Ученые раскопали самую древнюю ДНК, найденную до сих пор, и использовали ее, чтобы выявить жизнь 2 миллиона лет назад на северной оконечности Гренландии. Сегодня этот район представляет собой бесплодную пустыню, но раньше это был пышный пейзаж с деревьями и растительностью, а также разнообразными животными, включая ныне вымершего мастодонта.
Поскольку окаменелости трудно найти в арктическом регионе, исследователи извлекли экологическую ДНК, также известную как эДНК, из образцов почвы. Это генетический материал, который организмы выделяют в окружающую среду. Например, через волосы, грязь, слюну или гниющие трупы.
Изучение действительно старой ДНК может быть сложной задачей, потому что генетический материал со временем разрушается, оставляя ученым лишь крошечные фрагменты. Но с помощью новейших технологий исследователи могут получать генетическую информацию из небольших фрагментов поврежденной ДНК, объясняет старший автор Эске Виллерслев, генетик из Кембриджского университета в Лондоне.
«Это восстановление целой экосистемы, как растений, так и животных, которой 2 миллиона лет. Каждый организм теряет ДНК», — пояснил он.
Оттуда они сравнивают ДНК разных видов и ищут совпадения. Образец взят из осадочного месторождения, называемого формацией Кап-Кобенхавн, недалеко от Земли Пири. Миллионы лет назад этот регион пережил период интенсивных климатических изменений, вызвавших повышение температуры.
Осадок, вероятно, образовался на этом месте за десятки тысяч лет до того, как климат похолодал и закрепил находку в вечной мерзлоте (почва постоянно ниже нуля градусов по Цельсию).
Холодная среда помогла бы сохранить хрупкие фрагменты ДНК, пока не появились ученые и не пробурили образцы, начиная с 2006 г. Исследователи сообщают, что в теплые периоды регион изобилует необычной растительностью и животными, сообщает Виллерслев, ведущий автор исследования. .
«Вы можете вернуться на 2 миллиона лет назад, реконструировать экосистемы. Вы можете узнать, какие там были виды, и это изменило наше мнение о биоразнообразии в северной Гренландии, которая сегодня представляет собой в основном пустыню в Арктике, я имею в виду, это в основном похоже на пустыню Сахара, но миллионы лет назад это было лес, плодородные, — добавил Виллерслев.
Фрагменты ДНК показывают смесь арктических растений, таких как береза и ива, с растениями, подходящими для более теплого климата, такими как кипарис и кедр. ДНК также показывает следы животных, включая гусей, кроликов, оленей и диких мышей.
Раньше единственными признаками жизни животных на этом участке были навозные жуки и останки кроликов.
Одним большим сюрпризом стало открытие ДНК мастодонта, вымершего вида, который выглядит как помесь слона и мамонта. По словам Виллерслева, большая часть предыдущих окаменелостей мастодонтов была обнаружена в умеренных лесах Северной Америки, которые находятся очень далеко от Гренландии.
Гигантское травоядное животное находится в центре художницы Бет Зайкен, реконструирующей экосистему два миллиона лет назад. «Это говорит о том, что три мастодонта находились в воде близлежащего озера», — сказал Миккель Винтер Петерсен, еще один автор исследования из Копенгагенского университета.
Поскольку образцы отложений поступали из устья фьорда (длинный узкий вход в море между высокими скалами), исследователи также смогли получить представление о морской жизни того времени.
ДНК показывает, что мечехвосты и зеленые водоросли жили в этом районе, а это означает, что близлежащие воды, вероятно, тогда были теплее.
«Основываясь на имеющихся данных, трудно сказать наверняка, жили ли эти виды на самом деле в одно и то же время, или ДНК представляет собой мозаику регионов, смешанных с почвой», — сказала Лаура Эпп, эксперт по эДНК из Констанцского университета в Германии. , который не участвовал в исследовании этого исследования.
«Это также открывает совершенно новые возможности для изучения генетической информации, древней ДНК из мест с неоптимальными условиями хранения, например, была ли ДНК прикреплена к частицам осадка», — говорит Лаура Эпп.
Эске Виллерслев считает, что древние гены также могут подсказать нам, как адаптироваться к изменению климата. [lt/uh]
