Eisbären-DNA verändert sich durch Erwärmung der Arktis

Ein unerwartetes Signal von Grönlands Bären

Am 15. Dezember 2025 veröffentlichten Forscher Belege dafür, dass Eisbären im Südosten Grönlands deutliche Veränderungen in der Aktivität von Abschnitten ihrer DNA zeigen – Veränderungen, die offenbar der lokalen Erwärmung folgen. Das Team analysierte Blutproben von 17 erwachsenen Eisbären aus zwei gegensätzlichen Regionen Grönlands und fand eine deutlich höhere Aktivität sogenannter „springender Gene“ bei Bären an der wärmeren, variableren Südostküste. Zu den Regionen mit erhöhter Aktivität gehören genetische Nachbarschaften, die mit der Fettverarbeitung, dem Altern und zellulärem Stress in Verbindung stehen, was auf eine biochemische Verschiebung hindeutet, die mit einer sich schnell verändernden Arktis einhergeht.

Der Befund ist bemerkenswert, da er eine messbare molekulare Reaktion bei einem Spitzenprädator mit einem spezifischen Klimagradienten verknüpft. Eisbären sind auf Meereis angewiesen, um Robben zu jagen; in Gebieten, in denen das Eis dünner ist oder im Sommer früher zurückweicht, sind die Bären mit anhaltender Nahrungsknappheit und energetischem Stress konfrontiert. Die neue Studie, die von Forschern der University of East Anglia geleitet und in der Fachzeitschrift Mobile DNA veröffentlicht wurde, interpretiert die erhöhte Aktivität von transponierbaren Elementen als Teil der genomischen Antwort der Bären auf diesen Umweltdruck.

Doch die Entdeckung ist keine einfache Geschichte erfolgreicher Anpassung. Stattdessen öffnet sie ein Fenster dazu, wie Genome in der freien Natur in Echtzeit auf die vom Menschen verursachte Erwärmung reagieren – und sie wirft dringende Fragen über die Grenzen und Folgen solcher Reaktionen für den Artenschutz auf.

Springende Gene: Eine kurze Einführung

„Springende Gene“ ist der umgangssprachliche Name für transponierbare Elemente, DNA-Abschnitte, die sich im Genom bewegen oder auf andere Weise die Regulierung benachbarter Gene verändern können. Sie wurden vor fast einem Jahrhundert entdeckt und machen heute bekanntermaßen einen erheblichen Teil vieler Wirbeltier-Genome aus. Die meisten sind normalerweise inaktiv, aber Umweltstressoren – Hitze, Infektionen, Hunger, Schadstoffe – können die epigenetische Repression aufheben und dazu führen, dass transponierbare Elemente transkriptionell aktiv werden.

Wenn sie aktiv sind, können diese Elemente verschiedene Dinge bewirken: Sie können sich an neuen Positionen im Genom einfügen und Gene unterbrechen, sie können regulatorische Sequenzen tragen, die die Aktivierung oder Deaktivierung von Genen neu ordnen, oder sie können kleine RNAs erzeugen, die Genexpressionsnetzwerke verändern. In manchen Fällen schafft diese Aktivität neue genetische Variationen, an denen die natürliche Selektion ansetzen kann; in anderen Fällen erhöht sie die genetische Instabilität und das Krankheitsrisiko. Die Arbeit der University of East Anglia dokumentiert eine erhöhte transkriptionelle Aktivität dieser Elemente bei Bären aus dem wärmeren Sektor Grönlands, was darauf hindeutet, dass die Genome der Tiere eine mit ihrer Umwelt verknüpfte Änderung des regulatorischen Zustands erfahren.

Diese regulatorische Verschiebung scheint sich in Genomregionen zu konzentrieren, die mit dem Lipidstoffwechsel zusammenhängen – biologische Systeme, die für das Überleben von Eisbären entscheidend sind, da Fettspeicher lange Fastenperioden überbrücken und die Fortpflanzung ermöglichen. Die Beobachtung der Aktivität transponierbarer Elemente in diesen Regionen besitzt daher eine plausible funktionelle Relevanz, auch wenn die genauen Folgen erst noch bewiesen werden müssen.

Interpretation der Belege: Chancen und Vorbehalte

Die Daten der Studie liefern ein klares und spezifisches Signal, aber die Stichprobe ist klein: Blutproben von 17 erwachsenen Tieren, davon 12 aus Nordostgrönland und fünf aus der südöstlichen Population. Kleine Fallzahlen sind in Studien über große, abgelegene Säugetiere üblich, und die Autoren verwendeten sorgfältige molekulare Assays, um abzuleiten, welche Teile des Genoms transkriptionell aktiv waren. Dennoch bedeuten die begrenzte Stichprobengröße und die Probenahme zu einem einzigen Zeitpunkt, dass mehrere alternative Erklärungen in Betracht gezogen werden müssen.

Demografie und Populationsstruktur können regionale Unterschiede in der DNA-Aktivität hervorrufen, die nichts mit dem gegenwärtigen Klima zu tun haben. Auch Ernährung, Schadstoffbelastung, Krankheitslast und Altersprofile beeinflussen die Genexpression und könnten die Muster teilweise erklären. Blut ist ein praktisches Gewebe für eine nicht-tödliche Probenahme, aber die Genaktivität im Blut spiegelt nicht immer die Aktivität in anderen Organen wider – wie der Leber oder dem Fettgewebe –, die den Stoffwechsel und die Fettspeicherung steuern.

Was das für Eisbären bedeuten könnte

Es gibt zwei grundlegend verschiedene Arten, die neuen Daten zu interpretieren. Eine ist vorsichtig optimistisch: Das Genom ist nicht starr, und Organismen unter Stress können schnelle regulatorische Änderungen zeigen, die neue Variationen hervorbringen. Die Hotspots der Aktivität in der Nähe von Genen für den Fettstoffwechsel passen in ein plausibles ökologisches Narrativ: Da das Meereis abnimmt und die Jagdmöglichkeiten schwinden, könnten Bären, die die Art und Weise, wie sie Energie speichern und mobilisieren, verändern können, einen kurzfristigen Überlebensvorteil haben.

Die andere Interpretation ist ernüchternd. Die Aktivierung springender Gene kann die genomische Instabilität erhöhen, die zelluläre Alterung beschleunigen oder schädliche Mutationen hervorrufen. Lokalisierte genomische Reaktionen bei einer kleinen Untergruppe der Art machen die größeren demografischen und ökologischen Bedrohungen durch Habitatverlust nicht rückgängig. Selbst wenn die Bären in Südostgrönland heute eine molekulare Bewältigungsstrategie zeigen, garantiert dies kein langfristiges Fortbestehen, sobald das Meereis unter Schwellenwerte sinkt oder die Beutepopulationen zusammenbrechen.

Ökologen bezeichnen das hoffnungsvolle Szenario als „evolutionäre Rettung“ – bei der eine schnelle adaptive Veränderung den Zusammenbruch der Population verhindert. Aber eine Rettung hängt von mehreren anspruchsvollen Bedingungen ab: ausreichende Populationsgröße, vererbbare vorteilhafte Variationen und Zeit für die Selektion. Das Tempo der Erwärmung in der Arktis und die Fragmentierung der Eisbärpopulationen machen eine evolutionäre Rettung bestenfalls ungewiss.

Auswirkungen auf Politik und Forschung

Für Naturschützer ist die Studie eine zweischneidige Botschaft. Einerseits kann molekulares Monitoring bisher unsichtbare Stressreaktionen aufdecken und Populationen identifizieren, die bereits unter starkem Selektionsdruck stehen. Diese Informationen könnten helfen, Managementbemühungen gezielt einzusetzen, etwa den Schutz wichtiger Jagdhabitate, die Reduzierung lokaler Stressoren oder die Priorisierung von Korridoren, die es den Tieren ermöglichen, in geeignetere Umgebungen abzuwandern.

Andererseits sollten molekulare Anzeichen von Stress nicht als Begründung für Untätigkeit in der Klimapolitik herangezogen werden. Die Forscher selbst betonen, dass diese genomischen Veränderungen die Notwendigkeit zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen nicht ersetzen; sie verdeutlichen vielmehr, wie schnell Organismen zur Reaktion gezwungen werden. Sich auf die natürliche genomische Plastizität zu verlassen, um Arten zu retten, ist sowohl wissenschaftlich riskant als auch ethisch problematisch.

Aus Forschungsperspektive weist die Arbeit auf klare nächste Schritte hin: Erweiterung der Stichprobengrößen über Jahreszeiten und Altersklassen hinweg, Probenahme aus mehreren Geweben, wo dies machbar ist, Integration der Ganzgenomsequenzierung mit ökologischen und physiologischen Messungen sowie die Feststellung, ob die beobachteten regulatorischen Verschiebungen über Generationen hinweg vererbt werden. Experimentelle Arbeiten wären – sofern angemessen und ethisch vertretbar – erforderlich, um die Aktivität transponierbarer Elemente mit Veränderungen im Fettstoffwechsel, Fortpflanzungserfolg oder Überleben zu verknüpfen.

Die Geschichte der Eisbären in Südostgrönland ist daher am besten als Frühwarnung zu verstehen: Der Klimawandel ordnet nicht nur Eis und Nahrungsnetze neu, er stößt auch Genome in neue Zustände. Diese Zustände können manchmal helfen, manchmal schaden, und bleiben oft zweideutig, bis wir mehr Daten gesammelt haben. Wissenschaftler und politische Entscheidungsträger stehen vor der dringenden Aufgabe, diese Signale zu interpretieren, ohne ihre Fähigkeit zur Abwendung des Aussterbens zu überschätzen.

Quellen

• Mobile DNA (Fachzeitschrift; Forschungsarbeit veröffentlicht am 15. Dez. 2025)
• University of East Anglia, School of Biological Sciences (leitendes Forschungsinstitut)