Per il mio libro sugli orsi e il salmone di Brooks River, mi ritrovo a scavare in profondità nella storia naturale e nell’ecologia degli orsi bruni. A volte scopro ricerche che mettono in discussione le mie supposizioni di lunga data. Prendi la differenza tra orsi bruni e grizzly, per esempio; qualcosa che ho spesso detto era per lo più basato sulla geografia e sulla dieta. Come ho scritto per il sito web di Katmai:

Tutti gli orsi grizzly sono orsi bruni , ma non tutti gli orsi bruni sono orsi grizzly., Gli orsi grizzly e gli orsi bruni sono la stessa specie (Ursus arctos), ma gli orsi grizzly sono attualmente considerati una sottospecie separata (U. a. horribilis). A causa di alcune differenze morfologiche, gli orsi Kodiak sono anche considerati una sottospecie distinta di orso bruno (U. a. middendorffi), ma sono molto simili agli orsi bruni di Katmai nella dieta e nelle abitudini.

Anche se i grizzly sono considerati una sottospecie di orso bruno, la differenza tra un orso grizzly e un orso bruno è abbastanza arbitraria., In Nord America, gli orsi bruni sono generalmente considerati quelli delle specie che hanno accesso alle risorse alimentari costiere come il salmone. Gli orsi Grizzly vivono più nell’entroterra e in genere non hanno accesso alle risorse alimentari di origine marina.

Queste distinzioni geografiche e dietetiche sembrano abbastanza semplici. Tuttavia, ci sono poche prove scientifiche a sostegno di esso. Esistono sia orsi bruni che orsi grizzly, ma le differenze tra loro non sono quelle che avevo ipotizzato a lungo.,

Un orso grizzly pascola sulla vegetazione primaverile vicino a Old Faithful nel Parco Nazionale di Yellowstone.

Un orso bruno a Brooks Falls nel Parco Nazionale di Katmai. (Foto NPS)

Sebbene gli orsi bruni, grizzly e Kodiak nordamericani appartengano alla stessa specie, Ursus arctos, la tassonomia degli orsi ha subito molte revisioni prima che gli scienziati raggiungessero questa conclusione., Nel diciannovesimo e ventesimo secolo, i tassonomisti spesso raggruppavano e dividevano gli orsi bruni/grizzly in molte specie e sottospecie diverse. La separazione raggiunse il picco nel 1918 con la pubblicazione di C. Hart Merriam’s Review of the Grizzly and Big Brown Bears of North America in cui Merriam propose circa 80 (non un errore di battitura) specie e sottospecie di orsi bruni nordamericani. Tassonomisti come Merriam si basavano su caratteristiche morfologiche che potevano essere viste o osservate per classificare gli organismi viventi ed estinti., Gli animali a sangue caldo che hanno i capelli, respirano aria e producono latte per la loro prole sono mammiferi, ma gli animali a sangue caldo e respiranti che depongono le uova, hanno piume e becchi senza denti sono uccelli. Questi sono esempi notevolmente semplificati, mi rendo conto, e tali distinzioni ordinate e chiare non sono necessariamente comuni in natura. Spesso diventano più difficili da risolvere a livello genetico e di specie, specialmente nei casi di ibridazione o quando la distinzione tassonomica si basa su sottili differenze fisiche.,

Le classificazioni sfumate di Merriam di orsi bruni e grizzly erano basate su differenze nella morfologia del cranio e nella dentatura, caratteristiche che esaminò dettagli minuziosi. Tra i tassonomisti, Merriam era uno splitter. Sulla sola Admiralty Island del sud-est dell’Alaska, ha classificato cinque specie distinte . Nella regione di Katmai, Merriam descrisse due specie, Ursus gyas per la penisola dell’Alaska e Ursus middendorffi per l’isola di Kodiak , così come altre per gli orsi che vivono nella zona di Cook Inlet e nella penisola di Kenai.,

Se pensi che le sue classificazioni di orsi bruni/grizzly fossero un po ‘ sopra le righe, non sei solo. Merriam prefigurato opposizione alle sue conclusioni quando ha scritto nella sua recensione, “Il numero di specie qui dato apparirà a molti come assurda . A tutti questi rivolgo un cordiale invito . . . vedere di persona.” E l’hanno fatto. La maggior parte delle specie o sottospecie descritte da Merriam sono state successivamente considerate come variazioni locali o varianti individuali. Mentre tutte le specie di Merriam da allora sono stati raggruppati insieme come U., arctos, a metà degli anni 1980 ben nove sottospecie esistenti o estinte di U. arctos sono stati riconosciuti in Nord America, ma gli unici nomi per il Nord America sottospecie orso bruno in ancora ampiamente utilizzati sono U. a. horribilis, l’orso grizzly, e U. a. middendorffi, l’orso Kodiak. Recentemente, tuttavia, anche queste classificazioni sono state messe in discussione.

Col senno di poi, è facile deridere le conclusioni di Merriam. Potrebbero esserci davvero dozzine di specie di orsi bruni in Nord America? All’interno delle metodologie e delle conoscenze della sua epoca, i suoi risultati non sono così inverosimili., Poco si sapeva sul comportamento, i tassi di crescita, l’ecologia e le dinamiche della popolazione degli orsi nordamericani nel diciannovesimo e all’inizio del ventesimo secolo. Dato l’accesso agli stessi strumenti e informazioni come tassonomisti moderni, Merriam potrebbe aver scoperto grizzly e orsi bruni non possono essere così facilmente divisi dalle differenze nella forma del cranio e dei denti.

Ursus arctos è una delle specie di mammiferi più diffuse sulla Terra., Storicamente, gli orsi bruni sono stati trovati dalle isole britanniche sud al Nord Africa e ad est attraverso l’Asia settentrionale e centrale in Alaska e la maggior parte del Nord America occidentale e centrale. Due o tre milioni di anni fa, si separarono da un antenato comune condiviso con gli orsi neri . I più antichi fossili di orso bruno provengono dalla Cina e risalgono a circa 500.000 anni fa. Da 250.000 anni fa, si sono diffusi in Europa. Durante gli ultimi 100.000 anni del Pleistocene, gli orsi emigrarono ed emigrarono in gran parte dell’emisfero settentrionale come dettato dal clima e dall’habitat., Quando le calotte glaciali continentali avanzarono, l’habitat disponibile si ridusse e gli orsi si isolarono in popolazioni separate. Quando il ghiaccio si ritirò, gli orsi si dispersero nel nuovo territorio. A partire da circa 70.000 anni fa, i primi orsi bruni si trasferirono in Nord America. Mentre sappiamo quando e dove gli orsi vivevano e vivono da fossili e documenti storici, questo non deduce necessariamente la parentela genetica delle popolazioni moderne.

La filogeografia è una branca della filogenesi, l’evoluzione di un organismo o di un gruppo di specie o popolazioni correlate., Come tale, filogeografia traccia la distribuzione della variazione genetica attraverso il tempo e lo spazio. A questo proposito, il DNA mitocondriale (mtDNA) è particolarmente utile per tracciare l’ascendenza femminile. mtDNA risiede nel mitocondrio, centrale elettrica di una cellula, ed è ereditato dalla madre solo, a differenza del DNA nucleare che è una ricombinazione di geni da entrambi i genitori. Secondo l’analisi mtDNA, non vi è alcuna divisione tra orsi bruni e grizzly in base al rapporto di un animale con la costa o le fonti di cibo marino, né supporta lo status di U. a. horribilis o U. a., middendorffi o qualsiasi altra sottospecie storica in Nord America. L’unica classificazione storica che detiene è a livello di specie-Ursus arctos. Invece, ascendenza matrilineare suggerisce orsi bruni in Nord America rientrano in tre cladi principali.

• Alaska continentale, Arcipelago di Kodiak e Canada nord-occidentale.
• Isole ABC (Admiralty, Baranof e Chichagof) nel sud-est dell’Alaska.
• Canada sud-occidentale (Alberta, Columbia Britannica) e gli Stati inferiori 48.

I cladi sono gruppi di organismi evoluti da un antenato comune e di conseguenza condividono una relazione genetica., Si ritiene che i tre cladi nordamericani, così come altri in Europa e in Asia, discendano da orsi bruni che vivevano in popolazioni isolate in Asia durante il tardo Pleistocene . Da allora, il mtDNA è rimasto geograficamente separato a causa della tendenza degli orsi bruni femminili ad essere homebodies. Gli orsi bruni femminili sono filopatrici. Essi tendono a rimanere vicino o hanno intervalli di casa in parte sovrapposti con la loro madre e non invadono rapidamente aree già occupate da altri orsi bruni ., Ciò può impedire o almeno rallentare notevolmente la miscelazione di mtDNA in altre popolazioni di orsi, anche molto tempo dopo che barriere significative come le calotte glaciali sono scomparse.

Intervallo approssimativo di cladi di orsi bruni in Nord America basato su mtDNA. Diversi cladi sono rappresentati da linee orizzontali e verticali. Il cerchio rosso fisso segna la posizione degli orsi bruni sulle isole ABC.

Gli orsi delle isole ABC sono i più geneticamente distinti di tutti gli Ursus arctos., Il loro mtDNA li allinea più strettamente agli orsi polari che ad altri orsi bruni, un’unicità genetica molto probabilmente derivante dall’incrocio con un piccolo numero di orsi polari isolati alla fine dell’ultima era glaciale. Da allora, le femmine di orso bruno sulle isole non hanno diffuso i loro geni di orso polare sulla terraferma. Orsi in British Columbia, Alberta, e nel basso 48 rappresentano un altro lignaggio che è arrivato in Alaska intorno allo stesso tempo come gli antenati degli orsi ABC., Durante un caldo periodo interglaciale, alcuni di questi orsi si spostarono a sud nel medio continente prima che il ghiaccio avanzasse di nuovo e li isolasse dai loro fratelli a nord.

Tutti gli altri orsi bruni del Canada nord-occidentale e dell’Alaska, compresi quelli di Kodiak, appartengono a un clade che si è disperso dall’Asia in due ondate separate. Quelli del Canada nordoccidentale arrivarono per primi, forse già 33.000 anni fa., Gli orsi che ora occupano l’Alaska continentale rappresentano l’ultimo impulso dei migranti ursine sul continente, arrivando poco prima che l’innalzamento del livello del mare inondasse lo stretto di Bering e chiudesse il ponte di terra tra Asia e Nord America. Escludendo le isole ABC, tutti gli orsi bruni dell’Alaska appartengono a questo pedigree, che si estende dal Canada nord-occidentale e dall’Alaska a ovest attraverso la Russia e in Europa e comprende la maggior parte degli orsi bruni del mondo.

I risultati di mtDNA trasmettono solo informazioni sulla linea materna, tuttavia., mtDNA non può rintracciare i geni diffusi esclusivamente da orsi bruni maschi, quindi sottorappresenta il ruolo dei maschi nel flusso genico. Gli orsi bruni maschi hanno gamme domestiche più grandi e si disperdono più facilmente rispetto alle femmine, specialmente durante i loro primi anni di indipendenza. I maschi portano un pezzo importante di DNA che le femmine non lo fanno-il cromosoma Y. Come il mtDNA, è ereditato solo da un genitore, ma a differenza del mtDNA può essere trasmesso solo da padre in figlio, rendendo il cromosoma Y un marcatore importante per tracciare il flusso genico paterno e la diversità.,

Mentre l’mtDNA mostra una differenziazione del clade particolarmente forte su tutta la gamma di Ursus arctos, la variazione geografica nel cromosoma Y degli orsi bruni è molto più bassa . Secondo l’analisi del cromosoma Y, non sono state trovate profonde divergenze genetiche o geografiche dagli orsi in Eurasia o in Nord America. Gli orsi bruni delle isole ABC e dell’Alaska continentale, ad esempio, condividono aplotipi strettamente correlati (un gruppo di geni ereditati da un singolo genitore ) trovati nel cromosoma Y., Anche gli orsi bruni provenienti da popolazioni separate come la Norvegia e le isole ABC sono stati segnalati per trasportare cromosomi Y altamente simili . I geni maschili, quindi, fluiscono attraverso i cladi.

All’interno dei mammiferi, il DNA mitocondriale può essere ereditato solo attraverso la linea materna. Il cromosoma Y viene trasmesso solo da padre in figlio. mtDNA tende a rimanere all’interno di cladi geneticamente correlati perché gli orsi femminili sono filopatrici., Gli orsi maschi, a causa della loro inclinazione a disperdersi più lontano e hanno gamme domestiche più grandi delle femmine, possono diffondere i cromosomi Y su aree più grandi. A differenza del DNA nucleare, né l’mtDNA né il cromosoma Y sono un mix di geni materni e paterni.

Questo non significa che gli orsi maschi dello Yukon emigrino in Europa o viceversa, solo che i maschi sono più inclini a vagare e impostare le gamme di casa ben lontano dalla madre. Se gli orsi bruni femminili, a causa della loro filopatria, differenziano la genetica di una popolazione nel tempo, gli orsi maschi la omogeneizzano., In altre parole, gli orsi bruni femminili amano stare in un terreno familiare, ma i maschi spesso diffondono il loro seme in lungo e in largo.

Con evidenza di cladi geograficamente isolati attraverso mtDNA ma non nel cromosoma Y—possiamo ancora dividere gli orsi bruni in unità biologicamente significative? Anche se la ricerca genetica aggiunge un’altra dimensione alla nostra comprensione della fauna selvatica, la morfologia rimane un modo importante per differenziare le specie e le sottospecie non devono necessariamente provenire da antenati separati o unici per essere protetti., Grizzly e orsi bruni esistono ancora, solo non lungo un divario geografico e dietetico pulito. Dove tracciamo la linea è meno importante della conservazione complessiva degli orsi. Le popolazioni di orsi bruni—che provengano da Katmai, Kodiak o Yellowstone-rimangono ecologicamente e culturalmente speciali, indipendentemente dalla loro peculiarità genetica. Gli orsi di Yellowstone sono geograficamente e (almeno attualmente) geneticamente separati dagli altri “grizzlies.,”Gli orsi Kodiak non sono geneticamente abbastanza distinti da giustificarli come un clade separato, anche se sono stati isolati dagli orsi continentali per circa 12.000 anni. Ipoteticamente parlando, se gli orsi vengono estirpati da Kodiak o Yellowstone, allora non torneranno e un prezioso deposito di diversità genetica andrà perso per sempre.

La linea tra un orso bruno e un grizzly, come lo definivo, era sempre tenue al meglio., (I grizzlies negli interni di Washington, British Columbia e Idaho-che potrebbero essersi nutriti di salmone prima che le corse nei bacini idrografici di Columbia e Snake crollassero-dovrebbero essere considerati orsi bruni?) Ora attraverso l’analisi del DNA sappiamo che Ursus arctos non può essere diviso in modo così arbitrario in base alla loro vicinanza geografica all’oceano. È ancora ok dire grizzly, Kodiak o orso bruno – i nomi possono ancora essere incredibilmente potenti e utili—ma forse l’unico nome veramente accurato per loro è Ursus arctos.

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