يكشف أقدم حمض نووي في العالم عن أسرار النظام البيئي الضائع في القطب الشمالي منذ مليوني عام
(يفتح في علامة تبويب جديدة)
اكتشف العلماء شظايا صغيرة من حمض نووي عمره مليوني عام محصورة داخل طبقات مجمدة من رواسب القطب الشمالي. قدمت المادة الوراثية القديمة ، وهي الأقدم التي تم اكتشافها على الإطلاق ، لمحة عن نظام بيئي لم يكن معروفًا من قبل.
منذ عام 2006 ، اكتشف الباحثون 41 عينة من الحمض النووي داخل بلاطة بعمق 328 قدمًا (100 متر) من الرواسب في تكوين كاب كوبنهافن في شمال جرينلاند. الشظايا الجينية ، المعروفة باسم الحمض النووي البيئي ، تركتها النباتات والحيوانات والميكروبات التي عاشت في السابق في المنطقة وتم الحفاظ عليها تمامًا بواسطة التربة الصقيعية والجليد.
تم العثور على أقدم عينة DNA سابقة تم العثور عليها على الإطلاق ، والتي تم الكشف عنها للعالم في عام 2021 ، من عظم ماموث عمره 1.2 مليون عام في سيبيريا ، كما كتب الباحثون في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة).
في دراسة جديدة نشرت في 7 ديسمبر في المجلة طبيعة سجية (يفتح في علامة تبويب جديدة)قام الباحثون بعزل وتحليل عينات الحمض النووي القديمة ومقارنتها بتسلسلات الجينوم المعروفة للكشف عن المخلوقات التي تركت الحمض النووي. ترسم النتائج صورة لنظام بيئي متنوع بشكل لا يصدق يشمل الطيور ، وحيوان الرنة ، والأرانب البرية ، والأكثر إثارة للدهشة ، المستودون ، وهي مجموعة منقرضة من أقارب الأفيال لم يكن معروفًا من قبل أنهم عاشوا في أقصى الشمال.
“أخيرًا تم فتح فصل جديد يمتد لمليون سنة إضافية من التاريخ ولأول مرة يمكننا أن ننظر مباشرة إلى الحمض النووي لنظام بيئي سابق يعود إلى زمن بعيد” ، كما قال المؤلف الرئيسي للدراسة إسك ويلرسليف (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم البيئة التطورية بجامعة كامبريدج في المملكة المتحدة في البيان.
متعلق ب: اكتشف العلماء عينة من الحمض النووي عمرها مليون عام كامنة تحت قاع البحر في القطب الجنوبي
(يفتح في علامة تبويب جديدة)
كانت شظايا الحمض النووي صعبة للغاية للدراسة. وكتب الباحثون في البيان أن كل قطعة من المواد الجينية “يبلغ طولها بضعة أجزاء من المليون من المليمتر” ، مما جعل من الصعب عزل الشظايا عن طبقة الرواسب دون كسرها تمامًا. بدأ جمع الرواسب في عام 2006 ، ولكن قبل محاولة استخراج الحمض النووي ، قرر الباحثون الانتظار حتى تتوفر تقنية أكثر تقدمًا.
“لم يكن الأمر كذلك حتى تم تطوير جيل جديد من معدات استخراج وتسلسل الحمض النووي حتى تمكنا من تحديد وتحديد الأجزاء الصغيرة جدًا والمتضررة من الحمض النووي في عينات الرواسب” ، كما قال مؤلف مشارك في الدراسة كورت كجو (يفتح في علامة تبويب جديدة)صقال في البيان ، عالم الحفريات القديمة وعالم الوراثة بجامعة كوبنهاغن في الدنمارك.
بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من الحيوانات ، كشف الحمض النووي أيضًا عن وجود عدة أنواع من الأشجار والبكتيريا والفطريات. لا يمكن مطابقة جميع عينات الحمض النووي مع الأنواع المعروفة ، مما يشير إلى أن بعضها قد يكون جديدًا على العلم. ومع ذلك ، تم تحديد جميعهم تقريبًا للجنس الصحيح على الأقل.
تراكمت طبقة الرواسب التي حفرها الباحثون خلال فترة 20000 عام منذ حوالي مليوني عام. وكتب الباحثون في البيان أنه خلال هذا الوقت ، كانت المنطقة أكثر دفئًا بين 18 و 31 درجة فهرنهايت (10 إلى 17 درجة مئوية) مما هي عليه اليوم في جرينلاند. وأضافوا أن هذا يوضح أن النظم البيئية بأكملها يمكن أن ترتفع وتنخفض بسبب التغيرات المناخية.
متعلق ب: تم العثور على أقدم حمض نووي بشري في العالم في سن آكل لحوم البشر عمرها 800000 عام
صورة 1 من 3
“تشير البيانات إلى أن المزيد من الأنواع يمكن أن تتطور وتتكيف مع درجات حرارة متفاوتة بشكل كبير مما كان يعتقد سابقًا” ، كما قال مؤلف مشارك في الدراسة ميكيل بيدرسن (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم الوراثة التطورية بجامعة كوبنهاغن في البيان. “ولكن ، بشكل حاسم ، تظهر هذه النتائج أنهم بحاجة إلى وقت للقيام بذلك.” لذلك ، الأنواع في خطر من يحركها الإنسان الحالي تغير المناخ وأضاف أنه من غير المرجح أن يحققوا نفس النجاح لأنه سيكون لديهم وقت أقل للتكيف.
سيحاول الباحثون الآن بناء صورة أكثر تعمقًا لنظام كاب كوبنهافن البيئي من خلال العمل على كيفية تفاعل الأنواع المختلفة مع بعضها البعض ، وفقًا للبيان. وأضاف الفريق أن النتائج الجديدة يمكن أن تلقي مزيدًا من الضوء على ما إذا كان الحمض النووي قد تغير وكيف تغير على مدى المليوني عام الماضية.
توفر القدرة على تحديد موقع مثل هذا الحمض النووي القديم وعزله وتسلسله الأمل أيضًا في إمكانية اكتشاف عينات جينية قديمة أو أقدم ، في أماكن أخرى حول العالم.
قال ويلرسليف: “إذا استطعنا البدء في استكشاف الحمض النووي القديم ، فقد نتمكن من جمع معلومات رائدة حول أصل العديد من الأنواع المختلفة – وربما حتى معرفة جديدة عن البشر الأوائل وأسلافهم”. “الاحتمالات لا حصر لها.”
