Найстаріша ДНК відкрила загублений світ віком два мільйони років
Найдавніша ДНК, яку коли-небудь секвенували, показала, як виглядала Арктика два мільйони років тому.
Сьогодні територія Північної Гренландії є полярною пустелею, але генетичний матеріал, який дістали з ґрунту, виявив різноманіття рослин і тварин.
Вчені виявили генетичні сліди слоноподібних мастодонтів, північних оленів і гусей, які жили серед беріз і тополь, а також морських мешканців, зокрема мечехвостів і водорості. Дослідження опубліковане в журналі Nature.
Професор Еске Віллерслев з Копенгагенського та Кембриджського університетів, який проводив дослідження, сказав, що така суміш арктичних і помірних видів, що живуть поруч, не має сучасного еквівалента.
Дослідження проводили в районі під назвою формація Кап Копенгаген, яка розташована у найпівнічнішій частині Гренландії.
Досі було важко повернути стрілки годинника назад і побачити, яким був цей регіон два мільйони років тому. Скам’янілості тварин цього періоду зустрічаються там вкрай рідко.
“Насправді, єдині тварини Кап Копенгагена, яких коли-небудь виявили шляхом макроскопічних скам’янілостей, – це заячий зуб і гнойовий жук. Тож люди не мали уявлення про те, яка там фауна була тоді”, – пояснив професор Віллерслев.
Натомість команда звернулася до ДНК довкілля або еДНК. Це генетичний матеріал, який виділяється з рослин і тварин – наприклад, з клітин шкіри або посліду – і накопичується у довкіллі.
Цю техніку зараз широко використовують у сфері охорони природи. Наприклад, вивчення ДНК, знайденої в краплі морської води, може виявити всіх істот, які жили в тій частині океану, навіть якщо ви не зможете побачити окремих тварин.
У Гренландії команда використовувала стародавні зразки ґрунту, щоб зазирнути в минуле епохи раннього плейстоцену.
Вони знайшли лісову екосистему з арктичними кущами, травами, папоротями та мохами, що ростуть серед дерев.
Серед ДНК таких істот, як гризуни, північні олені та гуси, стало сюрпризом виявлення ДНК мастодонта – професор Віллерслев сказав BBC, що раніше ніхто не знаходив слоноподібних істот у Гренландії.
Два мільйони років тому Північна Гренландія була набагато теплішою, ніж зараз. Середні річні температури становили близько 11-19 градусів тепла.
“Насправді це говорить нам про те, що пластичність біологічних організмів – з точки зору того, де вони можуть жити, а також рослин або тварин, які можуть жити разом – набагато більша, ніж ми думали”, – каже дослідник.
Вилучення та секвенування ДНК із ґрунту було непростим: команді знадобилися роки, щоб розробити найкращу техніку для цього. Вони навіть думали, що генетичний матеріал не зможе проіснувати так довго.
“У 2005 році я написав статтю, де я зазначив, що думаю, що ДНК не проживе більше мільйона років, і ось ми маємо ДНК, якій два мільйони років”, – сказав Професор Віллерслев.
Він вважає, що можливу деградацію уповільнила хімічна реакція між ДНК і ґрунтом.
“ДНК – це електрично заряджені молекули, і багато мінералів, які ми бачимо в ґрунті, також електрично заряджені. Тому ДНК в основному зв’язується з твердими мінералами, і коли вона це робить, вона знижує швидкість спонтанної деградації”, – пояснив він.
Якщо в інших місцях знайдуть більше ДНК довкілля, це відкриття може змінити наш погляд на стародавній світ.
