来自格陵兰北极熊的意外信号
2025年12月15日，研究人员发表证据表明，生活在格陵兰东南部的北极熊其部分DNA的活性正在发生明显变化——这些变化似乎与当地的变暖趋势相吻合。该团队分析了从格陵兰两个截然不同地区采集的17只成年北极熊的血液样本，发现来自气候更温暖、变化更剧烈的东南沿海地区的北极熊，其所谓的“跳跃基因”活性明显更高。这些活性升高的区域包括与脂肪处理、衰老和细胞应激相关的遗传邻域，这表明随着北极海景的迅速变化，出现了一种生化转变。
这一发现令人震惊，因为它将顶级掠食者可衡量的分子反应与特定的气候梯度联系起来。北极熊依靠海冰捕猎海豹；在海冰较薄或夏季退缩较早的地区，北极熊面临长期的食物匮乏和能量压力。这项由University of East Anglia研究人员领导并发表在《Mobile DNA》杂志上的新研究，将转座因子活性的增强解读为北极熊对这些环境压力基因组反应的一部分。
但这一发现并非简单的成功适应的故事。相反，它为野生物种基因组如何实时响应人类驱动的变暖打开了一扇窗——并引发了关于这种响应对保护工作的限制和后果的紧迫问题。
跳跃基因：简要科普
“跳跃基因”是转座因子的非正式名称，它是指可以在基因组中移动或改变附近基因调节方式的DNA片段。它们在近一个世纪前首次被发现，现在已知在许多脊椎动物基因组中占很大比例。大多数通常处于休眠状态，但环境压力源——高温、感染、饥饿、污染物——可以解除表观遗传抑制，并允许转座因子在转录上变得活跃。
当活跃时，这些因子可以发挥多种作用：它们可以插入新的基因组位置并破坏基因，它们可以携带重新洗牌哪些基因被开启或关闭的调节序列，或者它们可以产生改变基因表达网络的小分子RNA。在某些情况下，这种活动会创造自然选择可以作用的新遗传变异；在其他情况下，它会增加遗传不稳定性和疾病风险。University of East Anglia的论文记录了来自格陵兰较温暖地区的北极熊中这些因子的转录活性增加，表明这些动物的基因组正在经历与其环境相关的调节状态变化。
这种调节转变似乎集中在与脂质代谢相关的基因组区域——这是北极熊生存至关重要的生物系统，因为脂肪储备为长期的禁食期提供动力并为繁殖提供能量。因此，观察这些区域的转座因子活动具有合理的职能相关性，即使确切后果仍有待证实。
解读证据：前景与告诫
研究数据给出了清晰而具体的信号，但样本量较小：血液样本来自17只成年动物，其中12只来自格陵兰东北部，5只来自东南部种群。在对大型、偏远哺乳动物的研究中，样本量较小很常见，作者使用了精细的分子分析来推断基因组的哪些部分在转录上是活跃的。尽管如此，有限的样本量和单一时间点的采样意味着必须考虑几种解释。
人口统计学和种群结构可能会导致DNA活性的区域差异，而这与当下的气候无关。饮食、污染物暴露、疾病负担和年龄特征也会影响基因表达，并可能部分解释这些模式。血液是进行非致死性采样的实用组织，但血液中的基因活性并不总是能反映肝脏或脂肪组织等控制代谢和脂肪储存的其他器官中的活性。
这对北极熊可能意味着什么
对新数据有两种广泛且截然不同的解读方式。一种是谨慎乐观的：基因组并非惰性的，承受压力的生物体可以表现出快速的调节变化，从而产生新的变异。脂肪代谢基因附近的活动热点符合一个合理的生态叙事：随着海冰减少和捕猎机会下降，能够改变其储存和动员能量方式的北极熊可能具有短期生存优势。
另一种解读则令人警醒。跳跃基因的激活会增加基因组的不稳定性，加速细胞衰老，或产生有害突变。物种的一小部分表现出的局部基因组反应并不能扭转由栖息地丧失驱动的更大的种群和生态威胁。即使格陵兰东南部的北极熊目前表现出一种分子应对策略，这也不能保证海冰一旦下降超过临界水平或猎物种群崩溃后的长期生存。
生态学家将这种充满希望的情景称为“进化拯救”——即快速的适应性变化防止了种群崩溃——但拯救取决于几个苛刻的条件：足够的种群规模、可遗传的有益变异以及选择作用的时间。北极变暖的速度和北极熊种群的碎片化使得进化拯救的前景充其量是不确定的。
政策与研究意义
对于保护主义者来说，这项研究传达了一个双重的信息。一方面，分子监测可以揭示以前看不见的压力反应，并识别那些已经承受强大选择压力的种群。这些信息可以帮助确定管理工作的重点，例如保护重要的觅食栖息地、减轻当地压力源，或优先考虑允许动物迁移到更合适环境的走廊。
另一方面，分子压力信号不应成为气候政策不作为的理由。研究人员本人强调，这些基因组变化并不能消除减少温室气体排放的必要性；相反，它们强调了生物体被迫做出反应的速度。依靠自然的基因组可塑性来拯救物种在科学上具有风险，在伦理上也充满争议。
从研究的角度来看，该论文指出了明确的后续步骤：扩大跨季节和年龄组的样本量，在可行的情况下对多种组织进行采样，将全基因组测序与生态和生理测量相结合，并确定观察到的任何调节转变是否可以代代相传。在适当且符合伦理的情况下，需要通过实验工作来建立转座因子活性与脂肪代谢、繁殖成功率或存活率变化之间的联系。
因此，格陵兰东南部北极熊的故事最好被解读为一个早期预警：气候变化不仅在重新排列冰层和食物网，还在推动基因组进入新的状态。这些状态有时可能有所帮助，有时可能有害，并且在我们收集更多数据之前往往模糊不清。科学家和政策制定者面临着解读这些信号的紧迫任务，同时不能过分夸大它们避开灭绝的能力。
来源
- Mobile DNA（期刊；研究论文发表于2025年12月15日）
- University of East Anglia，生物科学学院（主要研究机构）
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