El ADN más antiguo del mundo revela secretos del ecosistema ártico que desapareció hace 2 millones de años
Impresión de un artista del ecosistema recién descubierto de Groenlandia tal como se veía hace 2 millones de años. Las muestras de ADN mostraron que renos, liebres, pájaros y criaturas parecidas a elefantes conocidas como mastodontes alguna vez deambularon por la zona. (Crédito de la imagen: Beth Zaiken) (se abre en una nueva pestaña)
Los científicos han descubierto pequeños fragmentos de ADN que datan de hace 2 millones de años en capas congeladas de sedimentos del Ártico. Este antiguo material genético es el más antiguo jamás descubierto, lo que permite vislumbrar ecosistemas previamente desconocidos.
Desde 2006, los investigadores han encontrado 41 muestras de ADN en losas de sedimentos a 328 pies (100 metros) de profundidad en la Formación Kap København en el norte de Groenlandia. Estos fragmentos genéticos, conocidos como ADN ambiental, los dejan las plantas, los animales y los microbios que alguna vez vivieron en el área y están perfectamente preservados por el permafrost y el hielo.
La muestra de ADN más antigua jamás encontrada, lanzada al mundo en 2023, se extrajo de un hueso de mamut de 1,2 millones de años en Siberia, escribieron los investigadores en un comunicado. (se abre en una nueva pestaña).
En un nuevo estudio publicado el 7 de diciembre en la revista Nature (se abre en una nueva pestaña), los investigadores aislaron y analizaron muestras antiguas de ADN y las compararon con secuencias genómicas conocidas para revelar qué organismos dejaron atrás el ADN. Los resultados pintan una imagen de un ecosistema increíblemente diverso que incluye aves, renos, liebres y, lo más sorprendente, mastodontes, un pariente extinto del elefante que no se sabía que viviera anteriormente en el lejano norte.
«Finalmente se ha abierto un nuevo capítulo en la historia que abarca un millón de años y, por primera vez, podemos ver directamente el ADN de ecosistemas pasados», dijo el autor principal del estudio, Eske Willerslev. (se abre en una nueva pestaña)Ecologistas evolutivos de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido dijeron en un comunicado.
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La impresión de otro artista del ecosistema Kap København de 2 millones de años. (Crédito de la imagen: Beth Zaiken) (se abre en una nueva pestaña)
Estudiar estos fragmentos de ADN es muy difícil. Cada pieza de material genético tiene solo «unas pocas millonésimas de milímetro de largo», escribieron los investigadores en el comunicado, lo que dificulta separar fragmentos de las capas de sedimentos sin destruirlos por completo. La recolección de sedimentos comenzó en 2006, pero los investigadores decidieron esperar hasta que se dispusiera de técnicas más avanzadas antes de intentar extraer el ADN.
«No fue hasta el desarrollo de equipos de secuenciación y extracción de ADN de próxima generación que pudimos localizar e identificar fragmentos de ADN extremadamente pequeños y dañados en muestras de sedimentos», dijo el coautor del estudio, Kurt Kjæ. (se abre en una nueva pestaña)R, paleogeólogo y genetista de la Universidad de Copenhague en Dinamarca, en un comunicado.
Además de varios animales, el ADN también reveló la presencia de varias especies de árboles, bacterias y hongos. No todas las muestras de ADN pudieron coincidir con especies conocidas, lo que sugiere que algunas pueden ser nuevas para la ciencia. Sin embargo, casi todos fueron al menos identificados como del género correcto.
Las capas de sedimento que excavaron los investigadores se acumularon durante un período de 20.000 años, hace unos 2 millones de años. Durante este período, la región fue de 18 a 31 grados Fahrenheit (10 a 17 grados Celsius) más cálida que Groenlandia actual, escribieron los investigadores en un comunicado. Esto, agregaron, sugiere que ecosistemas enteros pueden subir y bajar en respuesta al cambio climático.
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Investigadores excavan muestras de sedimentos de la Formación Kap København en el norte de Groenlandia (Fuente de la imagen: Svend Funder)Con el tiempo, a medida que se acumulan capas de sedimento, pequeños fragmentos de ADN quedan atrapados. (Fuente de la imagen: Svend Funder)Eske Willerslev prepara muestras de ADN para su análisis en Copenhague. (Crédito de la imagen: Pocas películas)
«Los datos sugieren que más especies de las que se pensaba pueden evolucionar y adaptarse a cambios drásticos de temperatura», dijo el coautor del estudio, Mikkel Pedersen. (se abre en una nueva pestaña)dijeron genetistas evolutivos de la Universidad de Copenhague en un comunicado. «Sin embargo, estos resultados muestran de manera crucial que necesitan tiempo para hacerlo. Por lo tanto, las especies amenazadas por el actual cambio climático provocado por los humanos tienen menos probabilidades de tener éxito porque tienen mucho menos tiempo para adaptarse», dijo.
Según el comunicado, los investigadores ahora intentarán construir una imagen más profunda del ecosistema Kap København estudiando cómo interactúan las diversas especies. El equipo agregó que los nuevos hallazgos también podrían arrojar más luz sobre si el ADN ha cambiado y cómo ha cambiado en los últimos 2 millones de años.
Ser capaz de localizar, aislar y secuenciar un ADN tan antiguo también ofrece la esperanza de descubrir muestras genéticas igualmente antiguas e incluso más antiguas en otras partes del mundo.
«Si pudiéramos comenzar a explorar el ADN antiguo, podríamos obtener información innovadora sobre los orígenes de muchas especies diferentes, tal vez incluso nuevos conocimientos sobre los primeros humanos y sus antepasados», dijo Willerslev. «Las posibilidades son infinitas.»
