Ученые обнаружили древнейшую ДНК. Ее возраст более двух миллионов лет

Древняя экосистемная ДНК из формации Кейп Кобехавн в Гренландии в два раза старше предыдущего рекорда по древности — ДНК сибирского мамонта

Фрагменты древнейшей ДНК возрастом более двух миллионов лет обнаружили в формации Кейп Кобенхавн в Гренландии, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature. Этот генетический материал вдвое старше предыдущего рекорда — ДНК из кости сибирского мамонта. Найденные фрагменты помогли воссоздать экосистему из множества видов растений, животных и микроорганизмов, которая в то время переживала резкий климатический кризис.

В 2021 году исследователям удалось выделить и реконструировать ДНК трех мамонтов из сибирской вечной мерзлоты — на тот момент это был самый древний когда-либо найденный генетический материал. На основе полученных данных ученым удалось больше узнать об эволюции мамонтов. Например, оказалось, что в раннем плейстоцене на востоке Сибири обитали две независимые популяции этих травоядных, а североамериканские мамонты Колумба происходят от гибридов между этими эволюционными линиями.

Чаще всего ДНК деградирует со временем, рассыпаясь на мелкие фрагменты, но иногда материал попадает в подходящие температурные и химические и стабилизируется. А с развитием технологий выделения и секвенирования такие древние образцы стало возможным интерпретировать. Так, уже при находке ДНК сибирского мамонта стало ясно, что таким образом можно исследовать и более древнюю ДНК, главное — найти нужные пробы.

Ими оказались образцы, которые хранились в лаборатории университета Копенгагена, которой руководит датский биолог-эволюционист Эске Виллерслев (Eske Willerslev). Еще в 2006 году Виллерслев привез некоторые из образцов из Гренландии, где его команда собрала материал из формации Кейп Кобенхавн — отложений замерзших грязи и песка, образовавшиеся около двух миллионов лет назад. Исследователям повезло, поскольку древняя ДНК хорошо сохранилась — по-видимому, благодаря связыванию с минералами в глине.

Установить последовательности ДНК в образцах удалось лишь с развитием методов секвенирования нового поколения — для этого исследователи создали 65 ДНК-библиотек для секвенирования на платформе Illumina, из которых получили более 16 миллиардов прочтений. Эти последовательности ДНК сравнили с существующими базами данных с геномами современных животных, растений и микроорганизмов.

Таким образом удалось воссоздать целую экосистему Кейп Кобенхавн два миллиона лет назад. Исследователи отнесли ее к экосистемам бореального леса со смешанной растительностью из тополей, берез и туи, а также разнообразными бореальными и арктическими травами и кустарниками. В ней также присутствовали предковые формы современных зайцев, северных оленей, грызунов и гусей. Кроме того, биологи обнаружили генетический материал мастодонтов. Морские виды — такие как мечехвост или зеленые водоросли — поддерживали более теплый климат по сравнению с современным, считают ученые.

Эпоха, к которой принадлежит найденная ДНК, — между поздним плиоценом и ранним плейстоценом — по климату напоминает глобальное потепление; в Кейп Кобенхавн средняя температура тогда была на 11-19 градусов Цельсия выше. Анализ найденной ДНК позволит предположить, как древние виды адаптировались к условиям климатических изменений, и предсказать долгосрочные изменения экосистем в условиях современного глобального потепления.

Недавно биологи также выделили ДНК из более молодого образца — четырехтысяечлетней пряди человеческих волос, которую нашли в Судане. Оказалось, что этот человек был генетически близок к ранним скотоводам, проживавшим в Восточной Африке.

Еще кое-что

Структуру ДНК установили лишь 70 лет назад, а первый метод секвенирования — расшифровки последовательности букв-нуклеотидов в ней — появился в 1977 году благодаря Фредерику Сэнгеру. Он позволял «прочесть» небольшие фрагменты до 1000 пар нуклеотидов и требовал много ресурсов и времени: расшифровка генома человека таким методом потребовала бы десятилетия. С использованием современных технологий секвенирования нового поколения расшифровать геном человека можно за сутки.

Текста о науке стало больше благодаря поддержке Альфа-Банка

Текста о науке стало больше благодаря поддержке Альфа-Банка

Реклама: ООО «ОМД Эвиденс», ИНН 7727306019

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Степные полевки остались моногамными даже без окситоцина

И смогли позаботиться о потомстве