L’ADN le plus ancien met en lumière un écosystème vieux de deux millions d’années qui n’a pas d’équivalent moderne

Inscrivez-vous à la newsletter scientifique Wonder Theory de CNN. Explorez l’univers avec des nouvelles de découvertes étonnantes, d’avancées scientifiques et plus encore.

CNN
–

Un noyau de sédiments du Pléistocène du nord du Groenland a produit les séquences d’ADN les plus anciennes du monde.

2 millions d’années Échantillons d’ADN Il a révélé que la région polaire désormais sans vie abritait autrefois une riche vie végétale et animale – y compris les mammifères ressemblant à des éléphants connus sous le nom de mastodontes, rennes, lièvres, lemmings, oies, bouleaux et peupliers, selon de nouvelles recherches publiées dans le journal Nature le mercredi.

Le mélange d’arbres et de faune tempérés et arctiques a suggéré un type d’écosystème jusqu’alors inconnu qui n’a pas d’équivalent moderne – Celui qui pourrait servir de feuille de route génétique Les chercheurs ont découvert comment différentes espèces auraient pu s’adapter au climat plus chaud.

La découverte est l’œuvre de scientifiques danois qui ont pu détecter et récupérer l’ADN environnemental – le matériel génétique qui est rejeté dans l’environnement par tous les êtres vivants – en petites quantités à partir de sédiments prélevés dans la formation de Copenhaven, à l’embouchure d’un fjord de l’Arctique. L’océan au point le plus au nord du Groenland, lors d’une expédition en 2006. (Le Groenland est un État autonome au sein du Danemark).

Ensuite, ils ont comparé les fragments d’ADN avec des bibliothèques d’ADN existantes collectées à partir d’organismes éteints. Animaux, plantes et micro-organismes. Le matériel génétique a révélé des dizaines de plantes et d’autres créatures précédemment non découvertes sur le site sur la base de ce que l’on sait des archives fossiles et du pollen.

« La première chose qui nous a époustouflé lorsque nous avons examiné ces données il est Ce mastodonte et sa présence sont clairement loin au nord, assez loin au nord de ce que nous aurions appelé son aire de répartition naturelle », a déclaré le co-auteur de l’étude Mikkel Pedersen, professeur adjoint au Centre de géogénétique de la Fondation Lundbeck de l’Université de Copenhague, lors d’une conférence de presse.

Il a battu le précédent record du plus vieil ADN au monde, établi par Recherche publiée l’année dernière Sur le matériel génétique extrait dès l’âge d’un Les mammouths parcouraient les steppes sibériennes il y a plus d’un million d’années. Aussi bien que Enregistrement précédent d’ADN provenant de sédiments.

Alors que l’ADN des os ou des dents d’animaux peut faire la lumière sur des espèces individuelles, l’ADN environnemental a permis aux scientifiques de se faire une image de tout un écosystème, a déclaré le professeur Eske Willerslev, membre du St John’s College de l’Université de Cambridge et directeur de la Fondation Lundbeck. . Centre de géogénétique. Dans ce cas, les chercheurs ont trouvé la communauté écologique reconstruite Lorsque les températures varient de 10 à 17 degrés Celsius Plus chaud que le Groenland aujourd’hui.

« Seuls quelques fossiles de plantes et d’animaux ont été trouvés dans la région. C’était très excitant quand nous avons récupéré l’ADN (pour voir) cet écosystème très différent. Les gens savaient grâce aux grands fossiles qu’il y avait des arbres, une sorte de forêt là-bas. , mais l’ADN nous a permis de le faire en identifiant de nombreux taxons (types d’organismes) », a déclaré Willerslev, qui a dirigé la recherche.

Les chercheurs ont été surpris de constater que des cèdres semblables à ceux que l’on trouve aujourd’hui en Colombie-Britannique auraient pu pousser dans l’Arctique avec des espèces comme le pin, qui poussent maintenant dans l’extrême nord de la planète. Ils n’ont pas trouvé d’ADN de carnivores, mais ils pensent que des prédateurs – comme des ours, des loups ou même des tigres à dents de sabre – devaient être présents dans l’écosystème.

Love Dalen, professeur au Centre de paléogénétique de l’Université de Stockholm, qui a travaillé sur la recherche sur l’ADN des dents de mammouth Mais il n’était pas impliqué dans cette étude, il a dit que la découverte révolutionnaire a vraiment « repoussé les limites » de l’ancien domaine de l’ADN.

« C’est un papier vraiment cool ! » dit-il par e-mail. « Il peut nous renseigner sur la composition des écosystèmes à différents moments dans le temps, ce qui est vraiment important pour comprendre comment les changements climatiques passés ont affecté la biodiversité au niveau des espèces. C’est quelque chose que l’ADN animal ne peut pas faire. »

« En outre, les découvertes selon lesquelles de nombreuses espèces tempérées (telles que nos espèces apparentées aux épinettes et les mastodontes) vivent à des altitudes aussi élevées sont exceptionnellement intéressantes », a-t-il ajouté.

Willerslev a déclaré que l’étude de 16 ans était le plus long projet de ce type auquel lui et la plupart de son équipe de chercheurs ont participé.

L’extraction des morceaux de code génétique des sédiments a demandé beaucoup de travail d’investigation scientifique et de nombreuses tentatives laborieuses – après que l’équipe a démontré pour la première fois que l’ADN était caché dans l’argile et le quartz des sédiments et pouvait en être séparé. Le fait que l’ADN attaché aux surfaces métalliques était probablement la raison pour laquelle il est resté si longtemps, ont déclaré les chercheurs.

« Nous avons revisité ces échantillons et avons échoué et échoué. Ils ont qualifié le laboratoire de » putain de Copenhaven Genesis «  », a déclaré Willerslev.

Une étude plus approfondie de l’ADN environnemental de cette période peut aider les scientifiques à comprendre l’étendue de la différence Les organismes vivants peuvent s’adapter au changement climatique.

« C’est un climat que nous nous attendons à rencontrer sur Terre en raison du réchauffement climatique et cela nous donne une idée de la façon dont la nature réagira à la hausse des températures », a-t-il expliqué.

« Si nous pouvons lire cette feuille de route correctement, elle détient vraiment la clé de la façon dont les organismes peuvent[s’adapter]et comment nous pouvons aider les organismes à s’adapter à un climat en évolution rapide. »