قدیمی‌ترین DNA جهان از اسرار اکوسیستمی ناشناخته در گرینلند پرده برمی‌دارد
قدیمی‌ترین DNA جهان از اسرار اکوسیستمی ناشناخته در گرینلند پرده برمی‌دارد
قطعات کوچک دی‌ان‌ای دومیلیون‌ساله در لایه‌های منجمد رسوبات شمالگان شناسایی شدند. این ماده‌ی ژنتیکی باستانی که قدیمی‌ترین نمونه‌ی کشف‌شده تاکنون است، اکوسیستمی را به تصویر می‌کشد که قبلاً شناسایی نشده بود.
از سال ۲۰۰۶، پژوهشگران ۴۱ نمونه DNA را درون ورقه‌ای رسوبی به عمق ۱۰۰ متر در سازند کپ کپنهاگن در شمال گرینلند کشف کردند. این قطعات ژنتیکی که به DNA محیطی معروف هستند، از گیاهان و جانوران و میکروب‌هایی برجای مانده بودند که زمانی در این منطقه زندگی می‌کردند و به‌واسطه‌ی خاک منجمد و یخ شمالگان به‌خوبی حفظ شده بودند.
پژوهشگران در بیانیه‌ای نوشتند قدیمی‌ترین نمونه‌ی دی‌ان‌ای قبلی که پیدا شده بود و خبرش در سال ۲۰۲۱ اعلام شد، از استخوان ماموت ۱/۲ میلیون ساله‌ای در سیبری بازیابی شده بود. در مطالعه‌ای جدید که ۷ دسامبر در مجله‌ی نیچر منتشر شد، پژوهشگران نمونه‌های دی‌ان‌ای باستانی را جداسازی و تجزیه‌و‌تحلیل کرده بودند. آنان دی‌ان‌ای باستانی را با توالی‌های ژنومی شناخته‌شده مقایسه کرده بودند تا مشخص کنند به چه موجوداتی تعلق داشته‌اند.
نتایج تصویری از اکوسیستمی بسیار متنوع را به‌تصویر می‌کشند که شامل پرندگان، گوزن‌های شمالی، خرگوش‌ها و شگفت‌انگیزتر از همه ماستودون‌ها می‌شود. ماستودون‌ها گروه منقرض‌شده‌ای از خویشاوندان فیل‌ها هستند که قبلاً مشخص نشده بود در آن مناطق شمالی نیز زندگی می‌کردند. اسکه ویلرسلو، نویسنده‌ی اصلی مطالعه و بوم‌شناس تکاملی از دانشگاه کمبریج در بریتانیا گفت:
فصل جدیدی که شامل یک‌میلیون سالِ بیشتر از تاریخ است، سرانجام باز شد و برای اولین‌بار می‌‌توانیم مستقیماً به دی‌ان‌ای اکوسیستمی نگاه کنیم که به گذشته‌های بسیار دور تعلق دارد.
انگاشت هنری از اکوسیستم تازه‌کشف‌شده در گرینلند که دومیلیون سال پیش وجود داشت. نمونه‌های دی‌ان‌ای نشان می‌دهند که گوزن شمالی، خرگوش، پرندگان و ماستودون‌ها در این منطقه پرسه می‌زدند.
انگاشت هنری دیگری از اکوسیستم کپ کپنهاگن دومیلیون سال پیش
مطالعه‌ی قطعات دی‌ان‌ای بسیار دشوار بود. پژوهشگران در بیانیه‌ی خود نوشتند که هر تکه از مواد ژنتیکی فقط چند‌میلیونم میلی‌متر طول داشت و این امر موجب می‌شد جدا‌کردن قطعات دی‌ان‌ای از لایه‌ی رسوبی بدون شکستن آن‌ها بسیار دشوار باشد.
جمع‌آوری رسوبات در سال ۲۰۰۶ آغاز شد؛ اما پژوهشگران قبل از تلاش برای استخراج دی‌ان‌ای، تصمیم گرفتند تا زمان دردسترس قرارگرفتن فناوری‌های پیشرفته‌تر صبر کنند. وقتی نسل جدیدی از تجهیزات استخراج و توالی‌یابی دی‌ان‌ای دراختیار پژوهشگران قرار گرفت، آنان موفق شدند قطعات بسیار کوچک و آسیب‌دیده دی‌ان‌ای را استخراج و شناسایی کنند.
دی‌ان‌ای باستانی علاوه‌بر حیوانات مختلف، حضور چند گونه درخت و باکتری و قارچ را آشکار کرد. همه‌ی نمونه‌های دی‌ان‌ای را نمی‌شد با گونه‌های شناخته‌شده انطباق داد. این امر حاکی از آن است که برخی احتمال دارد برای علم جدید باشند؛ اگرچه تقریباً همه حداقل تا سطح جنس به‌درستی شناسایی شدند.
لایه‌ی رسوبی که پژوهشگران کاوش کردند، در طول دوره‌ی ۲۰ هزار ساله در‌حدود دومیلیون سال پیش تشکیل شده بود. در آن زمان، دمای منطقه ۱۰ تا ۱۷ درجه‌ی سانتی‌گراد گرم‌تر از گرینلند امروزی بود. این امر نشان می‌دهد که اکوسیستم‌ها به‌‌دلیل تغییرات دمایی می‌توانند به‌طور‌کامل از بین بروند یا ظاهر شوند.
پژوهشگران در حال خارج‌کردن نمونه‌های رسوب از سازند کپ کپنهاگن در شمال گرینلند
وقتی رسوبات در طول زمان روی‌هم جمع می‌شدند، قطعات ریز دی‌ان‌ای در آن‌ها به‌دام افتادند.
اسکه ویلرسلو در دانشگاه کپنهاگ نمونه‌های دی‌ان‌ای را برای تجزیه‌و‌تحلیل آماده می‌کند.
میکل پدرسن، از نویسندگان مقاله و متخصص ژنتیک تکاملی از دانشگاه کپنهاگ گفت:
داده‌ها نشان می‌دهند که درمقایسه‌با آنچه قبلاً تصور می‌شد، درنتیجه‌ی تغییرات شدید دما گونه‌های بیشتری می‌توانند تکامل پیدا کنند و سازگار شوند؛ اما مهم‌تر اینکه نتایج نشان می‌دهند که آن‌ها برای انجام این کار به زمان نیاز دارند. بنابراین، گونه‌هایی که درحال‌حاضر درمعرض خطر ناشی از تغییرات اقلیمی هستند و نتیجه‌ی فعالیت‌های انسانی است، بعید به‌نظر می‌رسد که به چنین موفقیتی دست پیدا کنند؛ زیرا زمان بسیار کمتری برای سازگارشدن خواهند داشت.
پژوهشگران تلاش می‌کنند تا با بررسی نحوه تعامل احتمالی گونه‌ها با یکدیگر تصویر عمیق‌تری از اکوسیستم کپ کپنهاگن تصویر کنند. همچنین، یافته‌های جدید می‌تواند بینش‌هایی در این زمینه فراهم کند که دی‌ان‌ای در طول دومیلیون سال گذشته دستخوش چه تغییراتی شده است.
توانایی مکان‌یابی و جداسازی و توالی‌یابی چنین دی‌ان‌ای باستانی این امید را ایجاد می‌کند که نمونه‌های ژنتیکی باستانی با همین قدمت یا شاید حتی قدیمی‌تر را بتوان در سراسر جهان پیدا کرد. ویلرسلو گفت:
اگر بتوانیم کاوش DNA باستانی را شروع کنیم، ممکن است بتوانیم اطلاعات پیش‌گامانه‌ای را درباره‌ی منشأ گونه‌های مختلف جمع‌آوری کنیم و شاید حتی دانش جدیدی درباره‌ی انسان‌های اولیه و اجداد آن‌ها به‌دست آوریم.
