Historische DNA-Proben zeigen Leben in der Arktis vor zwei Millionen Jahren
Rebekka Morel
Die älteste jemals untersuchte DNA-Sequenz hat gezeigt, wie die Arktis vor zwei Millionen Jahren aussah, als es wärmer war.
Heute ist Nordgrönland eine arktische Wüste. Aber genetische Daten, die aus dem Boden extrahiert wurden, haben eine mächtige Vielfalt an Pflanzen und Tieren enthüllt, die das Leben in der Region einst sehr verändert haben.
Wissenschaftler haben genetische Spuren von Meereslebewesen gefunden, darunter elefantenähnliche Mammuts, Karibus und Gänse sowie Pfeilschwanzkrebse und Algen, die zwischen Birken und Pappeln umherstreifen.
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
Professor Eske Willerslev von der Universität Kopenhagen und der Cambridge University, die die Forschung durchführte, sagte, dass diese Mischung, in der arktische Arten und gemäßigte Arten nebeneinander leben, in der heutigen Zeit keine Analoga hat.
Die Untersuchung wurde in einem Gebiet namens Kap-København-Formation im nördlichsten Teil Grönlands durchgeführt.
Bisher war es schwierig, die Zeit zurückzuspulen und zu verstehen, wie diese Region vor zwei Millionen Jahren aussah. Tierfossilien aus dieser Zeit sind hier äußerst selten.
Prof. „Tatsächlich sind am Kap København die einzigen Tiere, die jemals durch Fossilien in Makrogröße entdeckt wurden, das Hasenweibchen und der Mistkäfer. Die Leute hatten also keine Ahnung, welche Art von Fauna es zu dieser Zeit gab“, sagte Willerslev.
Das Team wandte sich stattdessen Umwelt-DNA (oder eDNA) zu. Damit ist genetisches Material gemeint, das von Pflanzen und Tieren ausgeschieden wird – zum Beispiel Hautzellen oder Kot – und sich um sie herum ansammelt.
Diese Technik wird heute weithin zum Schutz der natürlichen Umwelt eingesetzt. Beispielsweise kann die Untersuchung der in einem Tropfen Meerwasser gefundenen DNA alle Lebewesen offenbaren, die in einem Abschnitt des Ozeans gelebt haben, selbst wenn Sie einzelne Tiere nicht sehen können.
In Grönland verwendete die Gruppe alte Bodenproben, um die damalige Biologie der Frühen Eiszeit zu untersuchen.
Sie fanden ein Waldökosystem voller früheiszeitlicher Sträucher, Kräuter, Farne und Moos, die in der Mitte der Bäume wuchsen.
Die Entdeckung der DNA von Lebewesen wie Nagetieren, Rentieren und Gänsen sowie die Entdeckung der Mammut-DNA war eine Überraschung.
Prof. Willerslev sagte der BBC, dass noch nie jemand elefantenähnliche Tiere in Grönland gefunden habe.
Vor zwei Millionen Jahren war Nordgrönland viel wärmer als heute. Die durchschnittlichen Jahrestemperaturen lagen um 11-19 °C höher.
Prof. „Was es uns wirklich sagt, ist, dass die Widerstandsfähigkeit biologischer Organismen – wo sie leben können oder womit Pflanzen und Tiere koexistieren können – viel größer ist, als wir dachten“, sagte Willerslev.
Die Gewinnung und Sequenzierung von DNA aus dem Boden war nicht einfach, und das Team brauchte Jahre, um die am besten geeignete Technik zu finden. Sie dachten sogar, dass es dem genetischen Element nicht möglich sein könnte, so lange zu überleben.
Prof. „Ich habe 2005 einen Artikel geschrieben und darin gesagt, dass ich nicht glaube, dass DNA länger als eine Million Jahre leben kann, und hier haben wir eine DNA, die zwei Millionen Jahre alt ist“, sagte Willerslev.
Er glaubt, dass die chemische Reaktion zwischen DNA und Boden den Abbau verlangsamt.
„DNA besteht aus elektrisch geladenen Molekülen, und viele der Mineralien, die wir im Boden sehen, sind ebenfalls elektrisch geladen. DNA haftet also im Grunde genommen an festen Mineralien, und wenn dies der Fall ist, verringert sie auf natürliche Weise die Abbaurate.“
Wenn in anderen Siedlungen mehr intakte Umwelt-DNA gefunden wird, könnte die Entdeckung unseren Blick auf die Vergangenheit verändern.
T24
