Nedávny výskum poukazuje na obnoviteľnú environmentálnu DNA. Siaha až do obdobia pred 2 miliónmi rokov
Príroda našej planéty má za sebou neuveriteľnú históriu. Jedným z dôkazov je nedávny výskum týkajúci sa rekonštrukcie histórie Zeme, informuje portál ScienceAlert.
V roku 2006 tímy z University of Copenhagen a University of Cambridge zozbierali vzorky sedimentov z geologickej formácie, ktorá sa nachádzala niekoľko stoviek míľ od severného pólu, informuje portál C&EN. Pokusy o extrahovanie DNA zo získaných vzoriek boli však niekoľko rokov neúspešné.
Až v súčasnosti sa preukázalo, že sedimentárne usadeniny z permafrostu zo severného Grónska obsahovali obnoviteľnú environmentálnu DNA, ktorá siaha do obdobia približne pred 2 miliónmi rokov, dodáva ScienceAlert. Okrem toho sa odhalilo, že daný región bol v minulosti domovom rôznych zvieracích druhov, ako napríklad mastodontov, lumíkov či husí, uvádza The Guardian. Práve toto zistenie ponúka bezprecedentný pohľad na formovanie ekosystémov v dôsledku zmeny klímy.
Ďaleká minulosť
Skúmaná DNA pochádza z čias, keď bola arktická oblasť o 11 až 19 stupňov Celzia teplejšia v porovnaní so súčasnosťou. Okrem spomínaných zistení analýza odhaľuje, že severný polostrov Grónska, známy aj ako polárna púšť, v minulosti tvorili boreálne lesy topoľových a brezových stromov, v ktorých žila divoká zver. Na základe daných informácií sa odhaľujú postupné závery, ako by sa jednotlivé druhy živočíchov mohli prispôsobiť, aby prežili hrozbu rýchleho globálneho otepľovania.
„Konečne sa otvorila nová kapitola zahŕňajúca 1 milión rokov histórie navyše a po prvýkrát sa môžeme priamo pozrieť na DNA minulého ekosystému, ktorý je tak ďaleko v čase,“ cituje ScienceAlert slová genetika Eskeho Willersleva.
„DNA sa môže rýchlo degradovať, ale ukázali sme, že za správnych okolností sa teraz môžeme vrátiť v čase ďalej, než by si ktokoľvek dokázal predstaviť,“ dodáva.
Využitie viacerých vzoriek
Materiál použitý v analýze pochádzal z ľadu a permafrostu geologickej formácie Kap København sídliacej v ústi fjordu v severnom Grónsku. Avšak získaná DNA by bola ešte pred pár rokmi nepoužiteľná, nakoľko jej fragmenty boli malé, veľmi degradované a neúplné.
Práve preto Willerslev spolu s jeho tímom pracoval na projekte 16 rokov, pričom identifikovali až 41 DNA vzoriek, uvádza The Guardian. Sediment, v ktorom boli nájdené, sa vytváral viac ako 20 000 rokov. V konečnom dôsledku sa zachoval v ľade alebo permafroste, kde 2 milióny rokov ležal nerušený ľuďmi.
Samotná extrakcia a analýza DNA sa vyznačuje ako náročný proces zahŕňajúci spojenie malých fragmentov genetického materiálu. Dôležitú časť tvorilo najmä jej oddelenie od ílu a kremenného sedimentu.
Zaznamenané živočíchy
Príchod novej generácie techník sekvenovania DNA umožnil vedcom identifikovať a spojiť extrémne malé a poškodené fragmenty DNA. Podarilo sa to na základe odkazovania na rozsiahle knižnice DNA zozbieraných zo súčasných zvierat, rastlín a mikroorganizmov.
Rekonštrukcia odhalila rôzne formy života spájajúce sa prekvapivo s miernym podnebím, píše ScienceAlert. Vedci našli zvieratá príbuzné sobom, lumíkom, husám či zajacom. Najzaujímavejším úkazom bol mastodont, známy ako cicavec z doby ľadovej, ktorý sa predtým vyskytoval iba na území Severnej a Strednej Ameriky. Výnimkou neboli ani mravce, blchy či koraly, ktoré tiež zanechali svoje stopy v sedimente spolu s brezami a topoľovými stromami.
Vzorky však neodhalili žiadne mäsožravce, dodáva The Guardian. Existuje pravdepodobnosť, že ich bolo menej, avšak vedci predpokladajú výskyt starých medveďov, vlkov a šabľozubých tigrov. Willerslev tvrdí, že s veľkou pravdepodobnosťou išlo o druhy, ktoré zabezpečovali obživu mastodontom a sobom.
Pokiaľ ide o vzorky DNA odobratých z mikroorganizmov a húb, ešte stále prechádzajú identifikáciou. Budúci dokument opíše celý rozsah ekosystému podľa najlepšieho pochopenia vedcov.
„Údaje naznačujú, že viac druhov sa môže vyvíjať a adaptovať na divoko sa meniace teploty, ako sa doteraz predpokladalo,“ cituje The Guardian slová spoluautora štúdie Dr Mikkela Pedersena.
Prispôsobenie sa otepľovaniu
Momentálna rýchlosť globálneho otepľovania naznačuje, že mnohé druhy nebudú mať dostatok času na prispôsobenie sa. Z toho vyplýva, že klimatická núdza zostáva obrovskou hrozbou pre biodiverzitu. Willerslev s kolegami uvádza, že štúdium starovekých ekosystémov môže ponúknuť pohľad na prispôsobenie sa niektorých genetických druhov teplejšiemu podnebiu.
„Ide o jeden z dôvodov, prečo sa daný vedecký pokrok považuje za tak významný, nakoľko môže odhaliť, ako sa pokúsiť čeliť ničivému vplyvu globálneho otepľovania,“ vraví Willerslev.
Ďalej dodáva, že existuje možnosť zhromaždenia prelomových informácií o pôvode rôznych druhov, ktoré by sa mohli týkať aj prvých ľudí a ich predkov, informuje ScienceAlert.
