Naučnici su otkrili najstariji poznati DNK i iskoristili ga da otkriju kakav je bio život pre 2 miliona godina na severnom delu Grenlanda. Danas je to neplodna arktička pustinja, ali tada je to bio bujni pejzaž drveća i vegetacije sa nizom životinja, čak i sada izumrlim mastodontom.
„Studija otvara vrata u prošlost koja je u osnovi izgubljena“, rekao je glavni autor Kurt Kjer, geolog i stručnjak za glečere sa Univerziteta u Kopenhagenu.
Pošto je teško doći do životinjskih fosila, istraživači su izdvojili DNK životne sredine, takođe poznat kao eDNK, iz uzoraka tla. Ovo je genetski materijal koji organizmi bacaju u svoju okolinu – na primer, kroz kosu, otpad, pljuvačku ili leševe koji se raspadaju.
Proučavanje zaista stare DNK može biti izazov jer se genetski materijal vremenom raspada, ostavljajući naučnicima samo sitne fragmente.
Ali sa najnovijom tehnologijom, istraživači su uspeli da izvuku genetske informacije iz malih, oštećenih delova DNK, objasnio je stariji autor Eske Villerslev, genetičar sa Univerziteta u Kembridžu. U svojoj studiji, objavljenoj u sredu u časopisu Nature, uporedili su DNK sa DNK različitih vrsta, tražeći podudaranja.
Uzorci su došli iz naslaga sedimenta zvanog formacija Kap København u Peari Landu. Danas je ovo područje polarna pustinja, rekao je Kjer.
Ali pre milionima godina, ovaj region je prolazio kroz period intenzivnih klimatskih promena koje su podigle temperature, rekao je Villerslev. Sediment se verovatno nakupio desetinama hiljada godina na tom mestu pre nego što se klima ohladila i cementirala nalaze u permafrost.
Hladno okruženje bi pomoglo u očuvanju delikatnih delova DNK – sve dok naučnici nisu došli i izbušili uzorke, počevši od 2006.
Tokom toplog perioda u regionu, kada su prosečne temperature bile 20 do 34 stepena Farenhajta (11 do 19 stepeni Celzijusa) više nego danas, oblast je bila ispunjena neobičnim nizom biljnog i životinjskog sveta, izvestili su istraživači. Fragmenti DNK sugerišu mešavinu arktičkih biljaka, kao što su breza i žbunje vrbe, sa onima koje obično preferiraju topliju klimu, poput jele i kedra.
DNK je takođe pokazao tragove životinja uključujući guske, zečeve, irvase i leminge. Ranije su baletar i ostaci zečeva bili jedini znaci životinjskog sveta na tom mestu, rekao je Villerslev.
Jedno veliko iznenađenje je pronalazak DNK mastodonta, izumrle vrste koja izgleda kao mešavina slona i mamuta, rekao je Kjer.
Mnogi fosili mastodonta su ranije pronađeni u šumama umerenog pojasa Severne Amerike. To je okean udaljen od Grenlanda i mnogo južnije, rekao je Villerslev.
„Ni za milion godina ne bih očekivala da ću naći mastodonte na severu Grenlanda“, rekla je Lav Dalen, istraživač evolucione genomike na Univerzitetu u Stokholmu koja nije bila uključena u studiju.
Pošto se sediment nakupio u ušću fjorda, istraživači su takođe mogli da dobiju tragove o morskom životu iz ovog vremenskog perioda. DNK sugeriše da su u tom području živeli rakovi potkovice i zelene alge – što znači da su obližnje vode verovatno bile mnogo toplije tada, rekao je Kjer.
Izvlačenjem desetina vrsta iz samo nekoliko uzoraka sedimenta, studija ističe neke od prednosti eDNK, rekao je Benjamin Vernot, drevni DNK istraživač na nemačkom Institutu Maks Plank za evolucionu antropologiju koji nije bio uključen u studiju.
„Zaista dobijate širu sliku ekosistema u određenom trenutku“, rekao je Vernot. „Ne morate da idete i nađete ovaj komad drveta da biste proučavali ovu biljku, i ovu kost da biste proučavali ovog mamuta.
Na osnovu dostupnih podataka, teško je sa sigurnošću reći da li su ove vrste zaista živele jedna pored druge, ili je DNK pomešana zajedno iz različitih delova pejzaža, rekla je Laura Epp, stručnjak za eDNK na nemačkom Univerzitetu u Konstancu koja nije bila uključeni u studiju.
Ali Epp je rekao da je ova vrsta istraživanja DNK dragocena da pokaže „skrivenu raznolikost“ u drevnim pejzažima.
Vilerslev veruje da bi, pošto su ove biljke i životinje preživele tokom dramatičnih klimatskih promena, njihova DNK mogla da ponudi „genetski putokaz” koji će nam pomoći da se prilagodimo trenutnom zagrevanju.
Dalen sa Univerziteta u Stokholmu očekuje da će drevna istraživanja DNK nastaviti da guraju dublje u prošlost. Radio je na studiji koja je ranije držala „najstariji DNK“ rekord, iz zuba mamuta starog oko milion godina.
„Ne bih se iznenadio ako možete da odete bar jednu ili možda nekoliko miliona godina unazad, pod pretpostavkom da možete pronaći prave uzorke“, rekao je Dalen.
