Il DNA di due milioni di anni è stato identificato per la prima volta, aprendo un nuovo capitolo “rivoluzionario” nella storia dell’evoluzione.
Frammenti microscopici di DNA ambientale sono stati trovati nei sedimenti dell’era glaciale nella Groenlandia settentrionale. Utilizzando una tecnologia all’avanguardia, i ricercatori hanno scoperto che i frammenti sono più vecchi di un milione di anni rispetto al precedente record di DNA prelevato da un osso di mammut siberiano.
L’antico DNA è stato utilizzato per mappare un ecosistema di due milioni di anni che ha resistito a cambiamenti climatici estremi. I ricercatori sperano che i risultati possano aiutare a prevedere il bilancio ambientale a lungo termine del riscaldamento globale di oggi.
La scoperta è stata fatta da un team di scienziati guidati dal professor Eske Willerslev e dal professor Kurt H. Kjær. Il Professor Willerslev è un ricercatore del St John’s College, Università di Cambridge, e Direttore del Lundbeck Foundation GeoGenetics Center presso l’Università di Copenhagen, dove ha sede anche il Professor Kjær, un esperto di geologia.
Il professor Willerslev ha dichiarato: “Un nuovo capitolo che copre un milione di anni in più di storia è stato finalmente aperto e per la prima volta possiamo guardare direttamente al DNA di un ecosistema passato così indietro nel tempo. Il DNA può degradarsi rapidamente, ma abbiamo dimostrato che nelle giuste circostanze, ora possiamo tornare indietro nel tempo più di quanto si possa immaginare”.
Il professor Kjær ha detto: “Gli antichi campioni di DNA sono stati trovati sepolti in profondità nei sedimenti che si erano accumulati in 20.000 anni. Il sedimento è stato infine conservato nel ghiaccio o nel permafrost e, soprattutto, non è stato disturbato dagli esseri umani per due milioni di anni”.
I campioni sono stati prelevati dalla Formazione København
I campioni incompleti, lunghi pochi milionesimi di millimetro, sono stati prelevati dalla København Formation, un deposito di sedimenti spesso quasi 100 metri nascosto nella foce di un fiordo nell’Oceano Artico nel punto più settentrionale della Groenlandia. Il clima in Groenlandia all’epoca variava tra artico e temperato ed era tra i 10 e i 17°C più caldo di quanto lo sia oggi la Groenlandia. Il sedimento si è accumulato metro dopo metro in una baia poco profonda.
Gli scienziati hanno scoperto prove di animali, piante e microrganismi tra cui renne, lepri, lemming, betulle e pioppi. I ricercatori hanno persino scoperto che Mastodon, un mammifero dell’era glaciale, ha vagato fino alla Groenlandia prima di estinguersi in seguito. In precedenza si pensava che la gamma degli animali simili a elefanti non si estendesse fino alla Groenlandia dalle sue origini note del Nord e Centro America.
40 ricercatori hanno lavorato insieme
Il lavoro investigativo di 40 ricercatori provenienti da Danimarca, Regno Unito, Francia, Svezia, Norvegia, Stati Uniti e Germania, ha svelato i segreti dei frammenti di DNA. Il processo è stato scrupoloso, gli scienziati hanno confrontato ogni singolo frammento di DNA con vaste librerie raccolte da animali, piante e microrganismi di oggi.
Alcuni dei frammenti di DNA sono stati facilmente classificabili come predecessori delle specie odierne, altri sono stati collegati solo a livello di genere e alcuni provengono da specie impossibili da collocare nelle librerie di DNA di animali, piante e microrganismi ancora viventi nel 21 ° secolo.
I campioni di due milioni di anni hanno aiutato anche gli accademici a costruire un quadro di una fase precedentemente sconosciuta nell’evoluzione del DNA di una serie di specie ancora esistenti oggi.
Il professor Kjær ha dichiarato: “Le spedizioni sono costose e molti dei campioni sono stati prelevati nel 2006, quando il team era in Groenlandia per un altro progetto, da allora sono stati conservati. È stato solo quando è stata sviluppata una nuova tecnologia di apparecchiature per l’estrazione e il sequenziamento del DNA che siamo stati in grado di localizzare e identificare frammenti di DNA estremamente piccoli e danneggiati nei campioni di sedimenti”.
L’assistente professore Mikkel W. Pedersen, co-primo autore dell’articolo e anch’egli con sede presso il Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre, ha dichiarato: “L’ecosistema di Kap København, che non ha equivalenti attuali, esisteva a temperature considerevolmente più elevate di quelle che abbiamo oggi”.
Uno dei fattori chiave è fino a che punto le specie saranno in grado di adattarsi al cambiamento delle condizioni derivanti da un aumento significativo della temperatura. I dati suggeriscono che più specie possono evolversi e adattarsi a temperature estremamente variabili di quanto si pensasse in precedenza. Ma, soprattutto, questi risultati mostrano che hanno bisogno di tempo per farlo.
La velocità del riscaldamento globale odierno significa che gli organismi e le specie non hanno quel tempo, quindi l’emergenza climatica rimane un’enorme minaccia per la biodiversità e il mondo: l’estinzione è all’orizzonte per alcune specie, comprese piante e alberi.
Durante la revisione dell’antico DNA della formazione Kap København, i ricercatori hanno trovato anche il DNA di una vasta gamma di microrganismi, inclusi batteri e funghi, che stanno continuando a mappare. Una descrizione dettagliata di come funzionava biologicamente l’interazione tra animali, piante e organismi unicellulari all’interno dell’ex ecosistema nel punto più settentrionale della Groenlandia sarà presentata in un futuro documento di ricerca.
Ora si spera che alcuni dei “trucchi” del DNA di due milioni di anni scoperto, possano essere usati per aiutare a rendere alcune specie in via di estinzione più resistenti al riscaldamento climatico.
Il professor Kjær ha affermato: “È possibile che l’ingegneria genetica possa imitare la strategia sviluppata da piante e alberi due milioni di anni fa per sopravvivere in un clima caratterizzato da temperature in aumento e prevenire l’estinzione di alcune specie di animali, piante e alberi. Questo è uno dei motivi per cui questo progresso scientifico è così significativo poiché potrebbe rivelare come tentare di contrastare l’impatto devastante del riscaldamento globale”.
I risultati della formazione Kap København in Groenlandia hanno aperto un periodo completamente nuovo nel rilevamento del DNA.
Fonte: Nature
