|
Pradawny ekosystem zrekonstruowany przy użyciu skamieniałego DNA
|
Jerry A. Coyne
| 2022-12-19
|
Najstarszy DNA zsekwencjonowany do tej pory pochodził z zęba trzonowego mastodonta zachowanego w wiecznej zmarzlinie i datowany był na około 1,2 miliona lat temu. Teraz grupa naukowców, badając próbki z głębokości stu metrów zamarzniętej gleby na „pustyni polarnej” w północnej Grenlandii, nie tylko znalazła krótkie odcinki DNA, które identyfikowały rośliny, zwierzęta i algi obecne tam dawno temu, ale wykazała również, że to „dawno” oznacza co najmniej dwa miliony lat temu.
To najstarszy skamieniały DNA, jaki kiedykolwiek zsekwencjonowano; zachował się, ponieważ został zaadsorbowany przez minerały w zamarzniętej glebie. I chociaż odcinki DNA uległy degradacji do krótkich kawałków – o długości około 50 par zasad – były wystarczająco podobne do współczesnych taksonów, by dało się zidentyfikować grupy, z których pochodzą. W rzeczywistości badacze mogli zrekonstruować cały ekosystem tego obszaru sprzed 2 milionów lat. Był znacznie bogatszy we florę i faunę niż dzisiejsza pustynia polarna, gdyż w tamtym czasie Grenlandia nie była pokryta lodem, było znacznie cieplej (średnia temperatura latem około 10°C), a organizmy mogły migrować na Grenlandię mostami lądowymi. To może dać nam wskazówkę, jaki rodzaj ekosystemu mógłby się rozwinąć (bez zwierząt, które w dużej mierze zniknęły), gdyby globalne ocieplenie stopiło lód na Grenlandii.
Możesz przeczytać artykuł Nature za darmo, klikając na link pod zrzutem z ekranu poniżej (pdf jest tutaj). Poniżej znajduje się krótka, popularna relacja z odkryć, również opublikowana w Nature.
Oto lokalizacja analizowanego obszaru w północnej Grenlandii, Kap København, gdzie znajdowała się ta warstwa gleby (żółta gwiazdka). Obecność warstwy była już znana, a niektóre próbki zostały wykopane w 2006 roku i leżały w kopenhaskiej zamrażarce przez 16 lat. Ktoś wpadł na świetny pomysł, aby sprawdzić, czy uda im się zidentyfikować i zsekwencjonować DNA w tej glebie, i zadziałało!
(z artykułu): a. Lokalizacja formacji Kap København w północnej Grenlandii przy wejściu do fiordu Independence (82° 24 ′ N 22° 12 ′ W) oraz lokalizacje innych arktycznych stanowisk plio-plejstoceńskich zawierających skamieniałości (czerwone kropki). b, Przestrzenny rozkład pozostałości erozyjnych 100-metrowej sukcesji płytkich morskich osadów przybrzeżnych między Mudderbugt a niskimi górami na północy (a + b odnosi się do lokalizacji 74a i 74b).
Zsekwencjonowano małe odcinki DNA i porównano je ze współczesnym DNA, a także domyślnymi DNA u przodków współczesnych taksonów. DNA oczywiście uległ degradacji, ale znaleźli odcinki o długości około 50 par zasad. Porównania dotyczyły głównie mitochondrialnego DNA zwierząt oraz zachowanego chloroplastu lub innego plastydowego DNA roślin. (Znaleźli również pradawny pyłek, którego użyli w połączeniu z danymi DNA).
Po prawej stronie można zobaczyć, jakie zwierzęta znaleziono, w większości zidentyfikowane do rodzaju lub rodziny, ponieważ nie było wystarczającej ilości DNA, aby przeprowadzić dokładniejszą analizę. Poniżej tej liczby umieszczę listę tego, co znaleźli:
(z artykułu): Profile taksonomiczne zespołu zwierząt z jednostek B1, B2 i B3. Taksony zaznaczone pogrubioną czcionką to rodzaje znalezione tylko jako DNA
Oto, co odkryli na podstawie DNA; były to wszystkie organizmy żyjące mniej więcej w tym samym czasie, około 2 miliony lat temu. I pamiętajcie, że na tym obszarze jest obecnie bardzo mało życia. 70 rodzajów roślin naczyniowych, w tym turzyce, skrzypy, wierzby, głogi, świerki, topole, cisy i brzozy. Niektóre z nich nie rosną już na Grenlandii, ale mieszanka roślin obejmuje te występujące w znacznie cieplejszym środowisku. Pełną listę znajdziesz w artykule. Mastodont! (Niżej jest rysunek przedstawia jego umiejscowienie na drzewie filogenetycznym słoni.) Glony, grzyby i wątrobowce Morski fitoplankton i zooplankton Zając Jeleniowaty podobny do karibu (karibu to inna nazwa renifera). Jak dostały się na Grenlandię? Przypuszczalnie nie była to wtedy wyspa, ale nie mamy pewności. Ptak spokrewniony ze współczesnymi gęsiami Gryzoń spokrewniony ze współczesnymi lemingami Koralowiec budujący rafy Mrówka Pchła Krab (zidentyfikowany jako Limulus polyphemus, współczesny skrzypłocz, uważany za żywą skamielinę). Obecnie Limulus nie rozmnaża się na północ od Zatoki Fundy (około 45° N), podczas gdy to miejsce znajdowało się na 82° N. To pokazuje, o ile cieplej było wtedy na Grenlandii, choć oczywiście kraby mogły ewoluować w ciągu ostatnich kilku milionów lat i zaaklimatyzować się w cieplejszych wodach.
Nie znaleziono żadnych zwierząt mięsożernych; wszystkie zwierzęta były roślinożercami. To nie znaczy, że nie było tam mięsożerców, ale wątpię w to.
(Z artykułu): b, Umieszczenie filogenetyczne i wyniki mitochondrialnych odczytów pathPhynder62 jednoznacznie sklasyfikowanych jako Elephantidae lub niższe (dane źródłowe 1). Wymarłe gatunki zidentyfikowane przez makroskamieniałości lub miejsca filogenetyczne są oznaczone krzyżykiem.
Wnioski : Cóż, wiemy, w jaki sposób sekwencje DNA mogą zachować się dwa razy dłużej, niż myśleliśmy, chociaż musi to odbywać się w bardzo szczególnych warunkach. Co ważniejsze, jeśli znajdziesz obszary (a będą to musiały być zimne regiony), w których można wyodrębnić nawet małe sekwencje skamieniałego DNA, być może uda się zrekonstruować całe ekosystemy. Znaleźliśmy zwierzęta i rośliny, których tam nie oczekiwano (renifery, skrzypłocze, głogi i tak dalej) – gatunki przystosowane do cieplejszych siedlisk lub obecnie występujące na obszarach poza Grenlandią.
Istnieją dwa wyjaśnienia tego zjawiska: dzisiejsi krewni utracili przystosowanie do zimnych siedlisk, gdy zostali wyparci z Grenlandii w wyniku formowania się czap lodowych lub po prostu klimat się ocieplił. (Oczywiście oba mogą mieć zastosowanie.) Mogła również nastąpić ewolucyjna zmiana tolerancji termicznej, coś, na co tak naprawdę nie możemy zdobyć dowodów.
Ale te różne wyjaśnienia nie są tak ważne: ważne jest to, że jesteśmy w stanie zrekonstruować całe ekosystemy ze skamieniałego DNA - DNA dwa razy starszego niż wcześniej. Oddaję autorom ostatnie słowo (z artykułu):
Żadna pojedyncza współczesna społeczność roślinna ani siedlisko nie obejmuje taksonów reprezentowanych w wielu próbkach makroskamieniałości i DNA z Kap København. Zespół zbiorowisk reprezentuje mieszankę współczesnych taksonów borealnych i arktycznych, która nie ma odpowiednika we współczesnej roślinności. Do pewnego stopnia jest to oczekiwane, ponieważ amplitudy ekologiczne współczesnych członków tych rodzajów zostały zmodyfikowane przez ewolucję. Ponadto połączenie wysokiego fotoperiodyzmu arktycznego z cieplejszymi warunkami i niższym poziomem koncentracji CO2 w atmosferze sprawiły, że klimat wczesnego plejstocenu północnej Grenlandii bardzo różnił się od dzisiejszego. Mieszany charakter zbiorowisk lądowych znajduje również odzwierciedlenie w zapisie morskim, gdzie znaleziono arktyczne i bardziej kosmopolityczne supergrupy Opistokonta i Stramenopila wraz z krabami, koralowcami i zielonymi eukariontami (Archaeplastida), które dziś zamieszkują cieplejsze wody na bardziej południowych szerokościach geograficznych.
Podsumowując, pokazujemy moc pradawnego eDNA, aby dodać istotne szczegóły do naszej wiedzy o tej wyjątkowej, starożytnej otwartej społeczności lasów borealnych zmieszanych z gatunkami arktycznymi, kompozycji społeczności, która nie ma współczesnych odpowiedników i obejmowała między innymi mastodonty i renifery. Podobne szczegółowe zapisy DNA flory i kręgowców mogą przetrwać w innych miejscowościach. Jeśli zostaną odzyskane, poszerzyłyby naszą wiedzę na temat zmienności klimatu i biotyki.
Czy północna Grenlandia znów będzie taka, jeśli globalne ocieplenie będzie się utrzymywać? Wątpię w to, ponieważ wiele gatunków, jak karibu, nie może już tam dotrzeć, a niektóre, jak mastodonty, po prostu wyginęły. Ale wystarczy wiedzieć, co było tam dwa miliony lat temu. ______________ Kjær, K.H., Winther Pedersen, M., De Sanctis, B. et al. A 2-million-year-old ecosystem in Greenland uncovered by environmental DNA. Nature 612, 283–291 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05453-y https://whyevolutionistrue.com/2022/12/09/ancient-ecosystem-reconstructed-using-fossil-dna/
Ancient ecosystem reconstructed using fossil DNA
Why Evolution Is True, 9 grudnia 2022 Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska Jerry A. Coyne
Emerytowany profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji. Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków. Jest również jednym ze znanych "nowych ateistów" i autorem książki "Faith vs Fakt". Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.
Komentarze
Znalezionych 1479 artykuły.
|
|
|
|
|
|
|
| Nie – żadne chi nie istnieje |
|
Novella |
|
2020-12-21 |
| Moc nauki dostarczyła najlepszej możliwej wiadomości w tym koszmarnym roku |
|
Ridley |
|
2020-12-18 |
| Szczątkowa cecha ptaków, która mogła być funkcjonalna u przodków: zdalne wyczuwanie drgań dziobem (nadal czynne u kiwi) |
|
Coyne |
|
2020-12-16 |
| Paradoks wielce niedoskonałego dobra |
|
Koraszewski |
|
2020-12-11 |
| Nasiona roślin ewoluują, by upodobnić się odchodów antylopy, a oszukane żuki gnojowe odtaczają i zagrzebują nasiona |
|
Coyne |
|
2020-12-10 |
| AI – asystent lekarza |
|
Novella |
|
2020-12-09 |
| Czy problem zwijania białka został rozwiązany? |
|
Coyne |
|
2020-12-05 |
| „Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro |
|
Coyne |
|
2020-12-02 |
| Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów |
|
Coyne |
|
2020-11-28 |
| Jak ewoluuuje altruizm? |
|
Coyne |
|
2020-11-25 |
| Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga |
|
Coyne |
|
2020-11-23 |
| Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden |
|
Coyne |
|
2020-11-19 |
| Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków |
|
Novella |
|
2020-11-18 |
| Ewolucja psów |
|
Novella |
|
2020-11-09 |
| Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego |
|
Coyne |
|
2020-10-31 |
| Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach |
|
Gale L. Pooley |
|
2020-10-23 |
| Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się |
|
Coyne |
|
2020-10-22 |
| Czego pandemia nauczyła nas o nauce? |
|
Ridley |
|
2020-10-19 |
| Przeddarwinowscy “darwiniści” |
|
Berry |
|
2020-10-16 |
| Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego |
|
Coyne |
|
2020-10-15 |
| Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły |
|
Coyne |
|
2020-10-13 |
| Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji |
|
Coyne |
|
2020-10-09 |
| Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian |
|
Novella |
|
2020-10-08 |
| Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji |
|
Coyne |
|
2020-10-07 |
| Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków |
|
Coyne |
|
2020-10-05 |
| Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność |
|
Coyne |
|
2020-10-03 |
| “New Scientist”: Darwin jednak miał rację |
|
Coyne |
|
2020-10-01 |
| Uprawy GMO i wzrost plonów |
|
Novella |
|
2020-09-28 |
| Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów |
|
Coyne |
|
2020-09-22 |
| Przyjemności seksu i jagód |
|
Ridley |
|
2020-09-18 |
| Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie” |
|
Coyne |
|
2020-09-12 |
| Naukowe pismo “Nature” przystaje do Przebudzonych twierdząc, że zarówno płeć, jak gender są niebinarne |
|
Coyne |
|
2020-09-09 |
| Wybór ostatecznej wolności |
|
Witkowski |
|
2020-09-07 |
| Polio zlikwidowane w Afryce |
|
Novella |
|
2020-09-05 |
| Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji? |
|
Coyne |
|
2020-09-02 |
| Barwny erudyta J.B.S. Haldane |
|
Coyne |
|
2020-08-28 |
| Modelowanie zbijania się pingwinów cesarskich w gromadę: każdy dostaje równie dużo ciepła |
|
Coyne |
|
2020-08-25 |
| Jak algorytmy wpływają na twoje życie |
|
Novella |
|
2020-08-24 |
| Z okazji dziewięćdziesiątych urodzin Thomasa Sowella |
|
Jacoby |
|
2020-08-22 |
| Prawdziwie długa szyja: 6-metrowy wodny gad z triasu z szyją długości 2,7 metra |
|
Coyne |
|
2020-08-19 |
| Wątrobiane duszki |
|
Novella |
|
2020-08-17 |
| Rozrzedzanie krwi bez groźby krwawienia |
|
Novella |
|
2020-08-14 |
| Nowy raport: Bakteria po stu milionach lat nadal żywa! |
|
Coyne |
|
2020-08-08 |
| Modlitwa to nie jest lekarstwo |
|
Nowella |
|
2020-08-07 |
| Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady |
|
Coyne |
|
2020-08-06 |
| Piękny skoczek, który upodabnia się do mrówki |
|
Coyne |
|
2020-08-03 |
| Urodziny Rosalind Franklin! |
|
Cobb |
|
2020-07-31 |
| Kondor wielki: ptak, który rzadko kiedy macha skrzydłami |
|
Coyne |
|
2020-07-28 |
| Czy ludzie byli w Nowym Świecie ponad 30 tysięcy lat temu? |
|
Coyne |
|
2020-07-26 |
| Oszaleć na punkcie nietoperzy w czasach korony i politykierstwa |
|
Collins |
|
2020-07-25 |
| Dwa gatunki dały zdolną do życia hybrydę, mimo że rozeszły się 150 milionów lat temu |
|
Coyne |
|
2020-07-23 |
| Niccolo Tartaglia jego tajemnica |
|
Jacoby |
|
2020-07-20 |
| Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie |
|
Hyams |
|
2020-07-17 |
| Dekolonizacja ewolucji (i Darwina) była nieunikniona |
|
Coyne |
|
2020-07-15 |
| Filtr mózgu (czyli czego nie widzimy) |
|
Novella |
|
2020-07-14 |
| Homeopatia jest bezwartościowa a czasami szkodliwa |
|
Novella |
|
2020-07-10 |
| Pięć błędnych wyobrażeń o ewolucji: jedno jest wątpliwe, jedno niesłuszne |
|
Coyne |
|
2020-07-08 |
| Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google |
|
Ridley |
|
2020-07-06 |
| Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem |
|
Hill |
|
2020-07-02 |
| Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19 |
|
Ridley |
|
2020-06-27 |
| Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm |
|
Coyne |
|
2020-06-25 |
| Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku |
|
Ridley |
|
2020-06-20 |
| Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii? |
|
Ridley |
|
2020-06-18 |
| Skąd więc wziął się ten wirus? |
|
Ridley |
|
2020-06-16 |
| Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie” |
|
Coyne |
|
2020-06-15 |
| Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii? |
|
Ridley |
|
2020-06-13 |
| Błysk światła w mroku |
|
Sheagren |
|
2020-06-12 |
| Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia |
|
Novella |
|
2020-06-08 |
| Czy możemy zobaczyć osobowość? |
|
Novella |
|
2020-06-05 |
| Rozwiązanie dla obecnego kryzysu |
|
Ridley |
|
2020-06-02 |
| Lokalizacja funkcji wykonawczych |
|
Novella |
|
2020-05-30 |
| Przestańcie wierzyć w naukę |
|
Greenfield |
|
2020-05-28 |
| Ewolucyjne korzenie sztuki |
|
Koraszewski |
|
2020-05-27 |
| Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić |
|
Ridley |
|
2020-05-26 |
| Stymulowanie kory wzrokowej |
|
Novella |
|
2020-05-23 |
| Pora na telemedycynę |
|
Novella |
|
2020-05-19 |
| Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach? |
|
Ridley |
|
2020-05-15 |
| MMR jest bezpieczna i skuteczna |
|
Novella |
|
2020-05-14 |
| Odporność stada na fakty |
|
Koraszewski |
|
2020-05-13 |
| O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego |
|
Ridley |
|
2020-05-12 |
| Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera |
|
Novella |
|
2020-05-11 |
| COVID-19 – To są szkody |
|
Novella |
|
2020-05-05 |
| Nadmiar teorii wszystkiego |
|
Koraszewski |
|
2020-05-04 |
| Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID |
|
Ridley |
|
2020-04-30 |
| Psychologia sprzeciwu wobec szczepień |
|
Novella |
|
2020-04-25 |
| Prowokator czy prowokowany? |
|
Witkowski |
|
2020-04-24 |
| Nauka on-line jest skuteczna |
|
Novella |
|
2020-04-23 |
| Mądrość w pułapce autorytetu |
|
Witkowski |
|
2020-04-18 |
| Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami |
|
Coyne |
|
2020-04-16 |
| Nietoperze i pandemia |
|
Ridley |
|
2020-04-14 |
| Pandemia ludzkiej głupoty |
|
Novella |
|
2020-04-12 |
| W miarę postępu badań natura naszego wroga staje się coraz wyraźniejsza |
|
Ridley |
|
2020-04-04 |
| Wzmacnianie układu odpornościowego podczas pandemii |
|
Novella |
|
2020-04-02 |
| Dlaczego ten wirus inaczej dotyka pokolenia? |
|
Ridley |
|
2020-03-30 |
| Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie |
|
Coyne |
|
2020-03-27 |
| Szczepionka na koronawirusa nie przybędzie szybko |
|
Ridley |
|
2020-03-25 |
| Niebawem dowiemy się jak solidna jest nasza cywilizacja |
|
Ridley |
|
2020-03-23 |
| Żywotność wirusa Covid-19 na różnych powierzchniach (rada: używaj rękawiczek, kiedy odbierasz paczki i nie otwieraj ich przez 24 godziny) |
|
Coyne |
|
2020-03-21 |
| Dzień był krótszy 70 milionów lat temu |
|
Novella |
|
2020-03-20 |
| Jak często powstają ptasie hybrydy? |
|
Coyne |
|
2020-03-18 |
|
| « Poprzednia strona Następna strona » |
| | |
