Ile zostało niedźwiedzi polarnych? Tak można to policzyć

Niedźwiedzie polarne, które są jednymi z najbardziej charakterystycznych gatunków zamieszkujących Arktykę, nieustannie przemierzają polarne pustkowia, często pływając. Z tego powodu monitorowanie tych zwierząt, które wymagają ochrony, jest niezwykle trudne, ale jednocześnie niezbędne. Wciąż nie posiadamy precyzyjnych danych na temat wielkości poszczególnych populacji niedźwiedzi polarnych ani informacji na temat tego, jak te populacje są ze sobą powiązane.

Jednakże, narzędziem, które pozwala na identyfikację i liczenie niedźwiedzi polarnych, może okazać się analiza DNA, które pochodzi z komórek skóry pozostawionych w śladach niedźwiedzi na śniegu. Metoda ta jest nieinwazyjna i bezpieczna zarówno dla zwierząt, jak i ludzi.

Dr Melanie Lancaster z globalnego programu arktycznego World Wide Fund for Nature, która jest starszą autorką badania, którego wyniki zostały opublikowane na łamach "Frontiers in Conservation Science", stwierdziła: "Szczególnie trudne, kosztowne i czasochłonne jest znalezienie niedźwiedzi polarnych w Arktyce, nie mówiąc już o ich liczeniu i zrozumieniu, jak radzą sobie ze zmianami klimatycznymi".

Naukowcy zainspirowali się technikami kryminalistycznymi, które można zastosować do małych, zdegradowanych próbek DNA. Dzięki wykorzystaniu DNA, które już jest obecne w środowisku, nie jest konieczne fizyczne chwytanie niedźwiedzi, co może być stresujące i niebezpieczne zarówno dla niedźwiedzi, jak i ludzi, a także może niepokoić lokalne społeczności tubylcze.

Elisabeth Kruger z World Wildlife Fund, autorka artykułu, stwierdziła: "Wielu Inuitów wyraża obawy dotyczące inwazyjnych metod badawczych. Ludzie martwią się dobrostanem pojedynczego niedźwiedzia polarnego oraz zdrowiem i bezpieczeństwem ludzi, którzy mogliby później odłowić niedźwiedzia. Jest to jeden z powodów, dla których tak bardzo jesteśmy podekscytowani nowymi metodami tego typu – osoba pobierająca próbkę w ogóle nie musi widzieć niedźwiedzia polarnego ani być przez niego widziana".

W przeszłości, metody badania DNA obecnego w środowisku wykorzystywały zwierzęce odchody. Jednak jakość DNA pozyskanego z odchodów nie zawsze była wystarczająca do przeprowadzenia szczegółowej analizy. Ponadto, w przypadku zwierząt terytorialnych, takich jak na przykład rysie i lamparty śnieżne, pobieranie próbek odchodów mogło wpływać na zachowanie zwierząt. Stąd pomysł, by wykorzystać komórki skóry ze śladów pozostawionych na śniegu.

Dr Micaela Hellström z MIX Research Sweden AB, główna autorka badania, powiedziała: "Ślady zwykle zawierają świeże komórki, a DNA jest nienaruszone ze względu na niską temperaturę. DNA, które przeszło przez jelita, jest znacznie bardziej zdegradowane, a zatem praca nad nim jest trudniejsza".

Naukowcy zebrali śnieg z pojedynczych śladów pozostawionych przez niedźwiedzie polarne z Alaski oraz szwedzkie rysie na wolności i w niewoli. Zbierali także śnieg ze śladów pozostawionych przez trzymanego w niewoli lamparta śnieżnego. Pobrano próbki dodatkowych materiałów, takich jak włosy, ślina i śluz – ich analiza potwierdziła, że ślady dostarczyły dokładnych genotypów.

Próbki pobrano z 24 śladów dzikiego niedźwiedzia polarnego i 44 śladów dzikiego rysia. Naukowcy stopili i przefiltrowali śnieg, aby zebrać DNA, a następnie przeprowadzili analizę markerów mikrosatelitarnych DNA. Chociaż stężenia DNA odzyskanego ze śladów pobranych na wolności były bardzo niskie, możliwe było odzyskanie DNA jądrowego z 87,5 proc. śladów dzikiego niedźwiedzia polarnego i 59,1 proc. śladów dzikiego rysia. Na podstawie analizy 13 próbek dzikiego niedźwiedzia polarnego udało się zidentyfikować 12 różnych osobników.

Zdaniem autorów, nowa technika ma ogromny potencjał, jeśli chodzi o ochronę tych zwierząt, lepsze zrozumienie ich populacji i zachowań oraz zarządzanie konfliktami z ludźmi poprzez dokładną identyfikację zwierząt. Chociaż nieinwazyjne pobieranie próbek ma niższy wskaźnik powodzenia, jest tak łatwe, że można ich zebrać dużo więcej.

Dr Lancaster powiedziała: "Mamy nadzieję, że metoda ta zostanie zastosowana przez społeczność zajmującą się badaniami nad niedźwiedziami polarnymi, przy zaangażowaniu myśliwych, wolontariuszy i społeczności tubylczych, jako nowy sposób gromadzenia informacji o niedźwiedziach polarnych. Mamy również nadzieję, że metoda zostanie rozszerzona na inne zwierzęta żyjące w śnieżnych środowiskach — na początek pokazaliśmy, że działa w przypadku rysi i lampartów śnieżnych".