Исследователи проанализировали микроскопические фрагменты средовой ДНК (environmental DNA, eDNA) возрастом два миллиона лет из формации Кап-Копенгаген в Гренландии, чтоб реконструировать существовавшую тогда в этих местах экосистему. ДНК свидетельствует о лесной экосистеме из тополя, березы и туи с разнообразными кустарниками и травами. Также средовая ДНК подтверждает присутствие зайцев, мастодонтов, северных оленей, грызунов и гусей. Полученные данные демонстрируют возможность использования древней средовой ДНК для отслеживания эволюции биологических сообществ столь большой древности.
Формация Кап-Копенгаген расположена на Земле Пири на севере Гренландия, где сейчас арктическая пустыня. Предыдущие исследования показывают, что около 2–3 миллионов лет назад в этом регионе был гораздо более теплый климат с температурой более чем на десять градусов Цельсия выше, чем сегодня. Однако биологические сообщества, населявшие Арктику в это время, остаются малоизученными, поскольку окаменелости позвоночных животных встречаются редко.
В новом исследовании известный специалист по палеогенетике профессор Эске Виллерслев и его коллеги Реконструкция экосистемы формации Кап-Копенгагенизвлекли и секвенировали средовую ДНК из 41 образца отложений, богатых органическими веществами и взятых из пяти различных мест в пределах формации Кап-Копенгаген. «ДНК может быстро деградировать, но мы показали, что при правильных обстоятельствах мы теперь можем вернуться во времени дальше, чем кто-либо мог себе представить, — сказал профессор Виллерслев. — Древние образцы средовой ДНК были найдены захороненными глубоко в отложениях, которые накапливались более 20 000 лет. Осадок в конечном итоге сохранился во льду или вечной мерзлоте и, что особенно важно, не подвергался воздействию человека в течение двух миллионов лет». «Средовая ДНК, которую мы собрали, значительно старше, чем любая ранее секвенированная ДНК», — отмечает Алан Хиди из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса.
Помимо ДНК лесных растений и животных, ученые обнаружили ДНК морских организмов, в частности атлантического мечехвоста (Limulus polyphemus). По мнению авторов, это может означать, что в раннем плейстоцене в Кап-Копенгагене были более теплые поверхностные воды, что согласуется с предыдущими оценками.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.