Nos estratos da era glacial do norte da Groenlândia, fragmentos microscópicos de DNA ambiental foram encontrados. Os pesquisadores descobriram que eles são um milhão de anos mais velhos que o registro anterior, que veio de um osso de mamute siberiano, usando tecnologias de ponta.

Um grupo de cientistas sob a direção dos professores Eske Willerslev e Kurt H. Kjaer produziu a descoberta. Na Universidade de Copenhague, onde também trabalha o professor Kjr, uma autoridade em geologia, o professor Willerslev atua como diretor do Centro de Geogenética da Fundação Lundbeck e é membro do St. John’s College, da Universidade de Cambridge.

“Um novo capítulo abrangendo um milhão de anos adicionais de história finalmente foi aberto e, pela primeira vez, podemos olhar diretamente para o DNA de um ecossistema que passou tão longe no tempo”, disse o professor Willerslev.

“O DNA pode se degradar rapidamente, mas mostramos que, sob as circunstâncias certas, podemos voltar mais no tempo do que qualquer um poderia imaginar”, acrescentou.

Em camadas que foram coletadas por mais de 20.000 anos, as antigas amostras de DNA foram descobertas enterradas. No final, o material foi mantido no gelo ou permafrost e, mais importante, foi deixado sozinho por dois milhões de anos pelos humanos.

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As amostras fragmentárias, com apenas alguns milionésimos de milímetro de comprimento, foram particularmente retiradas da Formação Kbenhavn, um depósito sedimentar com quase 100 metros de espessura e escondido na foz de um fiorde no Oceano Ártico, no extremo norte da Groenlândia. Naquela época, a Groenlândia tinha uma variedade de climas, do ártico ao temperado, e era 10–17°C mais quente do que agora. Metro após metro, o sedimento se acumulou em uma pequena baía.

Renas, lebres, lemingues, bétulas e choupos são apenas algumas das criaturas, plantas e micróbios que foram descobertos pelos cientistas. Até mesmo a criatura extinta da Idade do Gelo conhecida como mastodonte foi descoberta por ter vagado até a Groenlândia. Antes, acreditava-se que o alcance dos animais semelhantes a elefantes não chegava tão longe quanto a Groenlândia de suas raízes conhecidas na América do Norte e Central.

Trabalho de detetive

A investigação de 40 cientistas da Alemanha, Dinamarca, Suécia, Noruega, Reino Unido, França, Estados Unidos e Suécia desvendou os mistérios das peças de DNA.

Foi um processo trabalhoso: eles primeiro precisavam determinar se havia DNA enterrado no quartzo e na argila e, em caso afirmativo, poderiam extrair com sucesso o DNA do lodo para análise? Sim foi a resposta final. Cada fragmento de DNA foi comparado com vastas bibliotecas de DNA coletadas de criaturas vivas, incluindo animais, plantas e micróbios. O DNA de árvores, arbustos, pássaros, animais e microorganismos começou a tomar forma como resultado.

Outros só podiam ser conectados no nível do gênero, e alguns dos pedaços de DNA vieram de espécies impossíveis de encontrar nas bibliotecas de DNA de animais vivos, plantas e micróbios. Alguns dos fragmentos de DNA foram facilmente categorizados como ancestrais de espécies existentes. século 21

As amostras de dois milhões de anos também ajudam os pesquisadores a criar uma imagem de um estágio anteriormente não reconhecido na evolução do DNA de uma variedade de espécies atualmente existentes.

“As expedições são caras e muitas das amostras foram coletadas em 2006, quando a equipe estava na Groenlândia para outro projeto, e estão armazenadas desde então”, explicou o professor Kjær.

“Somente quando uma nova geração de equipamentos de extração e sequenciamento de DNA foi desenvolvida é que conseguimos localizar e identificar fragmentos de DNA extremamente pequenos e danificados em amostras de sedimentos. Isso significa que finalmente conseguimos mapear um ecossistema de milhões de anos.”

Mudanças climáticas e adaptação

O co-autor do estudo e professor assistente Mikkel W. Pedersen, do Centro de Geogenética da Fundação Lundbeck, observou que o ecossistema Kap Kbenhavn, que não possui análogo moderno, existia em temperaturas significativamente mais altas do que as atuais.

“À primeira vista, o clima parece ter sido semelhante ao que esperamos em nosso planeta no futuro devido ao aquecimento global”, disse ele.

“Um dos fatores-chave aqui é até que ponto as espécies serão capazes de se adaptar à mudança nas condições decorrentes de um aumento significativo da temperatura. Os dados sugerem que mais espécies podem evoluir e se adaptar a temperaturas muito variadas do que se pensava anteriormente. Mas, crucialmente, esses resultados mostram que eles levam tempo para fazer isso. A taxa atual de aquecimento global significa que organismos e espécies não têm esse tempo, então a emergência climática continua sendo uma grande ameaça à biodiversidade e ao mundo”.

Os pesquisadores descobriram DNA de uma variedade de espécies, incluindo bactérias e fungos, ao examinar o DNA antigo da formação Kap Kbenhavn, que ainda estão mapeando. Uma próxima publicação científica fornecerá uma explicação completa de como o antigo ecossistema na ponta norte da interação da Groenlândia entre animais, plantas e organismos unicelulares funcionava biologicamente.

Agora que alguns dos “truques” de DNA de plantas de dois milhões de anos foram encontrados, espera-se que eles possam ser explorados para ajudar a tornar algumas espécies ameaçadas de extinção mais resistentes às mudanças climáticas.

“É possível que a engenharia genética possa imitar a estratégia desenvolvida por plantas e árvores há dois milhões de anos para sobreviver em um clima caracterizado pelo aumento das temperaturas e evitar a extinção de algumas espécies, plantas e árvores. Esta é uma das razões pelas quais este avanço científico é tão significativo porque pode revelar como tentar neutralizar o impacto devastador do aquecimento global”, comentou o professor Kjær.

Novo período para detecção de DNA

“O DNA geralmente sobrevive melhor em condições frias e secas, como as que prevaleceram na maior parte do período desde que o material foi depositado em Kap København. Agora que extraímos com sucesso o DNA antigo da argila e do quartzo, pode ser possível que a argila tenha preservado o DNA antigo em ambientes quentes e úmidos em locais encontrados na África”, explicou Willerslev.

“Se pudermos começar a explorar o DNA antigo em grãos de argila da África, seremos capazes de coletar informações inovadoras sobre a origem de muitas espécies diferentes, talvez até novas percepções sobre os primeiros humanos e seus ancestrais, as possibilidades são infinitas”, concluiu. .

Os resultados das 41 amostras utilizáveis ​​encontradas escondidas em argila e quartzo foram publicados na Natureza.

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Este artigo foi originalmente publicado por Mystery Planet. Leia o artigo original aqui.