Febbraio 5, 2023

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Il DNA più antico che rivela la vita in Groenlandia due milioni di anni fa

NEW YORK – Gli scienziati hanno scoperto il DNA più antico conosciuto e lo hanno utilizzato per rivelare com’era la vita 2 milioni di anni fa nella punta settentrionale della Groenlandia. Oggi è un arido deserto artico, ma allora era un lussureggiante paesaggio di alberi e vegetazione con una schiera di animali, persino il mastodonte ormai estinto.

“Lo studio apre le porte a un passato essenzialmente perduto”, ha affermato l’autore principale Kurt Kjaer, geologo ed esperto di ghiacciai presso l’Università di Copenaghen.

Con fossili animali così difficili da trovare, i ricercatori hanno estratto il DNA ambientale, noto anche come eDNA, da campioni di suolo. Questo è il materiale genetico che gli organismi diffondono nell’ambiente circostante, ad esempio attraverso capelli, escrementi, sputi o cadaveri in decomposizione.

Studiare il DNA antico può essere una sfida perché il materiale genetico si degrada nel tempo, lasciando solo piccoli frammenti per gli scienziati.

Ma con la tecnologia più recente, i ricercatori sono stati in grado di estrarre informazioni genetiche da piccoli frammenti di DNA danneggiati, ha spiegato l’autore senior Eske Willerslev, genetista dell’Università di Cambridge. nei loro studi, Pubblicato mercoledì sulla rivista NatureHanno confrontato il DNA di diverse specie, alla ricerca di corrispondenze.

I campioni provenivano da un deposito chiamato Cap Copenhaven Formation a Peary Land. Oggi, ha detto Kiar, l’area è un deserto polare.

I professori Eske Willerslev e Kurt Kyarr mostrano nuovi strati di campionamento di sedimenti a Cape Copenhaven, in Groenlandia.Svend Funder tramite AP

Milioni di anni fa, ha detto Willerslev, questa regione stava attraversando un periodo di gravi cambiamenti climatici che hanno portato a un aumento delle temperature. Probabilmente i sedimenti si sono accumulati per decine di migliaia di anni nel sito prima che il clima raffreddasse e stabilizzasse i reperti nel permafrost.

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L’ambiente freddo aiuterebbe a preservare i minuscoli frammenti di DNA, fino a quando gli scienziati non sono arrivati ​​e hanno scavato i campioni, a partire dal 2006.

I ricercatori riferiscono che durante il periodo caldo della regione, quando le temperature medie erano da 20 a 34 gradi Fahrenheit (da 11 a 19 gradi Celsius) più alte di quelle odierne, la regione era piena di una straordinaria varietà di vita animale e vegetale. I frammenti di DNA indicano una miscela di piante artiche, come betulle e salici, con quelle che tipicamente preferiscono climi più caldi, come abeti e cedri.

Il DNA ha anche mostrato tracce di animali tra cui oche, lepri, renne e lemming. In precedenza, scarabei stercorari e alcuni resti di conigli erano gli unici segni di vita animale nel sito, ha detto Willerslev.

Una delle grandi sorprese è stata trovare il DNA di un mastodonte, una specie estinta che sembrava un mix tra un elefante e un mammut, ha detto Kyarr.

Diversi ex fossili di mastodonte sono stati trovati nelle foreste temperate del Nord America. Questo è un oceano più a sud della Groenlandia, ha detto Wellerslev.

“Non mi aspettavo, in un milione di anni, di trovare mastodonti nel nord della Groenlandia”, ha detto Love Dalen, ricercatore di genomica evolutiva presso l’Università di Stoccolma che non era coinvolto nello studio.

Poiché i sedimenti si sono accumulati alla foce del fiordo, i ricercatori sono stati anche in grado di ottenere indizi sulla vita marina di questo periodo di tempo. Il DNA indica che i granchi a ferro di cavallo e le alghe verdi vivevano nell’area, il che significa che le acque vicine erano probabilmente molto più calde in quel momento, ha detto Kyarr.

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Estraendo dozzine di specie da pochi campioni di sedimenti, lo studio evidenzia alcuni dei vantaggi del tRNA amplificato, ha affermato Benjamin Vernot, un ricercatore paleontologico del DNA presso il Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Germania, che non è stato coinvolto nello studio.

“Ottieni davvero un quadro più ampio dell’ecosistema in un dato momento”, ha detto Vernot. “Non devi andare a cercare questo pezzo di legno per studiare questa pianta, e questo osso per studiare questo mammut.”

Sulla base dei dati disponibili, è difficile accertare se queste specie vivessero davvero fianco a fianco o se il DNA fosse mescolato da diverse parti del paesaggio, ha affermato Laura Epp, esperta di eDNA presso l’Università tedesca di Costanza, che non lo era. partecipare allo studio.

Ma Ip ha detto che questo tipo di ricerca sul DNA è prezioso per mostrare la “diversità nascosta” dei paesaggi antichi.

Willerslev ritiene che, poiché queste piante e animali sono sopravvissuti durante un periodo di drammatici cambiamenti climatici, il loro DNA potrebbe fornire una “tabella di marcia genetica” per aiutarci ad adattarci al riscaldamento attuale.

Dalen dell’Università di Stoccolma si aspetta che la ricerca sul DNA antico continui a scavare più a fondo nel passato. Ha lavorato allo studio che in precedenza conteneva il “record del DNA più antico”, da un dente di mammut di circa un milione di anni.

“Non sarei sorpreso se potessi tornare indietro almeno una volta o forse qualche milione di anni, supponendo che tu possa trovare gli esemplari giusti”, ha detto Dalen.