Un nucleu de sedimente din epoca glaciară din nordul Groenlandei a dat cele mai vechi secvențe de ADN din lume. Probele de ADN vechi de 2 milioane de ani au arătat că regiunea polară, acum în mare parte lipsită de viață, a fost cândva un loc unde trăiau plante și animale bogate- inclusiv mamifere asemănătoare cu elefantul, cunoscute sub numele de mastodonți, reni, iepuri, lemingi, gâște, mesteceni și plopi, potrivit unei noi cercetări publicate miercuri în revista Nature.
Amestecul de copaci și animale din zonele temperate și arctice a sugerat un tip de ecosistem necunoscut până acum, care nu are un echivalent modern- unul care ar putea acționa ca o hartă genetică pentru modul în care diferite specii s-ar putea adapta la o climă mai caldă, au constatat cercetătorii.
Ce spun cercetatorii?
Descoperirea este opera oamenilor de știință din Danemarca, care au reușit să detecteze și să recupereze ADN-ul ambiental- materialul genetic vărsat în mediul înconjurător de toate organismele vii- în cantități mici de sedimente prelevate din formațiunea København, aflată la gura unui fiord din Oceanul Arctic, în cel mai nordic punct al Groenlandei, în timpul unei expediții din 2006.
Ei au comparat apoi fragmentele de ADN cu bibliotecile existente de ADN colectate atât de la animale, plante și microorganisme dispărute, cât și de la animale vii și dispărute. Materialul genetic a scos la iveală zeci de alte plante și creaturi care nu fuseseră detectate anterior în acest loc pe baza a ceea ce se știe din fosile și din înregistrările de polen.
"Primul lucru care ne-a uimit atunci când ne uităm la aceste date este, evident, acest mastodont și prezența lui atât de departe în nord, ceea ce este destul de departe de ceea ce știam ca fiind aria sa naturală de răspândire", a declarat coautorul studiului Mikkel Pedersen, profesor asistent la Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre de la Universitatea din Copenhaga, în cadrul unei conferințe de presă.
Acesta doboară recordul anterior pentru cel mai vechi ADN din lume, stabilit de o cercetare publicată anul trecut pe materialul genetic extras din dintele unui mamut care a cutreierat stepa siberiană în urmă cu peste un milion de ani, precum și recordul anterior pentru ADN din sedimente.
Ecosistem luxuriant
În timp ce ADN-ul din oase sau dinți de animale poate face lumină asupra unei specii individuale, ADN-ul din mediul înconjurător le-a permis oamenilor de știință să construiască o imagine a unui întreg ecosistem, a declarat profesorul Eske Willerslev, membru al Colegiului St John's de la Universitatea din Cambridge și director al Centrului de GeoGenetică al Fundației Lundbeck. În acest caz, comunitatea ecologică pe care cercetătorii au reconstituit-o a existat atunci când temperaturile ar fi fost între 10 și 17 grade Celsius mai ridicate decât în Groenlanda de astăzi.
"Doar câteva fosile de plante și animale au fost găsite în regiune. A fost super interesant când am recuperat ADN-ul (să vedem) acel ecosistem foarte, foarte diferit. Oamenii știau din macrofosile că acolo sus au existat copaci, un fel de pădure, dar ADN-ul ne-a permis să identificăm mult mai mulți taxoni (tipuri de organisme vii)", a declarat Willerslev, care a condus cercetarea.
Cercetătorii au fost surprinși să descopere că cedrii asemănători cu cei care se găsesc astăzi în Columbia Britanică ar fi crescut cândva în Arctica, alături de specii precum laricele, care acum cresc în cele mai nordice zone ale planetei. Ei nu au găsit ADN de carnivore, dar cred că prădătorii- cum ar fi urșii, lupii sau chiar tigrii cu dinți de sabie- trebuie să fi fost prezenți în ecosistem.
Love Dalen, profesor la Centrul de Paleogenetică de la Universitatea din Stockholm, care a lucrat la cercetarea ADN-ului dinților de mamut, dar care nu a fost implicat în acest studiu, a declarat că această descoperire revoluționară a "împins cu adevărat limitele" în domeniul ADN-ului antic.
"Aceasta este o lucrare cu adevărat uimitoare!", a declarat el prin e-mail. "Ne poate spune despre compoziția ecosistemelor la diferite momente în timp, ceea ce este foarte important pentru a înțelege cum schimbările climatice din trecut au afectat biodiversitatea la nivel de specie. Acest lucru este ceva ce ADN-ul animal nu poate face".
"De asemenea, constatările potrivit cărora mai multe specii temperate (cum ar fi rudele molidului și mastodontului) au trăit la latitudini atât de mari sunt excepțional de interesante", a adăugat el.
Foaie de parcurs genetică pentru schimbările climatice?
Willerslev a declarat că studiul de 16 ani a fost cel mai lung proiect de acest gen în care el și majoritatea echipei sale de cercetători au fost implicați vreodată. Extragerea fragmentelor de cod genetic din sedimente a necesitat multă muncă de detectiv științific și mai multe încercări minuțioase- după ce echipa a stabilit pentru prima dată că ADN-ul era ascuns în argila și cuarțul din sedimente și că putea fi detașat din acestea. Faptul că ADN-ul s-a lipit de suprafețele minerale a fost probabil motivul pentru care a supraviețuit atât de mult timp, au declarat cercetătorii.
"Am revizitat aceste mostre și am eșuat și am eșuat. Au primit în laborator numele de "blestemul Formațiunii København"", a spus Willerslev.
Studiul în continuare al ADN-ului din mediul înconjurător din această perioadă de timp ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă modul în care diverse organisme s-ar putea adapta la schimbările climatice.
Citește și: Ce sa puneti in geanta de maternitate? Elemente esentiale pentru momentul nasterii
Citește și: Intr-un meteorit de 15 tone au fost descoperite două noi minerale!
Citește și: NASA este foarte mulțumită de gradul în care a zguduit un asteroid!