|
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.
|
|
|
|
|
|
|
| Centrala muszek owocowych: Bloomington Drosophila Stock Center |
|
Coyne |
|
2020-12-29 |
| Rdzenna matematyka: zasłona dymna |
|
Coyne |
|
2024-05-02 |
| Raz jeszcze: błędny artykuł o tym, dlaczego teoria ewolucji jest przestarzała |
|
Coyne |
|
2022-07-04 |
| Moja ostatnia praca badawcza. Część 3: Znaczenie |
|
Coyne |
|
2020-02-04 |
| Czy genetyka może pomóc wyeliminować nierówność? |
|
Coyne |
|
2021-11-26 |
| Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm |
|
Coyne |
|
2020-06-25 |
| Czy koniki morskie coś nam mówią o LGBT? Błąd naturalistyczny popełniony przez Sussex Wildlife Trust |
|
Coyne |
|
2022-01-25 |
| Psychologia ewolucyjna dla początkujących |
|
Coyne |
|
2023-03-27 |
| „Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro |
|
Coyne |
|
2020-12-02 |
| Artykuł w piśmie „Science”: rozszerzyć DEI w STEMM |
|
Coyne |
|
2024-04-19 |
| Dziwaczne życie seksualne żabnicy |
|
Coyne |
|
2018-04-04 |
| Michio Kaku całkowicie myli ewolucję człowieka w programie The Big Think |
|
Coyne |
|
2017-03-15 |
| Czy ludzie wyewoluowali w wodzie? |
|
Coyne |
|
2024-01-08 |
| Darwin znowu się myli! Artykuł pokazuje, że jego hipoteza o „samcach większych u ssaków” wydaje się błędna |
|
Coyne |
|
2024-04-06 |
| Pierwszy znany drapieżnik: nowo opisana skamieniałość |
|
Coyne |
|
2022-08-16 |
| Nowe pająki pawie |
|
Coyne |
|
2017-09-12 |
| “Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny |
|
Coyne |
|
2021-10-26 |
| Colin Wright broni binarności płci u zwierząt |
|
Coyne |
|
2023-03-15 |
| Larwy rybie upodobniają się do nieprzyjemnego, niejadalnego, bezwartościowego odżywczo zooplanktonu bezkręgowców |
|
Coyne |
|
2016-06-22 |
| Nasiona roślin ewoluują, by upodobnić się odchodów antylopy, a oszukane żuki gnojowe odtaczają i zagrzebują nasiona |
|
Coyne |
|
2020-12-10 |
| Nowa (nie podparta żadnymi dowodami) hipoteza, która eliminuje role płciowe w społecznościach łowców-zbieraczy |
|
Coyne |
|
2023-06-22 |
| Czy hieny rozbijają ludzki patriarchat? |
|
Coyne |
|
2018-06-30 |
| Patyczaki mogą rozprzestrzeniać się jak nasiona roślin: w ptasich odchodach |
|
Coyne |
|
2018-06-08 |
| Bąkojady czyszczą nosorożce |
|
Coyne |
|
2023-01-18 |
| Główny problem w filogenezie zwierząt wydaje się być rozwiązany |
|
Coyne |
|
2023-05-26 |
| Feministyczna geografia w Dartmouth |
|
Coyne |
|
2018-04-19 |
| Artykuł w naukowym piśmie ”Nature” dyskredytuje naukę i „scjentyzm”, kwestionuje wartości Oświecenia |
|
Coyne |
|
2019-10-22 |
| Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego |
|
Coyne |
|
2020-10-31 |
| Okropne informowanie o nauce w “Guardianie”: mamut włochaty” na progu wskrzeszenia? Watpię, a Matthew prostuje błędy |
|
Coyne |
|
2017-03-03 |
| Skomplikowana ewolucja wielkich kotów |
|
Coyne |
|
2017-08-03 |
| Czy uprawa jabłek odzwierciedla bigoterię? |
|
Coyne |
|
2023-05-18 |
| Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji? |
|
Coyne |
|
2020-09-02 |
| Jak małpy człekokształtne (włącznie z ludźmi) straciły swoje ogony |
|
Coyne |
|
2024-03-26 |
| Pinker: “Wojna o ewolucję jest także wojną kulturową” |
|
Coyne |
|
2022-07-05 |
| Kolejna nieudana i podyktowana ideologią próba wykazania, że płeć u ludzi nie jest binarna |
|
Coyne |
|
2022-05-18 |
| Żaby używają bardzo jadowitych kolców na głowie jako broni przeciwko drapieżnikom |
|
Coyne |
|
2015-08-19 |
| Specjacja zięb z Galápagos przez hybrydyzację |
|
Coyne |
|
2017-12-04 |
| Czy falsyfikowalność jest zasadnicza dla nauki? |
|
Coyne |
|
2015-12-30 |
| Krąg mimikry müllerowskiej |
|
Coyne |
|
2018-01-12 |
| Czy problem zwijania białka został rozwiązany? |
|
Coyne |
|
2020-12-05 |
| Cud? Ryba-piła urodzona z dziewiczej matki |
|
Coyne |
|
2015-06-23 |
| Najmniejszy gad (i owodniowiec) świata: BARDZO mały kameleon |
|
Coyne |
|
2021-02-05 |
| Najwcześniejsze znane zwierzę? |
|
Coyne |
|
2018-09-27 |
| Jeremy, samotny, lewoskrętny ślimak wreszcie kojarzy się – a potem umiera |
|
Coyne |
|
2017-10-24 |
| Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność |
|
Coyne |
|
2020-10-03 |
| Po raz pierwszy użyto edytowania genów CRISPR do leczenia zaburzenia genetycznego – anemii sierpowatej |
|
Coyne |
|
2019-08-08 |
| Możliwe życie znalezione w osadach liczących między 3,8 a 4,3 miliardów lat |
|
Coyne |
|
2017-03-28 |
| Nowy gatunek orangutana? Wątpię. |
|
Coyne |
|
2017-11-10 |
| Piękny skoczek, który upodabnia się do mrówki |
|
Coyne |
|
2020-08-03 |
| Sfuszerowany artykuł o biologii w „Washington Post” |
|
Coyne |
|
2020-01-24 |
| Badaczka z Leakey Foundation twierdzi, że kości orangutanów mówią nam, że biologiczna płeć jest spektrum, a nie binarna |
|
Coyne |
|
2023-06-30 |
| Niezwykły przypadek koewolucji i specyficzności zapylacz/storczyk |
|
Coyne |
|
2023-10-07 |
| Uparty antropolog twierdzi, że ludzie nie są małpami człekokształtnymi |
|
Coyne |
|
2015-11-16 |
| Pielęgnice z jeziora w Kamerunie prawdopodobnie nie podlegały specjacji sympatrycznej: Część 1 |
|
Coyne |
|
2015-07-09 |
| O marnej powtarzalności badań psychologicznych |
|
Coyne |
|
2015-09-17 |
| List otwarty do Charlotte Allen |
|
Coyne |
|
2018-01-31 |
| No to dlaczego zebra ma paski? |
|
Coyne |
|
2016-02-11 |
| Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji |
|
Coyne |
|
2020-10-07 |
| Postmodernizm wyjaśniony i krytykowany |
|
Coyne |
|
2019-09-30 |
| Kłusownictwo narzuca na słonie dobór w kierunku ewolucji słoni bez ciosów |
|
Coyne |
|
2021-11-01 |
| Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady |
|
Coyne |
|
2020-08-06 |
| “Rogi” trylobitów mogły być używane jako broń w walkach między samcami |
|
Coyne |
|
2023-02-15 |
| Najnowsze drzewo życia: wiele nowych grup (wszystkie to bakterie), niektóre tajemnicze i zagadkowe |
|
Coyne |
|
2016-05-05 |
| Miodowody i ludzie: cudowny mutualizm między naszym gatunkiem i dzikim ptakiem |
|
Coyne |
|
2016-07-29 |
| Biolog ewolucyjny błądzi pisząc o doborze płciowym na łamach “New York Times” |
|
Coyne |
|
2017-05-17 |
| Czy “bezpłciowe” bakterie tworzą biologiczne gatunki? |
|
Coyne |
|
2024-03-06 |
| “Daily Beast” wypacza epigenetykę oszukańczymi twierdzeniami, że dzieci mogą “odziedziczyć wspomnienia Holocaustu” |
|
Coyne |
|
2017-10-05 |
| Ślimaki nagoskrzelne mają kolczaste penisy jednorazowego użytku, którymi usuwają plemniki rywala ze swojej partnerki |
|
Coyne |
|
2019-03-01 |
| Czy kruki mają teorię umysłu? Nowy eksperyment sugeruje, że “tak” |
|
Coyne |
|
2016-05-25 |
| Gąsienica zmienia kolor, żeby dopasować się do podłoża nie używając oczu: potrafi widzieć skórą! |
|
Coyne |
|
2019-08-16 |
| Marność dowodów na przekazywanie wprowadzonych środowiskowo, „epigenetycznych” zmian w DNA kolejnym pokoleniom u ludzi |
|
Coyne |
|
2018-06-04 |
| Biologia męskiej agresji i dlaczego nie jest to tylko „socjalizacja” |
|
Coyne |
|
2019-12-24 |
| Prawdziwy artykuł czy mistyfikacja jak z Sokala? |
|
Coyne |
|
2016-03-31 |
| Czy ludzie nadal ewoluują? Tak, zarówno globalnie, jak lokalnie |
|
Coyne |
|
2015-09-28 |
| Biomedyczne znaczenie płci (i jej binarnej natury) |
|
Coyne |
|
2022-09-22 |
| Kiedy ideologia przebija biologię |
|
Coyne |
|
2017-04-04 |
| Chwytówka modliszkowata ma chodzącą poczwarkę, która wspina się na drzewa przed przekształceniem |
|
Coyne |
|
2017-12-19 |
| Horyzontalny transfer genów u owadów: jest rozpowszechniony, ale co to znaczy? |
|
Coyne |
|
2022-08-02 |
| Więcej wyrafinowanej teologii: uczony religijny zastanawia się, czy neandertalczycy mieli nieśmiertelne dusze |
|
Coyne |
|
2023-08-16 |
| Zapisy lotów ptaków z dzielnym kulikiem mniejszym, który przeleciał przez huragan |
|
Coyne |
|
2015-10-10 |
| Sprytne kruki odmawiają współpracy z oszustami |
|
Coyne |
|
2015-11-11 |
| Oczy reniferów zmieniają kolor, żeby łatwiej im było dostrzec jadalne porosty |
|
Coyne |
|
2023-12-30 |
| W nowej książce jest słuszna krytyka idei, że są lepsze i gorsze gatunki, ale jest także błędne twierdzenie, że gatunki nie są realne |
|
Coyne |
|
2023-02-06 |
| “Konwergentna” ewolucja mrówek grzybiarek Starego i Nowego świata |
|
Coyne |
|
2023-03-23 |
| Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie” |
|
Coyne |
|
2020-06-15 |
| Epigenetyka - Neil deGrasse Tyson wszystko pomylił |
|
Coyne |
|
2016-06-02 |
| Nowa praca o nielotnych chruścielach rażąco przesadzona i wypaczona w popularnych mediach |
|
Coyne |
|
2019-05-22 |
| Niemający rozeznania filozof twierdzi, że gatunki nie istnieją |
|
Coyne |
|
2019-07-23 |
| Moja ostatnia praca badawcza: Część 1: Cele i metody |
|
Coyne |
|
2020-02-01 |
| Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie |
|
Coyne |
|
2020-03-27 |
| Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się |
|
Coyne |
|
2020-10-22 |
| Intersekcjonalny feminizm kwantowy |
|
Coyne |
|
2017-06-13 |
| Nietoperze używają sonaru, by zlokalizować kwiaty kaktusa |
|
Coyne |
|
2017-05-06 |
| Najstarsza sztuka jaskiniowa w Europie, to niemal z pewnością dzieło neandertalczyków |
|
Coyne |
|
2018-03-06 |
| Przodek wtóroustych? Nowy raport. |
|
Coyne |
|
2017-02-14 |
| Czy gąbki są najbliższymi krewnymi pozostałych zwierząt? |
|
Coyne |
|
2021-03-26 |
| Czy kruki robią plany na przyszłość? |
|
Coyne |
|
2017-07-29 |
| Kilka myśli o altruizmie |
|
Coyne |
|
2018-12-10 |
| Świetny artykuł o epigenetyce |
|
Coyne |
|
2022-12-30 |
| Kondor wielki: ptak, który rzadko kiedy macha skrzydłami |
|
Coyne |
|
2020-07-28 |
|
| « Poprzednia strona Następna strona » |
| | |
