Najstarsze DNA ujawnia życie na Grenlandii dwa miliony lat temu

Nowy Jork (AFP) – Naukowcy odkryli najstarsze znane DNA i wykorzystali je do ujawnienia, jak wyglądało życie 2 miliony lat temu na północnym krańcu Grenlandii. Dziś jest to jałowa arktyczna pustynia, ale wtedy był to bujny krajobraz drzew i roślinności z szeregiem zwierząt, nawet wymarłym już mastodontem.

„Badanie otwiera drzwi do zasadniczo utraconej przeszłości” – powiedział główny autor Kurt Kjaer, geolog i glacjolog z Uniwersytetu w Kopenhadze.

Przy tak trudnych do zdobycia skamieniałościach zwierząt naukowcy wyodrębnili środowiskowe DNA, znane również jako eDNA, z próbek gleby. Jest to materiał genetyczny, który organizmy wydalają do otoczenia – na przykład przez włosy, ekskrementy, ślinę czy rozkładające się zwłoki.

Badanie starożytnego DNA może być wyzwaniem, ponieważ materiał genetyczny z czasem ulega degradacji, pozostawiając naukowcom jedynie niewielkie fragmenty.

Ale dzięki najnowszej technologii naukowcom udało się wyodrębnić informacje genetyczne z małych, uszkodzonych fragmentów DNA, wyjaśnił starszy autor Eske Willerslev, genetyk z University of Cambridge. w swoich badaniach, Opublikowano w środę w czasopiśmie NaturePorównali DNA różnych gatunków, szukając dopasowań.

Próbki pochodziły ze złoża zwanego formacją Cap Copenhaven w Peary Land. Dzisiaj Kiar powiedział, że obszar ten jest pustynią polarną.

Willerslev powiedział, że miliony lat temu region ten przechodził okres poważnych zmian klimatycznych, które doprowadziły do ​​wzrostu temperatur. Osady prawdopodobnie gromadziły się w tym miejscu przez dziesiątki tysięcy lat, zanim klimat się ochłodził i ustabilizował znaleziska w wiecznej zmarzlinie.

Zimne środowisko pomogłoby zachować maleńkie fragmenty DNA – dopóki naukowcy nie pojawili się i nie wykopali próbek, począwszy od 2006 roku.

Naukowcy donoszą, że podczas ciepłego okresu w regionie, kiedy średnie temperatury były o 20 do 34 stopni Fahrenheita (11 do 19 stopni Celsjusza) wyższe niż obecnie, region ten był wypełniony niezwykłą różnorodnością roślin i zwierząt. Fragmenty DNA wskazują na mieszankę roślin arktycznych, takich jak brzozy i wierzby, z tymi, które zazwyczaj preferują cieplejszy klimat, takimi jak jodła i cedry.

DNA wykazało również ślady zwierząt, w tym gęsi, zajęcy, reniferów i lemingów. Willerslev powiedział, że wcześniej chrząszcz gnojowy i niektóre szczątki królika były jedynymi oznakami życia zwierząt w tym miejscu.

Jedną z największych niespodzianek było znalezienie DNA mastodonta, wymarłego gatunku, który wyglądał jak mieszanka słonia i mamuta, powiedział Kyarr.

W lasach strefy umiarkowanej Ameryki Północnej znaleziono kilka skamieniałości dawnych mastodontów. To ocean dalej na południe niż Grenlandia, powiedział Wellerslev.

„Nie spodziewałem się, że za milion lat znajdę mastodonty w północnej Grenlandii” – powiedział Love Dalen, badacz genomiki ewolucyjnej na Uniwersytecie Sztokholmskim, który nie był zaangażowany w badania.

Ponieważ osady gromadziły się u ujścia fiordu, naukowcom udało się również uzyskać wskazówki dotyczące życia morskiego z tego okresu. DNA wskazuje, że w okolicy żyły kraby podkowiaste i zielone glony, co oznacza, że ​​pobliskie wody były prawdopodobnie znacznie cieplejsze w tym czasie, powiedział Kyarr.

Pobierając dziesiątki gatunków z kilku próbek osadów, badanie podkreśla niektóre zalety amplifikowanego tRNA, powiedział Benjamin Vernot, paleontologiczny badacz DNA w Instytucie Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka w Niemczech, który nie był zaangażowany w badania.

„Naprawdę masz szerszy obraz ekosystemu w danym momencie” – powiedział Vernot. „Nie musisz iść i znaleźć tego kawałka drewna, aby zbadać tę roślinę i tę kość, aby zbadać tego mamuta”.

Na podstawie dostępnych danych trudno jest stwierdzić, czy te gatunki naprawdę żyły obok siebie, czy też DNA zostało wymieszane z różnych części krajobrazu, powiedziała Laura Epp, ekspertka RNA z niemieckiego Uniwersytetu w Konstancji, która nie była taka. wziąć udział w badaniu.

Ale Ip powiedział, że tego rodzaju badania DNA są cenne dla pokazania „ukrytej różnorodności” starożytnych krajobrazów.

Willerslev uważa, że ​​ponieważ te rośliny i zwierzęta przetrwały okres dramatycznych zmian klimatu, ich DNA może stanowić „genetyczną mapę drogową”, która pomoże nam przystosować się do obecnego ocieplenia.

Dalen z Uniwersytetu Sztokholmskiego spodziewa się, że badania nad starożytnym DNA będą nadal sięgać głębiej w przeszłość. Pracował nad badaniem, które wcześniej zawierało „najstarszy zapis DNA” z zęba mamuta sprzed około miliona lat.

„Nie zdziwiłbym się, gdybyś mógł cofnąć się przynajmniej raz, a może o kilka milionów lat, zakładając, że uda ci się znaleźć odpowiednie okazy” – powiedział Dalen.

———

Sekcja Associated Press Health and Science otrzymuje wsparcie od grupy Science and Education Media Instytutu Medycznego Howarda Hughesa. AP ponosi wyłączną odpowiedzialność za wszystkie treści.