科學家在格陵蘭島發現200萬年前DNA!系史上最古老

南方都市報 發佈 2022-12-08T16:43:27.128943+00:00

丹麥科學家當地時間12月7日宣布,他們在格陵蘭島的冰河時代沉積物中發現了可以追溯到200萬年前的DNA,這是有史以來提取的最古老DNA,開啟了古遺傳學的新篇章。據法新社報導,這項新研究成果發表在最新一期科學雜誌《自然》。

丹麥科學家當地時間12月7日宣布,他們在格陵蘭島的冰河時代沉積物中發現了可以追溯到200萬年前的DNA,這是有史以來提取的最古老DNA,開啟了古遺傳學的新篇章。

據法新社報導,這項新研究成果發表在最新一期科學雜誌《自然》。作者之一、哥本哈根大學講師米克爾·溫瑟·彼得森(Mikkel Winther Pedersen)表示,人類正在打破在基因研究方面的認知障礙。

DNA使科學家能夠繪製出格陵蘭島史前生態系統圖譜,該生態系統由馴鹿、野兔、甚至乳齒象等動物組成

從環境樣本提取DNA

「人們一直認為100萬年是DNA存活的界限,但現在我們把這一年代界限擴大了一倍,」彼得森說。

研究團隊在格陵蘭島最北端、被稱為Kap Copenhagen地層的沉積物中發現了DNA片段。彼得森說,41個沉積物樣本來自今天在地球上任何地方都看不到的環境,位於一個偏遠、無人居住地區的永久凍土中,DNA保存得非常完好。

目前已知的最古老DNA是來自100萬年前的西伯利亞猛獁象牙齒。新技術使科學家們能夠確定,格陵蘭島的這些樣本DNA比前者還要早100萬年。

一棵200萬年前的落葉松樹幹仍留在沉積物內的永久凍土中

科學家在格陵蘭島最北端的冰河時代沉積物中發現了樣本

這些樣本代表了所謂的環境DNA(簡稱eDNA),即它們來自環境樣本(如冰凍沉積物),而不是從某種古代生物的骨骼或牙齒中提取。eDNA包含了環境中許多生物的遺傳物質,比如這些生物會掉頭髮、流鼻涕,還有排泄物,能證明它們存在於某一地區。

哥本哈根大學地球生物學團隊的負責人卡琳娜·桑德(Karina Sand)參與了這項研究。她說,使用的新方法「提供了一個關於為什麼礦物或沉積物可以保存DNA的基本理解」。「這是一個我們即將打開的潘多拉魔盒,」她補充道。

科學家在格陵蘭島採集沉積物樣本以獲取環境DNA

物種適應性和可塑性

彼得森說,流經的河流將礦物質和有機物質輸送到海洋環境中,這就是這些陸地沉積物沉積的地方。「然後,在大約200萬年前的某個時候,這片水下的陸地被抬高,成為北格陵蘭島的一部分,」他解釋道。

今天,Kap Copenhagen地層是一片覆蓋著沙丘的極地沙漠,幾乎沒有生物居住,但在遙遠的過去是一片溫帶森林。在那裡已經發現了不同類型的礦藏,包括保存完好的植物和昆蟲化石。

「這個森林環境中有乳齒象、馴鹿和野兔,還有許多不同的植物物種。」彼得森說,他們發現了102種不同的植物。乳齒象通常被描述為毛茸茸的冰河時代大象,它的存在尤其值得注意,因為以前從未在這麼遠的北方發現過。

乳齒象的重建效果圖

這一發現也為研究人員提供了更多關於物種適應性的信息。200萬年前,格陵蘭島比現在高11℃到17℃,氣候溫和得多,動植物繁榮昌盛。事實上,當時的環境沒有現代的類似現象:北極物種與溫帶物種共存。

彼得森說:「我們今天在地球上的任何地方都看不到這種環境,這種物種的混合。物種的可塑性,即物種實際上如何能夠適應不同類型的氣候,可能與我們之前認知的不同。顯然,這將讓我們去尋找更古老的位置。」

南都記者 史明磊

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