สมัครรับจดหมายข่าววิทยาศาสตร์ Marvel Concept ของ CNN สำรวจจักรวาลด้วยข่าวสารเกี่ยวกับการค้นพบอันน่าทึ่ง ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ และอื่นๆ.
ซีเอ็นเอ็น
—
แกนตะกอนยุคน้ำแข็งจากทางตอนเหนือของกรีนแลนด์ให้ลำดับดีเอ็นเอที่เก่าแก่ที่สุดในโลก
อายุ 2 ล้านปี ตัวอย่างดีเอ็นเอ งานวิจัยชิ้นใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature วันพุธ เปิดเผยว่า พื้นที่แถบอาร์กติกที่ไร้สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ในปัจจุบัน ครั้งหนึ่งเคยเป็นที่อยู่อาศัยของพืชและสัตว์ที่อุดมสมบูรณ์ รวมถึงมาสโทดอน กวางเรนเดียร์ กระต่าย ลิงเล็มมิ่ง ห่าน ต้นเบิร์ช และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคล้ายช้างที่รู้จักกันในชื่อต้นป็อปลาร์
การผสมผสานระหว่างต้นไม้และสัตว์ในเขตอบอุ่นและอาร์กติกได้นำเสนอระบบนิเวศประเภทหนึ่งซึ่งไม่เคยรู้จักมาก่อนและไม่มีสิ่งเทียบเท่าในปัจจุบัน – ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นแผนงานทางพันธุกรรม นักวิจัยค้นพบว่าสายพันธุ์ต่างๆ สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพอากาศที่ร้อนขึ้นได้อย่างไร
การค้นพบนี้เป็นผลงานของนักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์กที่สามารถตรวจจับและดึง DNA สิ่งแวดล้อม (สารพันธุกรรมที่หลั่งออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยสิ่งมีชีวิตทั้งหมด) ในตะกอนจำนวนเล็กน้อยจากการก่อตัวของ København ที่ปากฟยอร์ดในอาร์กติก มหาสมุทรที่จุดเหนือสุดของเกาะกรีนแลนด์ระหว่างการเดินทางในปี 2549 (กรีนแลนด์เป็นประเทศปกครองตนเองในเดนมาร์ก)
จากนั้นพวกเขาเปรียบเทียบชิ้นส่วน DNA กับคลัง DNA ที่มีอยู่ซึ่งรวบรวมจากทั้งที่สูญพันธุ์ไปแล้วและมีชีวิต สัตว์ พืช และจุลินทรีย์ สารพันธุกรรมได้เปิดเผยพืชและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อีกหลายสิบชนิดที่ตรวจไม่พบก่อนหน้านี้ในพื้นที่ โดยอ้างอิงจากบันทึกฟอสซิลและเกสรดอกไม้
“เมื่อเราดูข้อมูลเหล่านี้ สิ่งแรกที่นึกถึงคือ คือ Mikkel Pedersen ผู้เขียนร่วม ผู้ช่วยศาสตราจารย์แห่ง Lundbeck Basis Heart for GeoGenetics แห่งมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน กล่าวในงานแถลงข่าวว่า มาสโทดอนตัวนี้และการปรากฏตัวของมันอยู่ทางตอนเหนืออย่างชัดเจน เกินกว่าที่เรารู้ว่าเป็นสัตว์พื้นเมืองของมัน
ทำลายสถิติก่อนหน้านี้สำหรับ DNA ที่เก่าแก่ที่สุดในโลกที่กำหนดโดย งานวิจัยที่ตีพิมพ์เมื่อปีที่แล้ว บนสารพันธุกรรมจากเพศหญิง ช้างแมมมอธซึ่งสัญจรไปมาในทุ่งหญ้าสเตปป์ไซบีเรียเมื่อกว่าล้านปีก่อน นอกจาก บันทึกก่อนหน้าสำหรับ DNA จากสารตกค้าง
ศาสตราจารย์ Eske Willerslev เพื่อนร่วมวิทยาลัยเซนต์จอห์นแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และผู้อำนวยการมูลนิธิ Lundbeck Basis กล่าวว่าในขณะที่ DNA จากกระดูกหรือฟันของสัตว์สามารถแยกแยะสิ่งมีชีวิตเพียงชนิดเดียวได้ แต่ DNA สิ่งแวดล้อมช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างภาพของระบบนิเวศทั้งหมดได้ ศูนย์จีโอเจเนติกส์ ในกรณีนี้ ชุมชนระบบนิเวศที่สร้างขึ้นใหม่ซึ่งนักวิจัยมีอยู่ เมื่ออุณหภูมิอยู่ระหว่าง 10 ถึง 17 องศาเซลเซียส วันนี้อากาศอบอุ่นกว่าเกาะกรีนแลนด์
“พบฟอสซิลพืชและสัตว์เพียงเล็กน้อยในบริเวณนี้ มันน่าตื่นเต้นมากเมื่อเราค้นพบ DNA (เพื่อดู) ระบบนิเวศที่แตกต่างกันมาก “ผู้คนรู้จากฟอสซิลขนาดใหญ่ว่ามีต้นไม้ ป่าบางชนิด แต่ดีเอ็นเอทำให้เราสามารถระบุแท็กซ่า (ประเภทของสิ่งมีชีวิต) ได้มากขึ้น” วิลเลอร์สเลฟ ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยกล่าว
นักวิจัยรู้สึกประหลาดใจที่พบว่าต้นซีดาร์ที่มีลักษณะคล้ายซีดาร์ที่พบในบริติชโคลัมเบียในปัจจุบันอาจเคยเติบโตในแถบอาร์กติกควบคู่ไปกับสายพันธุ์ต่างๆ เช่น ต้นสนชนิดหนึ่งที่ตอนนี้เติบโตในส่วนเหนือสุดของโลก พวกเขาไม่พบดีเอ็นเอจากสัตว์กินเนื้อ แต่พวกเขาเชื่อว่าผู้ล่า เช่น หมี หมาป่า หรือแม้แต่เสือเขี้ยวดาบ ต้องมีอยู่ในระบบนิเวศ
Love Dalen ศาสตราจารย์แห่งศูนย์ Palaeogenetics แห่งมหาวิทยาลัยสตอกโฮล์ม ผู้ซึ่งกำลังทำงานวิจัย DNA ของช้างแมมมอธ แต่เขาไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ โดยกล่าวว่าการค้นพบที่ก้าวล้ำนี้เป็นการ “ผลักดันขีดจำกัด” ของเขตข้อมูลดีเอ็นเอโบราณ
“นี่เป็นกระดาษที่ยอดเยี่ยมจริงๆ!” กล่าวผ่านทางอีเมล “มันสามารถบอกเราเกี่ยวกับองค์ประกอบของระบบนิเวศในช่วงเวลาต่างๆ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากในการทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอดีตส่งผลต่อความหลากหลายทางชีวภาพในระดับสปีชีส์อย่างไร นี่คือสิ่งที่ DNA ของสัตว์ไม่สามารถทำได้”
“นอกจากนี้ การค้นพบว่าสัตว์ในเขตอบอุ่นหลายชนิด (เช่น ญาติของพวกสปรูซและมาสโตดอน) อาศัยอยู่ในละติจูดสูงนั้นเป็นสิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่ง” เขากล่าวเสริม
Willerslev กล่าวว่างาน 16 ปีเป็นโครงการที่ยาวนานที่สุดที่เขาและทีมวิจัยส่วนใหญ่มีส่วนร่วม
การสกัดชิ้นส่วนรหัสพันธุกรรมออกจากตะกอนเป็นงานนักสืบทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากและความพยายามหลายครั้ง หลังจากที่ทีมงานตัดสินใจเป็นครั้งแรกว่า DNA ซ่อนอยู่ในดินเหนียวและควอตซ์ในตะกอนและสามารถแยกออกจากตะกอนได้ ความจริงที่ว่า DNA ยึดติดกับพื้นผิวแร่อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมมันถึงอยู่รอดได้นานนัก นักวิจัยกล่าว
“เราตรวจสอบตัวอย่างเหล่านี้อีกครั้งและเราก็ล้มเหลวและล้มเหลว พวกเขาได้รับสิ่งที่เรียกว่า ‘คำสาปของการก่อตัวของ København’ ในห้องทดลอง” Willerslev กล่าว
การตรวจสอบเพิ่มเติมของ DNA สิ่งแวดล้อมจากช่วงเวลานี้จะแนะนำให้นักวิทยาศาสตร์ สิ่งมีชีวิตสามารถปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศได้
“มันเป็นสภาพอากาศที่เราคาดว่าจะพบบนโลกเนื่องจากภาวะโลกร้อน และมันทำให้เราเข้าใจว่าธรรมชาติจะตอบสนองต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นอย่างไร” เขาอธิบาย
“หากเราอ่านแผนการทำงานนี้ถูกต้อง ก็ถือเป็นกุญแจสำคัญในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต (การปรับตัว) และวิธีที่เราจะช่วยให้สิ่งมีชีวิตปรับตัวเข้ากับสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว”
#DNA #โบราณใหแสงสวางแกระบบนเวศอาย #ลานปทไมมคขนานสมยใหม
