El ADN ambiental antiguo revela una vida próspera de 2 millones de años en Groenlandia

Se ha hecho un "gran avance" en la comprensión de la historia de nuestro planeta. Al estudiar el ADN ambiental antiguo, un equipo de investigadores ahora ha rastreado y mapeado la evolución de las comunidades biológicas que existieron hace unos dos millones de años (Mya).

Hasta ahora, la comprensión científica de las antiguas formas biológicas de vida de la Tierra se ha basado en gran medida en la ADN ambiental más antiguo disponible, que fue tomado de un mamut lanudo que deambulaba por la tundra siberiana alrededor de 1 Mya. Pero un equipo de investigadores ahora ha muestreado e interpretado el ADN de depósitos sedimentarios de arcilla y cuarzo tomados del permafrost de Groenlandia que data de alrededor de 2 millones de millones de años.

Basado en este nuevo estudio de ADN ambiental antiguo, el equipo de investigación presentó una imagen detallada de la vida en el entorno de 2 millones de años (Myo), describiéndolo como "lejos de las costas heladas del Círculo Polar Ártico". “Pero lo que es más importante, creen que sus nuevas técnicas y metodologías pronto pueden arrojar luz sobre los antiguos orígenes del hombre.

Un tronco de dos millones de años de un alerce todavía atrapado en el permafrost de los depósitos costeros. El árbol fue arrastrado al mar por ríos que erosionaron el antiguo paisaje forestal. (Profesor Svend Funder/Naturaleza)

Un tronco de dos millones de años de un alerce todavía atrapado en el permafrost de los depósitos costeros. El árbol fue arrastrado al mar por ríos que erosionaron el antiguo paisaje forestal. (Profesor Svend Funder/ La naturaleza)

Índice
  1. Mirando a través de un agujero de gusano en el tiempo
  2. Pasos revolucionarios en el análisis de ADN ambiental
  3. Mapeo de un ecosistema de dos MYO
  4. Búsqueda de orígenes antiguos

Mirando a través de un agujero de gusano en el tiempo

A nuevo papel publicado en la revista Nature explora un ecosistema antiguo a través de los resultados de un análisis del "ADN ambiental más antiguo recuperado hasta la fecha", en cualquier lugar. Todas las muestras se tomaron del norte de Groenlandia, y el estudio revela las especies de animales y plantas que vagaban por estos territorios del norte alrededor de dos millones de años.

El autor del nuevo artículo, el genetista Eske Willerslev de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido y la Universidad de Copenhague en Dinamarca, dijo la nueva investigación abre "un nuevo capítulo que abarca 1 millón de años adicionales de historia". Y gracias a este nuevo estudio, los científicos ahora pueden "observar directamente el ADN de un ecosistema que ha retrocedido tanto en el tiempo", agregó Eske.

El profesor Eske Willerslev y un colega toman muestras de sedimentos para ADN ambiental en Groenlandia. (Cortesía de NOVA, HHMI Tangled Bank Studios y Handful of Films/Nature)

El profesor Eske Willerslev y un colega toman muestras de sedimentos para ADN ambiental en Groenlandia. (Cortesía de NOVA, HHMI Tangled Bank Studios y Handful of Films/ La naturaleza)

Pasos revolucionarios en el análisis de ADN ambiental

Se ha identificado ADN ambiental antiguo en muestras tomadas de la Formación Kap København, ubicada en Peary Land, al norte de Groenlandia. A menudo descrita como un "desierto polar", esta región es famosa por sus raros fósiles que datan de Período Neógeno comenzando hace 23,03 millones de años (Mya) hasta el comienzo del período Cuaternario actual 2,58 Mya.

Sin embargo, debido a que los fósiles de "vertebrados" son raros en el Ártico, los investigadores siempre han luchado por obtener muestras que revelen nuevos datos sobre comunidades biológicas antiguas. Eske explica que todas las investigaciones anteriores sugirieron que hace unos 2 o 3 millones de años, la región de la formación Kap København experimentó un clima mucho más cálido con "temperaturas entre 11 y 19 °C más cálidas que las de hoy". Pero la nueva investigación se basó en el ADN extraído y secuenciado "a partir de 41 muestras de sedimentos ricos en materia orgánica tomadas de 5 sitios diferentes dentro de la Formación Kap København".

Musgo recién descongelado de depósitos de permafrost costeros. El musgo proviene de la erosión del río que atravesó el paisaje de Kap København hace unos dos millones de años. (Profesor Nicolaj K. Larsen/Naturaleza)

Musgo recién descongelado de depósitos de permafrost costeros. El musgo proviene de la erosión del río que atravesó el paisaje de Kap København hace unos dos millones de años. (Profesor Nicolaj K. Larsen/ La naturaleza)

Mapeo de un ecosistema de dos MYO

El geólogo Kurt Kjær de Universidad de Copenhague Explique que la mayoría de las muestras fueron tomadas hace muchos años durante otros proyectos de investigación. No fue hasta que "se desarrolló una nueva generación de equipos de extracción y secuenciación de ADN" que se pudieron analizar fragmentos de ADN extremadamente pequeños y dañados en muestras de sedimentos, lo que permitió "mapear un ecosistema de 2 millones de años".

El nuevo modelo de la región polar de Groenlandia de alrededor de 2 millones de años muestra un próspero ecosistema antiguo de helechos y fauna. Un bosque boreal abierto estaba lleno de "vegetación mixta de álamo, abedul y cedro, junto con una variedad de arbustos y pastos árticos y boreales". Además, el ADN mitocondrial permitió a los investigadores crear una imagen de la vida silvestre desde cero.

A escala microscópica, se ha identificado ADN de microorganismos y hongos, y el mundo antiguo estaba poblado por hormigas y pulgas. En el otro extremo del espectro, los mastodontes gigantes vagaban entre renos, roedores y gansos, y hasta este estudio, se pensaba que los mastodontes no se extendían tan al norte como Groenlandia. Luego, en áreas que alguna vez fueron antiguos mares, los científicos recuperaron ADN del cangrejo herradura del Atlántico (Limulus polyphemus).

Búsqueda de orígenes antiguos

En conclusión, los autores sugieren que sus datos apuntan al “futuro de la Tierra frente al cambio climático”. Lo que quieren decir aquí es que ahora tienen una idea de la capacidad de las diferentes especies para adaptarse a entornos cambiantes como resultado del aumento de la temperatura. El geogenetista Mikkel Pederson de la Universidad de Copenhague dijo que la nueva información encontrada sugiere que con el tiempo "más especies pueden evolucionar y adaptarse a temperaturas muy variables de lo que se pensaba anteriormente".

En la oración inicial, esta nueva investigación se describió como un "avance". ¿Por qué entonces? Ahora que el ADN ambiental antiguo se ha extraído de muestras de arcilla y cuarzo y se ha analizado con éxito, la nueva técnica ahora podría usarse en depósitos en otros lugares del mundo. Willerslev dijo que "las posibilidades son infinitas" y que si el nuevo método se aplicara en África, los científicos pronto podrían recopilar "información revolucionaria sobre el origen de los primeros humanos y sus ancestros".

Imagen de Portada: Reconstrucción de la formación Kap København hace dos millones de años en un momento en que la temperatura era significativamente más cálida que la del extremo norte de Groenlandia en la actualidad. La fuente: beth zaiken / La naturaleza

Por Ashley Cowie

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