200万年有记录的最古老的DNA,揭示了格陵兰岛失落的世界

    

    科学家们从格陵兰岛最北端北冰洋峡湾口附近挖掘的沉积物中鉴定出了距今约200万年前的动物、植物和微生物的DNA，这是迄今为止有记录的最古老的DNA，揭示了这一偏远边境地区令人惊叹的失落世界。

    研究人员周三表示，他们在乳齿象、驯鹿、野兔、旅鼠和鹅等多种动物体内，以及杨树、桦树和菩提树等植物体内，以及细菌和真菌等微生物体内检测出了DNA片段。DNA是生物体内携带遗传信息的自我复制物质——某种意义上是生命的蓝图。

    乳齿象是大象的近亲，在大约1万年前与许多其他大型冰河时期哺乳动物一起在北美和中美洲游荡，直到灭绝。这一发现表明，它的范围比之前所知的更广。

    “乳齿象是一个很大的惊喜。以前从未在格陵兰岛上发现过。然而，最令人惊讶的是，北极和温带物种混合在一起的独特生态系统，没有现代的类似物，”伦德贝克基金会地球遗传学中心主任、这项发表在《自然》杂志上的研究的负责人埃斯克·威勒斯列夫说。

    剑桥大学和哥本哈根大学的威勒斯列夫补充说:“我认为没有人能预测到格陵兰岛在200万年前拥有如此丰富的动植物，当时的气候与我们预计在几年后看到的全球变暖非常相似。”

    尽管古代DNA很容易腐烂，但研究表明，在适当的条件下——在永久冻土的情况下——它可以比以前认为的存活时间更长。威勒斯列夫说，他现在不会对发现至少400万年前的DNA感到惊讶。

    研究人员从伸入北冰洋的佩里兰半岛的五个地点提取了41个富含有机物的沉积物样本，并对其进行了DNA测序。从沉积物中的粘土和石英中提取出了微小的DNA碎片。他们鉴定出了100多种动植物。

    这些样本于2006年首次被挖掘出来，但早期的DNA检测工作失败了。从那以后，提取古代DNA的方法不断改进，最终取得了突破。

    “我们认为，这是因为DNA与矿物质颗粒结合在一起，使其能够在超出想象的范围内存活下来。这种结合降低了自发化学降解的速度，”Willerslev说。

    威勒斯列夫说，这些DNA片段不能像《侏罗纪公园》书籍和电影中那样用来复活灭绝的物种，但可以揭示植物如何变得更能抵御气候变暖的秘密。

    “你不能用它们来克隆，”威勒斯列夫谈到DNA残余物时说，“但你可以用它来改变生物的基因，比如植物，使其更适应温暖的气候。”

    之前有记录的最古老的DNA是从西伯利亚东北部的猛犸象的臼齿中提取的，猛犸象是大象的另一个亲戚，可追溯到120万年前，也保存在永久冻土条件下。相比之下，我们的物种智人(Homosapiens)大约出现在30万年前。

    大多数关于史前生物的知识都来自对化石的研究，但这些化石所能揭示的东西是有限的，尤其是与遗传关系和特征有关的东西。这就是古代DNA的价值所在。

    现代格陵兰岛的大部分地区被厚冰盖覆盖，沿海岸线有无冰区。研究中的地区被认为是极地沙漠。但是哥本哈根大学的研究第一作者KurtKjaer说，200万年前格陵兰岛的平均温度比现在高20到30华氏度(11到17摄氏度)。

    研究人员说，在检测到的DNA中，还发现了包括马蹄蟹和绿藻在内的海洋物种，说明气候变暖了。

    DNA详细地揭示了这个古老的生态系统，有一个开放的北方森林，有树木、灌木和较小的植物，还有大量的动物。该研究的合著者、哥本哈根大学的米克尔·佩德森说，该研究没有确定当时存在哪些大型食肉动物，但这些动物可能包括狼、熊和剑齿虎。

    该研究的合著者、哥本哈根大学的尼古拉·拉森说，研究人员正在加拿大北部寻找更古老的DNA。

    威勒斯列夫说:“我认为你可能会在世界上许多地方发现这样长期存活的DNA。”“只是走出去尝试一下。”