Учёные выделили самую древнюю ДНК в мире. Она помогла узнать, кто жил в Гренландии 2 миллиона лет назад

Палеогенетики реконструировали экосистему на острове по древнейшей ДНК.

Сегодня северо-восточная оконечность Гренландии – довольно негостеприимное место, где мало животных и растений. Новое исследование доказало, что когда-то здешний ландшафт был совсем другим. А произошло это благодаря изучению самой древней ДНК, которую когда-либо удавалось выделить палеогенетикам – и ей аж два миллиона лет. 

Это открытие знаменательно не только изучением старейшей доступной учёным ДНК – оно также позволило выявить в Гренландии древнюю и богатую флорой и фауной экосистему.

Почему ДНК так сложно извлекать из древних организмов? 

Со временем ДНК деградирует из-за микробной ферментативной активности, механического сдвига и спонтанных химических реакций, таких как гидролиз и окисление. Если древней ДНК и суждено выжить, то обычно это происходит в зубах и костях, где она относительно защищена. Дополнительно она защищается в условиях вечной мерзлоты, где и были найдены остатки мастодонта и других живых организмов. 

Ряд образцов, собранных изо льда и вечной мерзлоты дал ученым возможность восстановить и реконструировать экологическую ДНК давно вымерших животных. Учёные собрали окаменелые образцы давно, но они ждали своего часа в морозильной комнате годами. 

ДНК, извлеченная из образцов после длительной и кропотливой работы, нельзя было изучить еще несколько лет назад: фрагменты были крошечными, всего нанометры в длину, сильно деградировавшими и очень неполными.

Однако достижения в области генетического секвенирования за последние несколько десятилетий позволили ученым создать обширную базу данных ДНК окружающего нас мира. Такие «архивы» ДНК позволили учёным сравнивать сложные фрагменты генетической последовательности. Они могли кропотливо реконструировать недостающие фрагменты для переписи организмов, чей генетический материал был заперт в горных породах на протяжении многих тысячелетий.

Записи ДНК подтверждают, что в Гренландии два миллиона лет назад жили зайцы, мастодонты, северные олени, грызуны и гуси, которые являются предками их современных и позднеплейстоценовых родственников. А присутствие морских видов, включая мечехвоста и зеленых водорослей, предполагает намного более теплый климат в этом месте, чем сегодня.

Эта реконструкция также выявила множество форм растений, совместимых с удивительно умеренным климатом. Исследование показало, что северная часть Гренландии когда-то была открытой бореальной лесной экосистемой со смешанной растительностью из тополя, березы и туи, а также разнообразием арктических и бореальных кустарников и трав.

Исследователи отметили, что ДНК мастодонта (семейство Mammutidae) представляет особый интерес. У всех остальных видов есть сородичи, которые обитают в Гренландии и сейчас. Но раньше никто не предполагал, что во время своего существования мастодонты заходили так далеко на север. 

Виллерслев считает, что работа его команды может кое-что сказать и о том, как будущие экосистемы будут реагировать на изменение климата. «У этих организмов есть способность адаптироваться в составе и в диапазоне, который мы не понимаем и не можем предсказать», – говорит он.