกอบจากพืชมากขึ้น แตกต่างจากหมีในพื้นที่ตอนเหนือที่พึ่งพาอาหารไขมันสูงจากแมวน้ำเป็นหลัก และดีเอ็นเอของหมีทางตะวันออกเฉียงใต้ดูเหมือนกำลังปรับตัวให้เข้ากับรูปแบบอาหารใหม่นี้

ขั้นตอนต่อไปของการวิจัยคือ การศึกษาหมีขั้วโลกในประชากรอื่น ๆ อีก 20 กลุ่มทั่วโลก เพื่อดูว่ามีการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในลักษณะเดียวกันหรือไม่

แม้งานวิจัยนี้จะช่วยเพิ่มความหวังในการปกป้องหมีขั้วโลกจากการสูญพันธุ์ แต่นักวิทยาศาสตร์ย้ำว่า การลดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกยังคงเป็นสิ่งจำเป็น โดยเฉพาะการลดการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและการปล่อยก๊าซคาร์บอน

ดร.ก็อดเดน ระบุทิ้งท้ายว่า แม้ผลการศึกษาจะให้ความหวังบางประการ แต่ไม่ได้หมายความว่าหมีขั้วโลกจะพ้นจากความเสี่ยง การแก้ปัญหาภาวะโลกร้อนยังคงเป็นกุญแจสำคัญต่อการอยู่รอดของสัตว์ชนิดนี้ในระยะยาว