Γροιλανδία: DNA αποκάλυψε την ύπαρξη πάνω από 100 φυτών και ζώων πριν 2 εκατ. χρόνια

Επιστήμονες εντόπισαν DNA από ζώα, φυτά και μικρόβια που χρονολογούνται πριν από περίπου 2 εκατομμύρια χρόνια - τα παλαιότερα που έχουν καταγραφεί - από ιζήματα στο βορειότερο σημείο της Γροιλανδίας που ανασκάφτηκαν γύρω από το στόμιο ενός φιόρδ του Αρκτικού Ωκεανού, αποκαλύπτοντας έναν εκπληκτικό χαμένο κόσμο σε αυτό το απομακρυσμένο κομμάτι γης.

Οι ερευνητές δήλωσαν την Τετάρτη (7/12) ότι εντοπίστηκαν κομμάτια DNA για μια πανσπερμία ζώων, όπως οι μαστόδοντες, οι τάρανδοι, οι λαγοί, οι αρουραίοι των βορείων χωρών και οι χήνες, καθώς επίσης και φυτών, συμπεριλαμβανομένων της λεύκας, της σημύδας και της θούγιας αλλά και μικροοργανισμών, βακτηρίων και μυκήτων. Με την ανακάλυψη αυτή και τη μεταφορά γενετικών πληροφοριών των οργανισμών αυτών που ζούσαν κάποτε, γίνεται επίσης περαιτέρω γνωστό το "πλάνο" της ζωής τους.

Ο μαστόδοντας ήταν συγγενής του ελέφαντα που περιπλανιόταν στη Βόρεια και Κεντρική Αμερική μέχρι την εξαφάνισή του μαζί με πολλά άλλα μεγάλα θηλαστικά της Εποχής των Παγετώνων πριν από περίπου 10.000 χρόνια. Η ανακάλυψη δείχνει ότι είχε μεγαλύτερο εύρος εξάπλωσης από ό,τι ήταν μέχρι σήμερα γνωστό.

"Ο μαστόδοντας ήταν μια μεγάλη έκπληξη. Δεν είχε βρεθεί ποτέ πριν στη Γροιλανδία. Ωστόσο, η μεγαλύτερη έκπληξη ήταν αυτό το μοναδικό οικοσύστημα αρκτικών και εύκρατων ειδών αναμεμειγμένων μεταξύ τους χωρίς κανένα σύγχρονο ανάλογο", δήλωσε ο Eske Willerslev, διευθυντής του Κέντρου Γεωγενετικής του Ιδρύματος Lundbeck και επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature.

"Δεν νομίζω ότι κανείς θα μπορούσε να προβλέψει ότι η Γροιλανδία θα είχε τέτοια ποικιλομορφία φυτών και ζώων πριν από 2 εκατομμύρια χρόνια, σε μια εποχή που το κλίμα ήταν πολύ παρόμοιο με αυτό που αναμένουμε να παρατηρήσουμε σε λίγα χρόνια λόγω της υπερθέρμανσης του πλανήτη", πρόσθεσε ο Willerslev, ο οποίος συνεργάζεται με το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης.

Αν και το αρχαίο DNA είναι εξαιρετικά φθαρτό, η μελέτη έδειξε ότι υπό τις κατάλληλες συνθήκες -στην προκειμένη περίπτωση του μόνιμου παγετού- μπορεί να επιβιώσει περισσότερο απ' ό,τι θεωρούνταν μέχρι σήμερα δυνατό. Ο Willerslev δήλωσε ότι τώρα δεν θα εκπλαγεί αν βρει DNA από τουλάχιστον 4 εκατομμύρια χρόνια πριν.

Οι ερευνητές εξήγαγαν και βρήκαν την αλληλουχία DNA από 41 δείγματα ιζημάτων πλούσια σε οργανικά συστατικά που ελήφθησαν από πέντε τοποθεσίες στη χερσόνησο Peary Land που προεξέχει στον Αρκτικό Ωκεανό. Μικροσκοπικά θραύσματα DNA εξήχθησαν από τον άργιλο και τον χαλαζία του ιζήματος. Ταυτοποίησαν περισσότερα από 100 είδη ζώων και φυτών.
Τα δείγματα ανασύρθηκαν για πρώτη φορά το 2006, αλλά προηγούμενες προσπάθειες ανίχνευσης DNA απέτυχαν. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή αρχαίου DNA έχουν έκτοτε βελτιωθεί, επιτρέποντας τελικά μια σημαντική ανακάλυψη.
"Πιστεύουμε ότι αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το DNA δεσμεύτηκε σε σωματίδια ορυκτών που επέτρεψαν την επιβίωσή του πέρα από αυτό που θεωρούνταν δυνατό. Ο δεσμός μειώνει τον ρυθμό της αυθόρμητης χημικής αποικοδόμησης", δήλωσε ο Willerslev.

"Δεν μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε για κλωνοποίηση"
Ο Willerslev δήλωσε ότι το αποσπασματικό DNA δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάσταση εξαφανισμένων ειδών - όπως στα βιβλία και τις ταινίες "Jurassic Park" - αλλά θα μπορούσε να αποκαλύψει μυστικά για το πώς τα φυτά μπορούν να γίνουν πιο ανθεκτικά σε ένα θερμαινόμενο κλίμα.
"Δεν μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε για κλωνοποίηση", δήλωσε ο Willerslev για τα υπολείμματα DNA, "αλλά μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε για να τροποποιήσετε γενετικά ζωντανούς οργανισμούς, όπως τα φυτά, ώστε να γίνουν πιο προσαρμοσμένα σε ένα θερμότερο κλίμα".

Το παλαιότερο προηγούμενο DNA που έχει καταγραφεί εξήχθη από τον γομφίο ενός μαμούθ, ενός άλλου συγγενή του ελέφαντα, στη βορειοανατολική Σιβηρία και χρονολογείται έως και 1,2 εκατομμύρια χρόνια πριν, το οποίο επίσης διατηρήθηκε σε συνθήκες μόνιμου παγετού. Για να υπάρξει σύγκριση, το είδος μας, ο Homo sapiens, προέκυψε πριν από περίπου 300.000 χρόνια.

Οι περισσότερες γνώσεις για τους προϊστορικούς οργανισμούς προέρχονται από τη μελέτη των απολιθωμάτων, αλλά υπάρχει ένα όριο στο τι μπορούν να αποκαλύψουν αυτά, ιδίως όσον αφορά τις γενετικές σχέσεις και τα χαρακτηριστικά. Εδώ είναι που το αρχαίο DNA αποδεικνύεται ανεκτίμητο.

Το μεγαλύτερο μέρος της σύγχρονης Γροιλανδίας καλύπτεται από ένα παχύ στρώμα πάγου, με περιοχές χωρίς πάγο κατά μήκος της ακτογραμμής. Η περιοχή της μελέτης θεωρείται πολική έρημος. Αλλά πριν από 2 εκατομμύρια χρόνια οι μέσες θερμοκρασίες της Γροιλανδίας ήταν κατά 20 έως 30 βαθμούς Φαρενάιτ (11 έως 17 βαθμούς Κελσίου) υψηλότερες, σύμφωνα με τον πρώτο συγγραφέα της μελέτης Kurt Kjaer του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης.

Η παρουσία θαλάσσιων ειδών, όπως ο πεταλοειδής κάβουρας και τα πράσινα φύκη, που επίσης περιλαμβάνονταν στο DNA που ανιχνεύθηκε, απεικόνιζε αυτό το θερμότερο κλίμα, δήλωσαν οι ερευνητές.
Το DNA αποκάλυψε λεπτομερώς αυτό το αρχαίο οικοσύστημα, με ένα ανοιχτό βόρειο δάσος που περιείχε δέντρα, θάμνους και μικρότερα φυτά και έσφυζε από ζώα. Δεν προσδιορίστηκε ποια μεγάλα αρπακτικά ήταν παρόντα, αλλά αυτά μπορεί να περιλάμβαναν λύκους, αρκούδες και σπαθόδοντες γάτες, σύμφωνα με έναν από τους συγγραφείς της μελέτης Mikkel Pedersen του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης.

Ένας άλλος, ο Nicolaj Larsen του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης δήλωσε ότι οι ερευνητές στοχεύουν σε τοποθεσίες στο βόρειο Καναδά για ακόμη παλαιότερο DNA.
"Νομίζω ότι μπορείτε να βρείτε τέτοια μακροχρόνια επιβίωση του DNA σε πολλά μέρη του κόσμου", δήλωσε ο Willerslev. "Απλά πηγαίνουμε εκεί έξω και προσπαθούμε".