Prieš 2 mln. metų sukurta DNR atskleidžia prarastą Arkties pasaulį | Mokslas


Dviejų milijonų metų DNR iš šiaurės Grenlandija atskleidė, kad regione kažkada gyveno mastodonai, lemingai ir žąsys, o tai suteikia precedento neturinčių įžvalgų apie tai, kaip klimato kaita gali formuoti ekosistemas.

Senovės DNR analizės proveržis nustumia DNR rekordą 1 milijonu metų iki to laiko, kai Arkties regione buvo 11-19C šilčiau nei šiandien. Analizė atskleidžia, kad šiauriniame Grenlandijos pusiasalyje, kuris dabar yra poliarinė dykuma, kadaise buvo borealūs tuopų ir beržų miškai, kuriuose knibždėte knibžda laukinės gamtos. Darbe pateikiami patarimai, kaip rūšys gali prisitaikyti arba būti genetiškai modifikuotos, kad išgyventų greito pasaulinio šildymo grėsmę.

Prof. Eske Willerslev iš Kembridžo ir Kopenhagos universitetų sakė: „Pagaliau buvo atidarytas naujas skyrius, apimantis 1 milijoną papildomų istorijos metų, ir pirmą kartą galime tiesiogiai pažvelgti į praeities ekosistemos DNR, kuri buvo toli laikas.”

Fragmentai yra 1 milijonu metų senesni nei ankstesnis DNR, paimtos iš Sibiro mamuto kaulo, įrašas. „DNR gali greitai suirti, bet mes parodėme, kad esant tinkamoms aplinkybėms, dabar galime grįžti į praeitį atgal, nei kas nors būtų išdrįsęs įsivaizduoti“, – sakė Willerslevas.

Jis pridūrė, kad ateityje panašūs metodai gali būti naudojami siekiant atskleisti naujas įžvalgas apie pirmuosius žmones ir jų protėvius.

Willerslevas ir kolegos prie projekto dirbo 16 metų, todėl 41 mėginio, rasto molyje ir kvarce, DNR buvo sekvenuota ir identifikuota. Senoviniai DNR mėginiai buvo rasti giliai palaidoti Kap København formacijose, beveik 100 metrų storio nuosėdų nuosėdose, susidariusiose per 20 000 metų. Šiauriausiame Grenlandijos taške esančiame Arkties vandenyne esančio fiordo žiotyse susikaupusios nuosėdos galiausiai išsilaikė lede arba amžinajame įšale ir 2 mln. metų gulėjo žmonių netrikdomos.

DNR išgavimas ir analizė buvo kruopštus procesas, kurio metu buvo sujungiami maži genetinės medžiagos fragmentai, kuriuos pirmiausia reikėjo atskirti nuo molio ir kvarco nuosėdų. Tai buvo tik naujos kartos DNR sekos nustatymo metodų atsiradimas, kuris leido mokslininkams identifikuoti ir sujungti itin mažus ir pažeistus DNR fragmentus, remiantis plačiomis DNR bibliotekomis, surinktomis iš dabartinių gyvūnų, augalų ir mikroorganizmų.

Atsirado miškų, apgyvendintų šiaurės elnių, kiškių, lemingų ir mastodonų, į dramblį panašių ledynmečio žinduolių, kurie anksčiau buvo aptikti tik Šiaurės ir Centrinėje Amerikoje, vaizdas.

Mėginiai neatskleidė mėsėdžių – tikriausiai todėl, kad jų buvo mažiau – tačiau mokslininkai spėjo, kad ten galėjo būti senovinių lokių, vilkų ar kardadančių tigrų. „Mes nežinome, kas ten buvo, bet tikriausiai kažkas, kas valgė mastodonus ir šiaurės elnius“, – sakė Willerslevas.

Autoriai teigia, kad vilčių teikia tai, kad šios rūšys galėjo klestėti taip toli į šiaurę regione, kuris, nepaisant šiltesnės temperatūros, didžiąją žiemos dalį vis tiek būtų buvęs tamsoje.

„Duomenys rodo, kad daugiau rūšių gali išsivystyti ir prisitaikyti prie nepaprastai kintančių temperatūrų, nei manyta anksčiau“, – sakė Kopenhagos universiteto Lundbecko fondo geogenetikos centro daktaras Mikkelis Pedersenas ir pirmasis autorius.

Tačiau dėl visuotinio kaitimo greičio šiandien daugelis rūšių neturės pakankamai laiko prisitaikyti, o tai reiškia, kad ekstremalioji klimato situacija tebėra didžiulė grėsmė biologinei įvairovei. Willerslevas ir jo kolegos teigė, kad tyrinėjant senovės ekosistemas galima sužinoti, kaip kai kurios rūšys buvo genetiškai pritaikytos šiltesniam klimatui.

„Gali būti, kad genų inžinerija galėtų imituoti strategiją, kurią prieš 2 mln. metų sukūrė augalai ir medžiai, siekiant išgyventi klimate, kuriam būdinga kylanti temperatūra, ir užkirsti kelią kai kurių rūšių, augalų ir medžių išnykimui“, – sakė Kopenhagos universiteto profesorius Kurtas Kjærr. bendraautorius. „Tai viena iš priežasčių, kodėl ši mokslo pažanga yra tokia reikšminga, nes ji gali atskleisti, kaip bandyti atremti niokojantį visuotinio atšilimo poveikį.

Išvados paskelbtos žurnale Gamta.