뉴욕 – 과학자들이 알려진 가장 오래된 DNA를 발견하고 이를 사용하여 200만 년 전 그린란드의 북쪽 끝에서 생명체가 어땠는지 밝혀냈습니다. 오늘날 이곳은 황량한 북극 사막이지만 그 당시에는 지금은 멸종된 마스토돈까지 포함해 다양한 동물이 서식하는 무성한 나무와 초목이 우거진 풍경이었습니다.
“이 연구는 본질적으로 잃어버린 과거에 대한 문을 열어줍니다.”라고 코펜하겐 대학의 지질학자이자 빙하학자인 주저자인 Kurt Kjaer는 말했습니다.
동물 화석을 구하기가 매우 어려웠기 때문에 연구원들은 토양 샘플에서 eDNA라고도 하는 환경 DNA를 추출했습니다. 이것은 유기체가 예를 들어 머리카락, 배설물, 침 또는 썩어가는 시체를 통해 주변 환경으로 흘리는 유전 물질입니다.
고대 DNA를 연구하는 것은 유전 물질이 시간이 지남에 따라 분해되어 과학자들에게 작은 조각만 남기기 때문에 어려울 수 있습니다.
그러나 최신 기술로 연구원들은 작고 손상된 DNA 조각에서 유전 정보를 추출할 수 있었다고 케임브리지 대학의 유전학자인 수석 저자 Eske Willerslev는 설명했습니다. 그들의 연구에서, 저널 네이처 수요일에 게재그들은 서로 다른 종의 DNA를 비교하여 일치하는 것을 찾았습니다.
샘플은 Peary Land에 있는 Cap Copenhaven Formation이라는 광상에서 나왔습니다. 현재 Kiar는 이 지역이 극지 사막이라고 말했습니다.
수백만 년 전에 Willerslev는 이 지역이 기온 상승으로 이어진 심각한 기후 변화의 시기를 겪고 있었다고 말했습니다. 퇴적물은 기후가 냉각되어 영구 동토층의 발견물을 안정화시키기 전에 수만 년 동안 현장에 축적되었을 가능성이 있습니다.
추운 환경은 2006년부터 과학자들이 샘플을 발굴하기 전까지 DNA의 작은 조각을 보존하는 데 도움이 될 것입니다.
연구자들은 평균 기온이 오늘날보다 화씨 20~34도(섭씨 11~19도) 높았던 이 지역의 따뜻한 기간 동안 이 지역이 특이한 식물과 동물의 생명으로 가득 차 있었다고 보고합니다. DNA 조각은 자작나무와 버드나무 덤불과 같은 북극 식물과 전나무와 삼나무와 같은 일반적으로 따뜻한 기후를 선호하는 식물의 혼합을 가리킵니다.
DNA는 또한 거위, 산토끼, 순록, 나그네쥐를 포함한 동물의 흔적을 보여주었다. 이전에는 배설물 딱정벌레와 일부 토끼 잔해가 현장에서 동물 생활의 유일한 징후라고 Willerslev는 말했습니다.
큰 놀라움 중 하나는 코끼리와 매머드의 혼합처럼 보이는 멸종된 종인 마스토돈에서 DNA를 발견한 것이라고 Kyarr는 말했습니다.
북아메리카의 온대림에서 여러 이전의 마스토돈 화석이 발견되었습니다. 이것은 그린란드보다 더 남쪽에 있는 바다라고 Wellerslev는 말했습니다.
연구에 참여하지 않은 스톡홀름 대학의 진화 유전체학 연구원인 Love Dalen은 “나는 백만년 동안 그린란드 북부에서 마스토돈을 발견할 것이라고는 예상하지 못했습니다.”라고 말했습니다.
피요르드 어귀에 퇴적물이 쌓였기 때문에 연구자들도 이 시기에 해양 생물에 대한 단서를 얻을 수 있었다. DNA는 투구게와 녹조류가 그 지역에 살았음을 나타냅니다. 이는 당시 인근 해역이 훨씬 따뜻했을 가능성이 높다는 것을 의미한다고 Kyarr는 말했습니다.
이번 연구는 몇 개의 퇴적물 샘플에서 수십 종을 추출함으로써 tRNA의 장점 중 일부를 강조한다고 이번 연구에 참여하지 않은 독일 막스 플랑크 진화 인류학 연구소의 고생물학 DNA 연구원인 벤자민 베르노(Benjamin Vernot)는 말했습니다.
Vernot은 “주어진 시간에 생태계에 대한 더 넓은 그림을 실제로 얻을 수 있습니다.”라고 말했습니다. “이 식물을 연구하기 위해 이 나무 조각을, 이 매머드를 연구하기 위해 이 뼈를 찾을 필요가 없습니다.”
가용한 데이터를 바탕으로 이 종이 실제로 나란히 살았는지, 아니면 풍경의 다른 부분에서 DNA가 혼합되었는지 확인하기 어렵다고 독일 콘스탄츠 대학의 RNA 전문가인 로라 엡은 말했다. 연구에 참여하십시오.
그러나 I는 이런 종류의 DNA 연구는 고대 풍경의 “숨겨진 다양성”을 보여주는 데 가치가 있다고 말했습니다.
Willerslev는 이러한 식물과 동물이 극적인 기후 변화 기간 동안 살아남았기 때문에 그들의 DNA가 현재의 온난화에 적응하는 데 도움이 되는 “유전적 로드맵”을 제공할 수 있다고 믿습니다.
스톡홀름 대학의 Dalen은 고대 DNA 연구가 계속해서 과거를 더 깊이 파고들 것으로 기대합니다. 그는 이전에 약 백만년 된 매머드 이빨에서 “가장 오래된 DNA 기록”을 보유한 연구에 참여했습니다.
Dalen은 “올바른 표본을 찾을 수 있다고 가정할 때 적어도 한 번 또는 수백만 년 전으로 돌아갈 수 있다면 놀라지 않을 것”이라고 말했습니다.
