El ADN de 2 millones de años revela el antiguo ecosistema de Groenlandia

Un equipo de científicos ha secuenciado el ADN más antiguo encontrado hasta ahora en el permafrost en el extremo norte de Groenlandia. El ADN tiene 2 millones de años, superando el récord anterior del ADN más antiguo en 1 millón de años.

El material genético provino de 41 muestras de sedimentos recolectadas de la Formación Cap Copenhaven, una formación en Peary Land. Hoy es un desierto ártico cubierto de dunas escasamente habitado por almizcleros y líquenes, pero en el pasado distante, el área era un bosque templado. Según el análisis del equipo, ha albergado un enjambre de monstruos, incluidos (para sorpresa de todos) mastodontes, que anteriormente no se pensaba que estuvieran ubicados tan al norte.

«Fue muy emocionante cuando recuperamos el ADN que surgió un ecosistema completamente diferente», dijo Eske Willerslev, genetista evolutivo de la Universidad de Cambridge y coautor del estudio, en una conferencia de prensa esta semana.

El registro anterior del ADN más antiguo conocido procedía de Los dientes de mamut tienen un millón de años en la isla Wrangel, donde los cerdos peludos persistieron hasta su extinción hace unos 4.000 años. El nuevo poseedor del récord no es de un solo animal; Destaca todo un ecosistema de organismos que vivieron en Groenlandia poco después de que la era del Plioceno diera paso a la era del Pleistoceno. La búsqueda de equipos es publicado día en la naturaleza.

Las muestras representan lo que se llama ADN ambiental, lo que significa que provienen de muestras ambientales (en este caso, sedimentos congelados), en lugar de extraerse de los huesos o dientes de alguna criatura antigua. El ADN ambiental (eDNA para abreviar) contiene el material genético de muchos organismos en el medio ambiente, que arrojan cabello, hinchan moco y escupen evidencia de su presencia en un área.

eDNA (Ancient and Modern) enumera a los investigadores en un panel orgánico completo, que incluye todo, desde pájaros e insectos hasta hongos. Puede revelar la existencia antigua de animales sin tener que depender de la evidencia fósil. Fuera de la paleontología, el eDNA es particularmente útil para rastrear animales en peligro de extinción o difíciles de detectar en sus hábitats. Como cangrejos de río y quolls.

Pero el ADN es una molécula voluble. Lleva la información genética que dicta la morfología, el comportamiento y las relaciones de una especie, pero esta información sensible solo sobrevivirá mientras el entorno lo permita. Como regla general, es más probable encontrar ADN conservado en regiones secas y frías que en regiones cálidas y húmedas.

Hace millones de años, el extremo norte de Groenlandia era fértil y vibrante Nombre del país te lleva a creer. Pero se estaba enfriando. En algún momento, el suelo fue barrido desde el bosque costero hasta la desembocadura del río, donde se asentó. El ADN se absorbe en el suelo en minerales de arcilla y cuarzo, lo que puede ayudar a preservar las moléculas orgánicas.

Avance rápido a través de dos millones de años de cambio climático y geológico, y un equipo de científicos logró extraer detalles del entorno del antiguo bosque, como un mensaje de una botella.

«La gente sabía por los microfósiles que había árboles allí, una especie de bosque allí, pero el ADN nos ha permitido identificar muchos más taxones», agregó Willerslev. Señaló que la presencia de mastodontes fue «sorprendente».

Cap Copenhaven es un paisaje sombrío, pero la evidencia de su antiguo pasado aún trasciende el nivel genético. Las ramas secas son signos de los antiguos bosques de Groenlandia, y el deshielo del permafrost ocasionalmente libera algas de dos millones de años de su alcance.

Curt H. dijo: Liberar. «Los sedimentos finalmente se conservaron en hielo o permafrost y, lo que es más importante, los humanos no los perturbaron durante dos millones de años».

Los investigadores tardaron 16 años en recolectar y analizar eDNA paleoambiental, que provino de 41 muestras de sedimentos tomadas de cinco sitios en Cap Copenhaven en 2006, 2012 y 2016.

Luego, los científicos compararon las secuencias de eDNA de sus muestras con genomas de referencia en una base de datos para ver qué animales y plantas vivían allí.

Los investigadores encontraron ADN de plantas y animales que indican que Cape Copenhaven era un entorno de bosque boreal más cálido que la Groenlandia moderna. «Obviamente, es importante que podamos retroceder en el tiempo [with the new DNA age result]Willerslev dijo. «Es un clima muy similar al que esperaríamos encontrar en la Tierra a través del calentamiento global».

De esta manera, los investigadores creen que los datos paleoecológicos de Kap København pueden proporcionar algunas pistas sobre cómo las especies modernas se han adaptado a un mundo que se calienta rápidamente.

registros climáticos Indica que el área estaba entre 51.8 grados y 66.2 grados Fahrenheit más cálida en promedio de lo que es hoy. El clima era más templado y la flora y la fauna florecieron. De hecho, la ecología no tiene equivalente moderno; Las especies árticas vivían junto a especies más templadas.

Entre las especies descubiertas por el equipo se encontraban árboles como álamos, abedules, tuyas, abedules y cedros, y animales como mastodontes, renos, hurones y gansos. El mastodonte es el primo del mamut lanudo a menudo asociado con América del Norte, sin embargo, aparentemente encontró su camino más al norte.

«¡Creo que este es un gran estudio y es claramente innovador, y los resultados son absolutamente asombrosos! ¡Los mastodontes en el norte de Groenlandia son un hallazgo asombroso! «Love Dalen, genetista evolutivo del Museo Sueco de Historia Natural que no está afiliado al artículo , dijo en un correo electrónico a Gizmodo. Dalén formó parte del equipo que descubrió ADN de un millón de años en un molar gigante el año pasado.

“Este estudio definitivamente cambia el concepto anterior de cómo extraer ADN antiguo de los sedimentos”, agregó Dalén. (El registro anterior para el ADN de sedimento más antiguo fue de aproximadamente El ADN de los homínidos tiene 250.000 años De la cueva Denisova.)

Curiosamente, el equipo también descubrió el ADN de cangrejos herradura, corales y algas en el suelo de 2 millones de años. Esto se debe al lugar donde terminaron las muestras de suelo, en un estuario costero que alberga especies marinas. A medida que el suelo se arrastraba hacia el mar, el ADN de los organismos marinos se convirtió en parte del cóctel selectivo de eDNA. Más tarde, el suelo se convirtió en permafrost y el material genético se conservó en su interior.

eDNA no es un reflejo perfecto de las especies en el medio ambiente. Los investigadores no encontraron ningún carnívoro en su secuencia, lo cual es una situación poco probable en la Tierra. El equipo atribuyó la ausencia a los depredadores del ápice con baja biomasa que probablemente se formaron en el medio ambiente. Eran «probablemente algo que comía mastodontes y renos», especuló Willerslev.

Se mapearán más taxones a partir de las muestras del equipo, incluidas algunas bacterias y hongos. Dado que el ADN secuenciado recientemente puede haber mejorado su longevidad al adherirse a cristales de cuarzo y arcilla, Willerslev agregó que el ADN antiguo se puede encontrar en lugares tan al sur como África, con las condiciones ambientales adecuadas.

Este descubrimiento trae la esperanza de que se puedan encontrar muestras genéticas más antiguas. ¿Exactamente cuántos años podría tener? En la conferencia de prensa, Willerslev dijo que no le sorprendería que «pudiéramos retroceder el doble», aunque «no garantizo que así sea».

El equipo tiene planes para recolectar muestras de ADN ambiental en las profundidades del mar. Aplicando las técnicas utilizadas en las muestras de Cape Copenhaven, los científicos pueden descubrir los secretos de entornos antiguos mucho más allá del Círculo Polar Ártico y todo el catálogo de criaturas que se encuentran dentro.

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