Het oudste DNA werpt licht op een twee miljoen jaar oud ecosysteem dat geen modern equivalent kent

Meld u aan voor de Wonder Theory-wetenschapsnieuwsbrief van CNN. Verken het universum met nieuws over verbazingwekkende ontdekkingen, wetenschappelijke vorderingen en meer.



CNN

Een kern van pleistocene sedimenten uit het noorden van Groenland heeft ’s werelds oudste DNA-sequenties opgeleverd.

2 miljoen jaar oud DNA-monsters Het heeft onthuld dat het nu levenloze poolgebied ooit de thuisbasis was van een rijk planten- en dierenleven – inclusief de olifantachtige zoogdieren die bekend staan ​​​​als mastodonten, rendieren, hazen, lemmingen, ganzen, berkenbomen en populieren, volgens nieuw onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Natuur op woensdag.

De mix van gematigde en arctische bomen en fauna suggereerde een voorheen onbekend type ecosysteem dat geen moderne tegenhanger heeft – Een die zou kunnen dienen als een genetische routekaart De onderzoekers ontdekten hoe verschillende soorten zich mogelijk hebben aangepast aan het warmere klimaat.

De ontdekking is het werk van wetenschappers in Denemarken die in staat zijn geweest om omgevings-DNA – het genetisch materiaal dat door alle levende wezens in het milieu wordt gedropt – in kleine hoeveelheden te detecteren en te herstellen uit sediment dat is gewonnen uit de Copenhaven Formation, aan de monding van een fjord in het Noordpoolgebied. De oceaan op het meest noordelijke punt van Groenland, tijdens een expeditie in 2006. (Groenland is een autonome staat binnen Denemarken).

Vervolgens vergeleken ze de DNA-fragmenten met bestaande DNA-bibliotheken die waren verzameld van uitgestorven organismen Dieren, planten en micro-organismen. Het genetische materiaal heeft tientallen planten en andere wezens onthuld die voorheen onontdekt waren op de site op basis van wat bekend is uit fossielen en pollen.

READ  NASA-ruimtevaartuig op Mars ontdekt een vreemd, draadachtig object dat zich viraal verspreidt

“Het eerste dat ons verbaasde toen we naar deze gegevens keken hij is Deze mastodont en zijn aanwezigheid zijn duidelijk ver naar het noorden, vrij ver naar het noorden van wat we zouden hebben gekend als zijn natuurlijke verspreidingsgebied, “zei co-auteur Mikkel Pedersen, assistent-professor aan het Lundbeck Foundation GeoGenetics Center van de Universiteit van Kopenhagen, tijdens een persconferentie.

Het brak het vorige record voor het oudste DNA ter wereld, gevestigd door Vorig jaar gepubliceerd onderzoek Op het genetisch materiaal dat is geëxtraheerd vanaf de leeftijd van a Mammoeten zwierven meer dan een miljoen jaar geleden door de Siberische steppen. net zoals Vorig record van DNA uit sedimenten.

Terwijl DNA van dierlijke botten of tanden licht kan werpen op individuele soorten, heeft milieu-DNA wetenschappers in staat gesteld een beeld te vormen van een heel ecosysteem, zei professor Eske Willerslev, Fellow van St John’s College aan de Universiteit van Cambridge en directeur van de Lundbeck Foundation . GeoGenetics Centrum. In dit geval vonden de onderzoekers de gereconstrueerde ecologische gemeenschap Bij temperaturen tussen de 10 en 17 graden Celsius Warmer dan Groenland vandaag.

“Er zijn maar een paar fossielen van planten en dieren gevonden in het gebied. Het was heel spannend toen we het DNA terug kregen (om te zien) dat heel andere ecosysteem. Mensen wisten van de grote fossielen dat er bomen waren, een soort bos daar , maar het DNA stelde ons in staat om vele taxa (soorten organismen) te identificeren”, zei Willerslev, die het onderzoek leidde.

De onderzoekers waren verrast toen ze ontdekten dat ceders die vergelijkbaar zijn met de ceders die tegenwoordig in British Columbia worden gevonden, in het Noordpoolgebied kunnen zijn gegroeid, samen met soorten zoals dennen, die nu in het uiterste noorden van de planeet groeien. Ze hebben geen DNA van carnivoren gevonden, maar ze geloven dat roofdieren – zoals beren, wolven of zelfs sabeltandtijgers – in het ecosysteem aanwezig moeten zijn geweest.

READ  Deze ouderdomskranen (ook bekend als "gravers") vieren nog steeds uitbundig

Love Dalen, een professor aan het Centrum voor Paleogenetica aan de Universiteit van Stockholm, die werkte aan het DNA-onderzoek van mammoettanden Maar hij was niet betrokken bij deze studie, hij zei dat de baanbrekende ontdekking echt “de grenzen verlegde” van het oude DNA-veld.

“Dit is echt een cool papier!” zei hij per e-mail. “Het kan ons vertellen over de samenstelling van ecosystemen op verschillende tijdstippen, wat erg belangrijk is om te begrijpen hoe veranderingen in het klimaat in het verleden de biodiversiteit op soortniveau hebben beïnvloed. Dit is iets wat dierlijk DNA niet kan.”

“Bovendien zijn de bevindingen dat veel gematigde soorten (zoals onze vurenverwanten en mastodonten) op zulke grote hoogten leven buitengewoon interessant,” voegde hij eraan toe.

Close-up van organisch materiaal in de kustsedimenten van de Cape Copenhaven Formation in het noorden van Groenland.

Willerslev zei dat de 16-jarige studie het langste project in zijn soort was waar hij en de meeste van zijn team van onderzoekers bij betrokken waren.

Het extraheren van de stukjes genetische code uit het sediment kostte veel wetenschappelijk onderzoekswerk en vele moeizame pogingen – nadat het team voor het eerst had aangetoond dat DNA verborgen was in de klei en kwarts in het sediment en daarvan kon worden gescheiden. Het feit dat het DNA aan de metalen oppervlakken hechtte, was waarschijnlijk de reden dat het zo lang bleef, aldus de onderzoekers.

“We hebben deze monsters opnieuw bekeken en faalden en faalden. Ze noemden het lab de ‘verdomde van de Copenhaven Genesis’, “zei Willerslev.

Verdere studie van omgevings-DNA uit deze periode kan wetenschappers helpen de omvang van het verschil te begrijpen Levende organismen kunnen zich aanpassen aan klimaatverandering.

READ  SpaceX Falcon 9 Starlink 6-6 lancering

“Het is een klimaat dat we op aarde verwachten te zullen tegenkomen als gevolg van de opwarming van de aarde en het geeft ons een idee van hoe de natuur zal reageren op stijgende temperaturen”, legde hij uit.

“Als we deze routekaart correct kunnen lezen, bevat het echt de sleutel tot hoe organismen zich kunnen[aanpassen]en hoe we organismen kunnen helpen zich aan te passen aan een snel veranderend klimaat.”

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *