– minun kirja Brooks Joen karhuja ja lohia, löydän itseni kaivaa syvälle luonnon historia ja ekologia karhua. Joskus paljastan tutkimusta, joka kyseenalaistaa pitkät oletukseni. Otetaanpa esimerkiksi ruskeakarhujen ja harmaakarhujen välinen ero; sanoin usein, että se perustui lähinnä maantieteeseen ja ruokavalioon. Kuten kirjoitin Katmai n verkkosivuilla:

Kaikki grizzly karhut ovat ruskeita karhuja , mutta ei kaikki karhut ovat grizzly karhuja., Grizzly karhuja ja karhu ovat samaa lajia (Ursus arctos), mutta grizzly karhut ovat tällä hetkellä pidetään erillinen alalaji (U. a. horribilis). Koska muutama morfologisia eroja, Kodiak karhuja pidetään myös erillistä alalajia karhu (U. a. middendorffi), mutta ovat hyvin samanlaisia Katmai on ruskea karhuja ruokavalio ja tottumukset.

vaikka grizzlies pidetään alalaji ruskea karhu, mitä eroa on karhu ja karhu on melko mielivaltainen., Pohjois-Amerikassa, karhua pidetään yleisesti ne lajit, joilla on pääsy rannikon elintarvikkeiden resursseja, kuten lohi. Harmaakarhut elävät kauempana sisämaassa, eikä niillä tyypillisesti ole pääsyä meristä peräisin oleviin ruokavaroihin.

nämä maantieteelliset ja ruokavalion erot vaikuttavat riittävän yksinkertaisilta. Sen tueksi ei kuitenkaan ole juurikaan tieteellistä näyttöä. Sekä ruskeakarhuja että harmaakarhuja on olemassa, mutta niiden väliset erot eivät ole sitä, mitä olin pitkään olettanut.,

harmaakarhu grazes on kevät kasvillisuus lähellä Vanha Uskollinen Yellowstone National Park.

karhu klo Brooks Falls Katmai National Park. NPS (Kuva)

Vaikka Pohjois-Amerikan ruskea, grizzly, ja Kodiak karhuja kuuluvat samaan lajiin, Ursus arctos, karhu taksonomian koki monia muutoksia ennen tutkijat tähän johtopäätökseen., Yhdeksästoista ja kahdeskymmenes vuosisatojen, taksonomit usein niputetaan ja jakaa ruskea/harmaakarhu karhuja monia eri lajeja ja alalajeja. Erottaminen oli huipussaan vuonna 1918 julkaistu C. Hart Merriam Tarkastelu ja Iso Ruskea Grizzly Karhuja Pohjois-Amerikassa, joka Merriam ehdotettu noin 80 (ei typo) laji ja alalaji Pohjois-Amerikan karhut. Merriamin kaltaiset taksonomistit luottivat morfologisiin ominaisuuksiin, jotka voitiin nähdä tai havaita elävien ja sukupuuttoon kuolleiden eliöiden luokittelemiseksi., Lämminveristen eläinten, jotka ovat hiukset, hengittää ilmaa, ja tuottavat maitoa, niiden jälkeläiset ovat nisäkkäitä, mutta lämminveristen ja ilma-hengitys eläimiä, munia, höyheniä ja hampaaton nokka on lintuja. Nämä ovat hyvin yksinkertaistettuja esimerkkejä, ymmärrän, ja tällaiset siistit ja selkeät erot eivät välttämättä ole yleisiä luonnossa. He usein tullut enemmän vaikea ratkaista geneettisellä ja lajien tasolla, erityisesti tapauksissa, hybridisaatio tai kun taksonominen erottamiskyky perustuu hienovarainen fyysinen eroja.,

Merriam on vivahteikas luokitukset ruskea ja grizzly karhuja perustuivat eroja kallon morfologia ja hampaisto, ominaisuudet hän tutki tunnollinen yksityiskohtaisesti. Taksonomeista Merriam oli jakaja. Pelkästään Kaakkois-Alaskan Amiraliteettisaarella hän luokitteli viisi erillistä lajia . Vuonna Katmai alueella, Merriam kuvattu kaksi lajia, Ursus gyas for Alaskan Niemimaa ja Ursus middendorffi varten Kodiak Island , sekä muut karhut asuvat Cook Inlet-alue ja Kenai Peninsula.,

Jos luulet hänen luokitukset ruskea/harmaakarhu karhuja oli vähän päälle, et ole yksin. Merriam enteili opposition hänen päätelmänsä, kun hän kirjoitti uudelleen, ”lajimäärä täällä annetaan ilmestyy monta kuin järjetöntä . Kaikille sellaisille esitän sydämellisen kutsun . . . katso itse.”Ja he tekivät niin. Useimmat lajit tai alalajit kuvattu Merriam olivat myöhemmin pidetty paikallisia vaihteluita tai yksittäisiä variantteja. Vaikka kaikki Merriamin lajit on sittemmin niputettu yhteen U: ksi., arctos, 1980-luvun puolivälissä peräti yhdeksän säilynyt tai sukupuuttoon alalaji U. arctos kirjattiin Pohjois-Amerikassa , mutta vain nimiä Pohjois-Amerikan karhun alalaji on edelleen laajalti käytetty ovat U. a. horribilis, grizzly bear, ja U. a. middendorffi, Kodiak karhu. Viime aikoina nämäkin Luokitukset ovat kuitenkin tulleet kyseenalaisiksi.

jälkikäteen Merriamin päätelmiä on helppo pilkata. Voisiko Pohjois-Amerikassa todella olla kymmeniä ruskeakarhulajeja? Hänen aikakautensa metodologioissa ja tiedoissa hänen tuloksensa eivät ole kovin kaukaa haettuja., Tiedettiin vähän käyttäytyminen, kasvu, ekologia, ja dynamiikka Pohjois-Amerikan karhut yhdeksästoista ja varhaisen kahdeskymmenes vuosisatojen. Koska käyttää samoja työkaluja ja tietoja, kuten moderni taksonomit, Merriam voi olla löysi grizzly ja ruskea karhuja voi olla niin helposti jaettuna eroja kallon ja hampaan muoto.

Ursus arctos on yksi maailman laajimmin levinneistä nisäkäslajeista., Historiallisesti, karhu löytyi brittein Saarilta etelä-Pohjois-Afrikka ja itään halki pohjois-ja keski-Aasia Alaska ja useimmissa länsi-ja keski Pohjois-Amerikassa. Kaksi-kolme miljoonaa vuotta sitten, he split yhteinen esi jaettu musta karhuja . Vanhimmat ruskeakarhujen fossiilit ovat Kiinasta ja ovat peräisin noin 500 000 vuoden takaa. 250 000 vuotta sitten ne levisivät Eurooppaan. Viimeisten 100 000 vuoden Pleistoseeni, karhuja muutti ja muutti kaikkialla pohjoisella pallonpuoliskolla, kuten ilmasto ja elinympäristö saneli., Mannerjäätiköiden edetessä käytettävissä oleva elinympäristö kutistui ja karhut eristäytyivät erillisiksi populaatioiksi. Jään väistyessä karhut hajaantuivat uudelle alueelle. Ensimmäiset ruskeakarhut muuttivat Pohjois-Amerikkaan noin 70 000 vuotta sitten. Kun tiedämme missä ja milloin karhut elivät ja elävät fossiilit ja historialliset tiedot, tämä ei välttämättä päätellä geneettisen sukulaisuuden moderni populaatiot.

Fylogeografia on fylogenian haara, organismin tai siihen liittyvien lajien tai populaatioiden ryhmän evoluutio., Sellaisenaan fylogeografia jäljittää geneettisen vaihtelun jakautumista ajan ja avaruuden kautta. Tässä suhteessa, mitokondrio-DNA (mtDNA) on erityisen hyödyllinen seurata nainen syntyperä. MtDNA asuu solun voimanpesä mitokondriossa ja periytyy vain äidiltä, toisin kuin ydin-DNA, joka on molempien vanhempien geenien rekombinaatio. Mukaan mtDNA-analyysi, ei ole kuilua ruskea ja grizzly karhuja joka perustuu eläimen suhde rannikolle tai meren elintarvikkeiden lähteistä, eikä se tue tilan U. a. horribilis tai U. a., middendorffi tai jokin muu historiallinen alalaji Pohjois-Amerikassa. Ainoa historiallinen luokitus, joka pätee on lajitasolla-Ursus arctos. Sen sijaan matrilineaaliset sukujuuret viittaavat siihen, että Pohjois-Amerikassa elävät ruskeakarhut kuuluvat kolmeen pääkopaan.

• Manner-Alaska, Kodiakin saaristo ja Luoteis-Kanada.
• ABC-saaret (Amiraliteetti, Baranof ja Chichagof) Kaakkois-Alaskassa.
• Lounais-Kanada (Alberta, Brittiläinen Kolumbia) ja alemmat 48 osavaltiota.

Clades ovat ryhmien organismien kehittynyt yhteinen esi, ja näin ollen jakaa geneettinen suhde., Kolmen Pohjois-Amerikan tyyppejä, samoin kuin muut, Euroopassa ja Aasiassa, uskotaan olevan polveutuu karhut asuvat eristyksissä väestön Aasiassa aikana myöhään Pleistoseeni . Sittemmin mtDNA on pysynyt maantieteellisesti erillään, koska taipumus naisten ruskea karhuja olla homebodies. Naarasruskeakarhut ovat filopatrisia. Niillä on taipumus pysyä lähellä tai ovat osittain päällekkäiset elinpiirit äitinsä kanssa ja ei nopeasti hyökätä alueilla jo käytössä muita karhuja ., Tämä voidaan estää tai ainakin merkittävästi hidastaa mtDNA sekoittamalla muihin karhu väestön, jopa kauan sen jälkeen, kun merkittäviä esteitä, kuten jäätiköt ovat kadonneet.

likimäärin välillä karhu clades Pohjois-Amerikassa, joka perustuu mtDNA. Eri kladeja edustavat vaaka-ja pystyviivat. Kiinteä punainen ympyrä merkitsee ruskeakarhujen sijaintia ABC-saarilla.

ABC-saarten karhut ovat geneettisesti erotetuin kaikista Ursus arctosista., Heidän mtDNA kohdistaa niitä tarkemmin jääkarhuja kuin muut karhuja , geneettinen ainutlaatuisuus todennäköisesti johtuvat risteytyminen pieni määrä yksittäisiä jääkarhut lopussa jääkauden. Sen jälkeen saarten naarasruskeakarhut eivät ole levittäneet jääkarhugeenejään mantereelle. Karhut Brittiläisessä Kolumbiassa, Albertassa ja Alavudella 48 edustavat toista sukua, joka saapui Alaskaan samoihin aikoihin ABC-karhujen esi-isien kanssa., Lämpimän interglasiaalisen kauden aikana osa näistä karhuista siirtyi etelään Keski-mantereelle ennen kuin jää eteni uudelleen ja sulki ne veljiltään pohjoiseen.

Kaikki muut karhut luoteis-Kanadassa ja Alaskassa, mukaan lukien ne, Kodiak, kuuluvat kladi, että hajallaan Aasiasta kaksi erillistä aaltoja. Luoteis-Kanadassa asuvat saapuivat ensin, ehkä jo 33 000 vuotta sitten., Karhut nyt miehittää manner-Alaska edustavat viime pulssi karhueläin maahanmuuttajien päälle mantereella, saapuvat juuri ennen kuin merenpinnan nousu tulvii Beringin Salmen ja suljettu maa silta-Aasiassa ja Pohjois-Amerikassa. Pois lukien ABC-saaret, kaikki Alaskan karhut kuuluvat tähän sukutaulu, joka ulottuu luoteis-Kanadassa ja Alaskassa lännen kautta Venäjälle ja eurooppaan, ja se sisältää suurin osa maailman karhuja.

mtDNA: n tulokset välittävät kuitenkin vain tietoa äidin linjasta., MtDNA ei pysty jäljittämään pelkästään koiraiden ruskokarhujen levittämiä geenejä, joten se alittaa urosten roolin geenivirrassa. Mies karhut ovat suuremmat elinpiirit ja hajottamaan pois heidän äitinsä on kotona välillä helpommin kuin naaraat, varsinkin muutaman ensimmäisen vuoden itsenäisyyden. Koirailla on yksi tärkeä osa DNA: ta, jota naarailla ei ole—Y-kromosomi. Kuten mtDNA, se on vain perinyt yksi vanhempi, mutta toisin kuin mtDNA se voi olla vain siirtynyt isältä pojalle, joten Y-kromosomi tärkeä merkki jäljittää isän geeni virtaus ja monimuotoisuutta.,

Vaikka mtDNA osoittaa erityisen vahva haaran eriyttäminen koko valikoima Ursus arctos, maantieteellinen vaihtelu Y-kromosomi ruskea karhuja on paljon matalampi . Y-kromosomin analyysin mukaan Euraasiasta tai Pohjois-Amerikasta ei löytynyt karhuista syviä geneettisiä tai maantieteellisiä eroja. Karhua ABC-saaret ja manner-Alaska, esimerkiksi, jakaa läheisesti haplotyypit (ryhmä geenit periytyvät yksinhuoltaja ) löytyy Y-kromosomi., Jopa Norjan ja ABC-saarten erillisistä populaatioista peräisin olevien ruskeakarhujen on raportoitu kantavan hyvin samanlaisia Y-kromosomeja . Miespuoliset geenit virtaavat siis kladien yli.

Majoitusliike, nisäkkäät, mitokondrio-DNA voi olla vain perinyt kautta äidin linjan. Y-kromosomi siirtyy vain isältä pojalle. MtDNA pysyttelee yleensä geneettisesti sukua olevien kladien sisällä, koska naaraskarhut ovat filopatrisia., Uroskarhut, koska niillä on taipumus hajaantua kauemmas ja niiden kotiseutu on suurempi kuin naarailla, voivat levittää Y-kromosomeja suuremmille alueille. Toisin kuin ydin-DNA, mtDNA ja Y-kromosomi eivät ole sekoitus äidin ja isän geenejä.

Tämä ei tarkoita sitä, mies karhuja Yukon muuttaa eurooppaan tai päinvastoin, vain, että miehet ovat enemmän apt vaeltaa ja perustaa kotiin vaihtelee hyvin kaukana heidän äitinsä. Jos naarasruskeakarhut filopatriansa vuoksi erottavat populaation genetiikan ajan kuluessa, uroskarhut homogenisoivat sen., Toisin sanoen naarasruskeat karhut viihtyvät tutussa maastossa, mutta koiraat levittävät siemenensä usein laajalle.

todisteet maantieteellisesti eristyksissä clades kautta mtDNA mutta ei Y-kromosomi—voimme silti jakaa ruskea karhuja osaksi biologisesti merkittäviä yksiköitä? Vaikka geneettinen tutkimus tuo uuden ulottuvuuden ymmärrystä luontoa, morfologia on edelleen tärkeä tapa erottaa lajit ja alalajit ei välttämättä tarvitse olla erillinen tai ainutlaatuinen syntyperä olla syytä suojella., Harmaakarhuja ja ruskeita karhuja on yhä olemassa, mutta ne eivät ole vain puhtaan maantieteellisen ja ravintokuilun varassa. Se, missä raja vedetään, ei ole yhtä tärkeää kuin karhujen yleinen suojelu. Väestön ruskea karhuja—ne ovat Katmai, Kodiak, tai Yellowstone—ovat ekologisesti ja kulttuurisesti erityistä ei ole väliä heidän geneettinen erottamiskykyä. Karhuja Yellowstonen ovat maantieteellisesti ja (ainakin tällä hetkellä) geneettisesti erillään muista ”grizzlies.,”Kodiakin karhut eivät ole geneettisesti erillisiä tarpeeksi perustella niitä erillisenä haaran, vaikka he ovat olleet eristyksissä manner-karhut noin 12000 vuotta. Hypoteettisesti, jos karhut ovat extirpated maasta Kodiak tai Yellowstone sitten he eivät tule takaisin, ja arvokas kokoelma geneettistä monimuotoisuutta menetetään ikuisesti.

ruskeakarhun ja harmaakarhun välinen raja, kuten sitä aiemmin määrittelin, oli parhaimmillaan aina hatara., (Olisi grizzlies sisustus Washington, British Columbia, ja Idaho—joka voi olla fed lohta, ennen kuin toimii Columbia ja Snake valuma-romahti—katsotaan karhua?) Nyt DNA-analyysin avulla tiedämme, että Ursus arctosia ei voida jakaa niin mielivaltaisesti niiden maantieteellisen läheisyyden perusteella. On silti ok sanoa harmaakarhu, Kodiak tai ruskeakarhu-nimet voivat silti olla uskomattoman voimakkaita ja hyödyllisiä—mutta ehkä ainoa todella tarkka nimi niille on Ursus arctos.

Talbot S. L., et al. Ruskeakarhujen geneettinen Luonnehdinta Kodiakin saaristossa., Loppuraportti Kodiak National Wildife Refuge, US Fish and Wildlife Service. 2006.

Waits L. P., et al. ”Maailman karhujen genetiikka.”Karhuissa: Tilanneselvitys ja Suojelutoimintasuunnitelma. Koonnut Christopher Servheen, Stephen Herrero, ja Bernard Peyton. IUCN / SSC. 1999.

Waits, L. P., et al. Pohjois-Amerikan ruskeakarhun mitokondrio-DNA-Fylogeografia ja sen vaikutukset suojeluun. Suojelubiologia. 1998. 12(2): 408-417.