Gli scienziati hanno individuato il DNA più antico mai scoperto, rivelando nel processo un complesso ecosistema che esisteva 2 milioni di anni fa nella moderna Groenlandia, secondo i risultati di un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature. natura.
L’acido desossiribonucleico (o DNA in breve) è una doppia elica che si trova in quasi tutte le cellule del nostro corpo umano, e quelle delle piante e degli animali che vivono sul nostro pianeta.
Ogni molecola di DNA all’interno contiene un codice genetico unico per ogni individuo e funge da guida vitale per le nostre cellule che aiuta a controllare come i nostri corpi si sviluppano e funzionano. È anche una molecola incredibilmente utile per gli scienziati che cercano di decifrare i misteri del passato antico.
Questo perché i ricercatori sono in grado di determinare quali tipi di animali o piante erano presenti durante una particolare finestra nella storia evolutiva della Terra cercando frammenti di DNA in campioni ben conservati risalenti in alcuni casi a centinaia di migliaia di anni.
Una volta identificati questi esemplari, gli scienziati possono abbinare i codici genetici trovati nel DNA con le loro controparti moderne più vicine, al fine di determinare a quale tipo di animale o specie appartenessero. In questo modo, l’umanità può ricostruire un quadro di interi ecosistemi che sono andati perduti a causa dell’inesorabile passare del tempo e ottenere preziose informazioni sull’evoluzione della vita sul nostro pianeta.
Sfortunatamente, questa tecnica è limitata dalla durata della molecola del DNA. Una volta che le cellule iniziano a morire, gli enzimi lavorano per abbattere i legami che tengono insieme queste molecole vitali. In condizioni normali per gli animali, questo processo di decomposizione renderà il DNA inutilizzabile in circa 521 anni.
Tuttavia, quando le giuste condizioni consentono di preservare il DNA in modo rapido e stabile, è noto che i campioni vivono più a lungo.
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Nel nuovo studio, gli scienziati sono stati in grado di recuperare 41 antichi campioni di DNA dalla foce di un fiordo situato nel punto più settentrionale della Groenlandia, dove la massa continentale incontra l’Oceano Artico. Ciascuno dei campioni di DNA estratti dalla roccia – nota come Formazione di Copenhaven – era lungo pochi milionesimi di millimetro ed era racchiuso in un guscio protettivo di argilla e quarzo.
Applicando una combinazione di tecniche di datazione al radiocarbonio e molecolare, il team internazionale di oltre 40 scienziati è stato in grado di stimare che il DNA avesse, in media, circa 2 milioni di anni. Questo la rende un milione di anni più vecchia del precedente detentore del record per il DNA antico, che è stato recuperato dalle ossa di un mammut siberiano.
“Antichi campioni di DNA sono stati trovati sepolti in profondità in sedimenti accumulati in più di 20.000 anni”. Commenti del professor Kurt Keier dell’Università di Copenaghen, che ha contribuito a condurre la ricerca. “I sedimenti sono stati infine conservati nel ghiaccio o nel permafrost e, cosa più importante, non sono stati disturbati dall’uomo per due milioni di anni”.
Dopo aver scrupolosamente confrontato il DNA con i dati del 21° secolo, il team è stato in grado di decifrare le impronte digitali di un fiorente ecosistema antico rinchiuso all’interno dei campioni.
All’epoca in cui fu creata la Formazione di København, circa due milioni di anni fa, la Groenlandia era un luogo molto più ospitale, con temperature di circa 10-17 gradi Celsius più calde rispetto a quelle odierne.
Le prove del DNA hanno rivelato la presenza di innumerevoli tipi di vita vegetale nell’ambiente antico, comprese forme di pioppi e betulle. Tra questi alberi vagavano roditori, renne, lepri e persino elefanti giganti chiamati Mastadon. C’erano anche frammenti di DNA che non potevano essere abbinati a nessun animale o pianta moderna.
Molti campioni sono in attesa di analisi da quando sono stati raccolti per la prima volta dal sito della Groenlandia nel 2006.
Il professor Keier ha spiegato: “È stato solo quando è stata sviluppata una nuova generazione di apparecchiature per l’estrazione e il sequenziamento del DNA che siamo stati in grado di identificare e quantificare frammenti di DNA molto piccoli e danneggiati nei campioni di sedimenti”. in grado di mappare un ecosistema di due milioni di anni”.
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Gli scienziati dietro il nuovo studio ritengono che l’ambiente relativamente caldo dell’antica Groenlandia sia paragonabile alle temperature che potremmo vedere in futuro a causa del riscaldamento globale. I cambiamenti climatici moderni rappresentano una seria minaccia per la biodiversità su scala globale e la velocità con cui le specie possono adattarsi ai cambiamenti ambientali e all’aumento delle temperature sarà fondamentale per la loro sopravvivenza.
“I dati suggeriscono che più specie possono evolversi e adattarsi a temperature estremamente variabili di quanto si pensasse in precedenza”, ha affermato il professore associato Mikkel Pedersen del Lundbeck Foundation GeoGenetics Center, co-primo autore del nuovo articolo. “Ma, soprattutto, questi risultati mostrano che hanno bisogno di tempo per farlo”.
Si spera che analizzando il DNA di alberi e piante antichi, gli scienziati saranno in grado di svelare i segreti di come si sono adattati al loro ambiente caldo e forse imparare a rendere le specie in via di estinzione di oggi più resistenti ai cambiamenti climatici.
Andando avanti, il team spera di scoprire altri esempi di DNA veramente antico nel fango dell’Africa che potrebbero far luce sui primi antenati dell’umanità.
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Credito immagine: Beth Zaiken