1月 31, 2023

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これまでに配列決定された最古のDNAは、かつて温暖なグリーンランドを歩き回っていたマストドンを示しています

これまでに配列決定された最古のDNAは、かつて温暖なグリーンランドを歩き回っていたマストドンを示しています

ズームイン / 約 200 万年前のグリーンランド北部の様子を再現する試み。

一度形成された組織が冷たく乾燥した環境で保存されると、DNA の断片は何十万年も生き残ることができます。 実際、DNAは組織にとどまる必要はありません。 DNAを取得することができました 土から 以前に住んでいた環境から。 DNA は損傷を受け、小さな破片に分解されますが、DNA 配列決定を行うには十分であり、以前にどの種がそこに住んでいたかを知ることができます。

これがいかにうまく機能するかを示す驚くべきデモンストレーションで、研究者はグリーンランドで約 200 万年間保存されていた堆積物から DNA を取得しました。 しかし、堆積物はグリーンランドの過去の比較的温暖な時期のものであり、かつて同国の北海岸に生息していた生態系全体を明らかにしています。

グリーンランドは違う

過去 100 万年ほどの間、地球の氷期サイクルは、極域の主要な氷床を一掃するのに十分な温度に達しない比較的短い温暖期を持っていました。 しかし、それ以前は周期が短く、温暖期が長く、氷床が大幅に後退する時期がありました。 この頃、グリーンランド北部の最低気温は現在より摂氏約 10 度高かったと推定されています。

この期間中、キャップ コペンヘイブン層と呼ばれる堆積物群が、河口環境である可能性が高い場所に置かれました。 この堆積物の層のいくつかは、陸上環境からこの地域に流れ込んだ堆積物である可能性が高く、他の層は砂質であり、塩水によって堆積した可能性が高い.

これらの堆積物の研究により、さまざまな植物種からの花粉と、一握りの動物の化石が発見されました。 これらは、このかつての生態系には、現在グリーンランド北部で発見されているよりも多くの種があったことを示していますが、発見がどの程度代表的であるかは不明です. たとえば、花粉は長距離を移動する可能性があり、動物のほんの一部しか保存されない可能性があります。

今日、研究者が汚染を避けながらサンプルを収集しているのと同じエリア。

今日、研究者が汚染を避けながらサンプルを収集しているのと同じエリア。

Nova、HHMI Tangled Bank Studios、およびいくつかの映画

そこで、大規模な国際チームは、環境 DNA を使用して生態系についてさらに学ぶことができるかどうかを調べることにしました。 これらの堆積物の後、グリーンランドはしばらくの間温暖なままでしたが、比較的温暖でした。 冬の最低気温はまだ氷点下でした。 そして、何十万年もの間、この地域は、大西洋と北極海の境界付近にあると予想されるほど寒かったのです。

その後、研究者はこれらの堆積物の年代を調べようとしました。 彼らは、キャップ コペンヘイブン層の配置中に発生した磁場反転に基づいて、それが 190 万年から 210 万年前に堆積したと結論付けました。これは、240 万年という以前の見積もりにかなり近いものです。 次に、その年齢と地域の気候条件をプログラムに組み込み、DNA がどれだけの損傷を蓄積するかを推定しました。 これは、より温暖な気候で DNA に与えられた損傷のほんの一部にすぎないことを示唆しています。損傷はおそらく 700 分の 1 以上減少していたはずです。

研究者は、堆積物中のミネラルがDNAと相互作用し、DNAを溶液から引き出し、環境酵素から保護していると主張しています.

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