破紀錄的200萬年前的DNA揭示了當時的生態系統
世界上最古老的存活DNA的紀錄已經被打破,一個國際科學家團隊發現了可以追溯到200萬年前的DNA,它保存在冰河時期的沉積物中,記錄了整個已知和未知的生命體的生態系統。長期以來,DNA的最大生存時間一直是爭論的焦點。它通常被認為會在幾千年內降解,但在理想條件下–非常寒冷和非常乾燥時,理論上的上限被設定為大約100萬年。
去年,一個團隊證實了DNA至少可以持續這麼久,發現猛獁象的DNA可以追溯到120萬年前。
而現在這個記錄幾乎翻了一番。科學家們在格陵蘭島發現了一個保存有環境DNA(eDNA)的沉積物樣本,可以追溯到大約200萬年前。該樣本包含來自許多不同的動物、植物和微生物的DNA片段,提供了一個前所未有的失去時間的複雜生態系統的快照。
這項研究的共同負責人Eske Willerslev教授說:”一個跨越100萬年曆史的新篇章終於被打開了,我們第一次可以直接觀察到這麼久以前的生態系統的DNA。DNA可能會迅速退化,但我們已經表明,在正確的情況下,我們現在可以追溯到比任何人都敢想像的更長的時間。”
沉積物位於近100米(328英尺)的深度,它在峽灣口內積累了2萬年。然後被永久凍土掩埋,保護並保存了200萬年的DNA樣本。
在這組沉積物中,研究人員能夠確定41個獨立的、可用的DNA樣本,然後與來自當今生物的大量DNA樣本庫進行交叉分析。由此,研究小組能夠確定許多以古代格陵蘭島為家的物種。
研究人員檢測到了來自馴鹿、野兔、旅鼠、囓齒動物、鵝,甚至像鱟等海洋動物的DNA。令人驚訝的是,研究小組還發現了乳齒象的痕跡,乳齒像是猛獁象的親戚,以前只被認為生活在北美和中美洲。這些生物生活在白樺樹、楊樹和虎皮蘭樹以及其他灌木和草本植物之間。細菌和真菌的DNA也被檢測出來。
其中一些DNA片段被清楚地確定為現代物種的前身,而其他的只能確定為屬的級別。最耐人尋味的是,一些DNA樣本根本無法在仍然活著的物種中被識別。許多樣本早在2006年就被收集了,但是科學家們不得不等待技術的跟進。
該研究的共同作者Kurt H. Kjær教授說:”直到新一代的DNA提取和測序設備被開發出來,我們才能夠在沉積物樣本中找到並識別極其微小和受損的DNA片段。這意味著我們最終能夠繪製出一個200萬年的生態系統”。
研究小組說,這項新發現可能表明,在世界其他地方也可能保存著極其古老的DNA,揭示出對進化的令人難以置信的新見解。
該研究發表在《自然》雜誌上。