KODAŇ - Výskumníci objavili v Arktíde drobné fragmenty dva milióny rokov starej DNA uväznenej v zamrznutých vrstvách arktického sedimentu, ktoré po sebe zanechali rastliny, mikróby a zvieratá žijúce v predtým neznámom ekosystéme v Grónsku.
Staroveký genetický materiál, ktorý je najstarším, aký bol kedy objavený, poskytol pohľad na doteraz neznámy ekosystém. Od roku 2006 vedci objavili 41 vzoriek DNA v sto metrov hlbokej doske sedimentu vo formácii Kap København v severnom Grónsku. Genetické fragmenty známe ako environmentálna DNA zanechali rastliny, zvieratá a mikróby, ktoré kedysi žili v tejto oblasti. Boli dokonale zachované v permafroste a ľade. Štúdia o veľkolepom objave bola nedávno zverejnená v časopise Nature. O objav sa postaral tím vedcov pod vedením profesora Eske Willersleva a Kurta H. Kjæra.
Štúdia zmenila predstavu o životoch vtedajších živočíchov
Detektívna práca štyridsiatich výskumníkov z Dánska, Veľkej Británie, Francúzska, Švédska, Nórska, USA a Nemecka odhalila tajomstvá fragmentov DNA. Výsledky vykresľujú obraz neuveriteľne rozmanitého ekosystému, ktorý zahŕňal vtáky, soby, zajace a čo je prekvapujúcejšie, mastodonty - vyhynutú skupinu príbuzných slonov, o ktorých sa predtým nevedelo, že žili tak ďaleko na severe. Klíma v Grónsku sa v tom čase pohybovala medzi arktickým a miernym podnebím a bola o 10 až 17 stupňov teplejšia ako dnes. "Konečne sa otvorila nová kapitola zahŕňajúca jeden milión rokov histórie navyše. Po prvýkrát sa môžeme pozrieť priamo na DNA minulého ekosystému, ktorý je ďaleko v čase," uviedol Willerslev.
Fragmenty DNA bolo neuveriteľne ťažké študovať. Každý útržok genetického materiálu bol totiž len niekoľko milióntin milimetra dlhý, čo sťažovalo izoláciu fragmentov z vrstvy sedimentu bez ich úplného zničenia. Hoci sa zber sedimentu začal v roku 2006, s pokusom o extrakciu DNA sa vedci rozhodli počkať, kým nebude k dispozícii pokročilejšia technológia. "Až keď bola vyvinutá nová generácia zariadenia na extrakciu a sekvenovanie DNA, dokázali sme nájsť a identifikovať extrémne malé a poškodené fragmenty DNA vo vzorkách sedimentu, vysvetlil Kjær.
Nové možnosti DNA
Okrem rôznych zvierat odhalila DNA aj prítomnosť niekoľkých druhov stromov, baktérií a húb. Nie všetky vzorky DNA sa zhodovali so známymi druhmi, čo naznačuje, že niektoré by mohli byť pre vedu novinkou. Vrstva sedimentu vykopaná výskumníkmi sa nahromadila počas 20 000-ročného obdobia asi pred dvomi miliónmi rokov. Výskum zatiaľ ukazuje, že celé ekosystémy môžu v dôsledku klimatických zmien stúpať a klesať. "Údaje naznačujú, že viac druhov sa môže vyvinúť a prispôsobiť sa divoko meniacim sa teplotám, ako sa pôvodne predpokladalo. Ale čo je najdôležitejšie, tieto výsledky ukazujú, že na to potrebujú čas," poznamenal spoluautor štúdie Mikkel Pedersen.
Je nepravdepodobné, že druhy ohrozené súčasnou ľudskou klimatickou zmenou budú také úspešné, pretože budú mať oveľa menej času na prispôsobenie. Vedci sa teraz pokúsia vytvoriť hlbší obraz o ekosystéme Kap København tým, že vyhodnotia, ako mohli rôzne druhy navzájom interagovať. Nové zistenia by tiež mohli vniesť viac svetla do toho, či a ako sa DNA zmenila za posledné dva milióny rokov. Schopnosť lokalizovať, izolovať a sekvenovať takú starodávnu DNA tiež poskytuje nádej, že podobne staré alebo dokonca staršie genetické vzorky by mohli byť objavené kdekoľvek svete. "Ak začneme skúmať starodávnu DNA, možno budeme schopní zhromaždiť prelomové informácie o pôvode mnohých rôznych druhov - možno pôjde aj nové poznatky o prvých ľuďoch a ich predkoch. Možnosti sú nekonečné," dodal Willerslev.
