Prawda

Niedziela, 5 maja 2024 - 07:16

« Poprzedni Następny »


Pradawny ekosystem zrekonstruowany przy użyciu skamieniałego DNA


Jerry A. Coyne 2022-12-19

Zrzut z ekranu z krótkiego filmu o tym odkryciu: https://www.youtube.com/watch?v=JS0Cn-bDuKs
Zrzut z ekranu z krótkiego filmu o tym odkryciu: https://www.youtube.com/watch?v=JS0Cn-bDuKs

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.


Skrócona relacja:


https://www.nature.com/articles/d41586-022-04377-x?WT.ec_id=NATURE-202212&sap-outbound-id=5BA6453FC685142160CE5DF5295809E9134D567E
https://www.nature.com/articles/d41586-022-04377-x?WT.ec_id=NATURE-202212&;sap-outbound-id=5BA6453FC685142160CE5DF5295809E9134D567E

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).
(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
(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.
(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 DNANature 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.

Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj




Komentarze
1. Geniusz ludzki Marek Eyal 2022-12-19


Nauka

Znalezionych 1476 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Tajemnice życia płodowego   Zimmer   2014-06-07
Czy ludzkość zmierza w kierunku kanibalizmu?   Lomborg   2014-06-09
Milczenie świerszczy   Yong   2014-06-11
Maccartyzm w klimatologii   Lomborg   2014-06-12
Życie w powiększeniu   Zimmer   2014-06-13
Pół miliarda lat samobójstw   Yong   2014-06-14
Amfisbeny   Naskręcki   2014-06-16
Pająk upodabnia się do ptasich odchodów   Coyne   2014-06-17
Tajemny składnik młodej krwi: oksytocyna?   Zimmer   2014-06-18
Architektura żywych budowli   Yong   2014-06-20
Krótko żyjące zwierzęta i bardzo stare rośliny   Zimmer   2014-06-21
Pająki społeczne wybierają swoje kariery   Yong   2014-06-23
Skrzydlata rzeka   Zimmer   2014-06-25
Dziwaczne, wysysające krew czerwie jurajskie   Cobb   2014-06-28
Zaproszenie na wspólne polowanie   Yong   2014-06-30
Marnie napisany artykuł o uroczym gryzoniu   Coyne   2014-07-03
Jak przypadek pomógł znaleźć sposób na suszę   Klein Leichman   2014-07-04
Przespać atak antybiotyku   Yong   2014-07-06
Uprawy GM są dobre dla środowiska     2014-07-08
Trawa w uchu. Ale po co?   Coyne   2014-07-09
Zoo w gębie   Zimmer   2014-07-10
Suplementem diety wampira   Yong   2014-07-11
Seks z wymarłym ludem dał gen życia na wysokości   Yong   2014-07-15
Lot przez przestrzeń wewnętrzną   Zimmer   2014-07-17
Osa, która zatyka wejście do gniazda trupami mrówek   Yong   2014-07-18
Czym jest nauka i dlaczego ma nas obchodzić?   Sokal   2014-07-22
Nowy, opierzony i czteroskrzydły dinosaur   Coyne   2014-07-23
Oglądanie oceanu brzęczącym nosem   Zimmer   2014-07-26
OLBRZYMI owad wodny (i kilka innych)   Coyne   2014-07-28
Najbardziej zdumiewające oczy w przyrodzie   Yong   2014-07-29
Czy jaszczurka “widzi” skórą   Yong   2014-08-02
Nowy opierzony dinozaur sugeruje, że większość dinozaurów miała pióra   Coyne   2014-08-03
Ewolucja łożyska a seksualna zimna wojna   Yong   2014-08-04
Energia odnawialna nie działa   Ridley   2014-08-07
Czy istnieje darwinowskie wyjaśnienie ludzkiej kreatywności?   Dennett   2014-08-08
Gry zespołowe plemników   Yong   2014-08-09
Oko ciemieniowe hatterii   Mayer   2014-08-10
Osobisty mikrobiom w cyfrach   Zimmer   2014-08-14
Izraelska koszulka EKG monitoruje serca, ratuje życie   Shamah   2014-08-17
Grantowie na Galápagos i ich hybrydowe gatunki   Coyne   2014-08-18
Ośmiornica dba o swoje jaja przez 53 miesiące, a potem umiera   Yong   2014-08-20
Cuda genetyki: arbuz bez pestek   Coyne   2014-08-25
Utracony sposób tworzenia ciał przed istnieniem  szkieletów i muszli   Yong   2014-08-26
Usunięcie obrzydzenia z medycyny mikrobiomowej   Zimmer   2014-08-28
Tysiąc współpracujących, samorganizujących się robotów   Yong   2014-08-30
Nogoprządki   Naskręcki   2014-09-01
Drzewo zapachów   Zimmer   2014-09-02
Sposób szczura na trujący pokarm   Yong   2014-09-05
Raczkowanie w ewolucji   Zimmer   2014-09-06
Zmieniająca kolor płachta zainspirowana skórą ośmiornicy   Yong   2014-09-08
Erotyczna doniosłość bioder walenia   Zimmer   2014-09-11
Co słychać w sprawie globalnego ocieplenia?   Ridley   2014-09-14
Foki mogły przenieść gruźlicę do Nowego Świata   Yong   2014-09-16
Jak kolibry odzyskały utracone przez ptaki odczuwanie słodyczy   Yong   2014-09-19
Ochrona zagrożonych węży wymaga ochrony węży jadowitych   Yong   2014-09-22
Uo, zaklinacz deszczu   Naskręcki   2014-09-23
Co wypadające dyski mówią nam o 700 milionach lat ewolucji   Zimmer   2014-09-24
O korzyściach przypadkowego kolekcjonowania okazów   Naskręcki   2014-09-28
Pradawnym płazom odrastały kończyny   Coyne   2014-09-29
Trawienny drapacz chmur   Yong   2014-09-30
Ofiary naszych ułomności   Naskręcki   2014-10-02
Jak dotarliśmy do teraźniejszości   Ridley   2014-10-05
Dlaczego kod genetyczny nie jest uniwersalny   Cobb   2014-10-06
Ukryte przed wzrokiem zoo w Central Park   Zimmer   2014-10-09
Specjacja sympatryczna we wnętrzu cykady   Yong   2014-10-10
Nocny stukot małych kopyt   Naskręcki   2014-10-12
Wojna domowa w ludzkim genomie     2014-10-13
Penetrujący jaskinie robot-wąż wzorowany na grzechotnikach rogatych   Yong   2014-10-19
Dowody ewolucji: wideo i nieco dłuższy wywód   Coyne   2014-10-22
O wyższości lepszego nad gorszym   Zimmer   2014-10-26
Powódź pożyczonych genów u powstania maleńkich ekstremistów   Yong   2014-10-30
Tak, neandertalczycy to my!   Mayer   2014-11-04
Zgarbowate   Naskręcki   2014-11-10
Facet od nauki przeciwko GMO   Coyne   2014-11-12
Figę dostaje ten kto rano wstaje   Yong   2014-11-13
Mrówki, altruizm i poświęcenie   Ridley   2014-11-14
Norowirus: doskonały patogen wyłania się z cienia   Zimmer   2014-11-15
Siedem narzędzi myślenia   Dennett   2014-11-19
Ciężarna wężyca przygotowuje się do macierzyństwa   Yong   2014-11-20
Naturalność życia rodzinnego?   Zimmer   2014-11-25
Genetyka kocich łat   Coyne   2014-11-26
Świat RNA   Cobb   2014-11-27
Dymorfizm płciowy i ideologia   Coyne   2014-12-01
Gdy mutację przeciwstawić infekcji – od anemii sierpowatej do Eboli   Lewis   2014-12-02
Nasze wewnętrzne pióra   Zimmer   2014-12-03
Nie wszystkie muchy latają   Naskręcki   2014-12-04
Jest tuż za tobą! Czy to duch, czy robot?   Yong   2014-12-06
Najstarsza jak dotąd identyfikacja medycyny sądowej   Coyne   2014-12-10
Samoloty bez pilotów i samochody bez kierowców   Ridley   2014-12-11
Tworzenie dowodów w oparciu o politykę   Ridley   2014-12-16
Pisklę przypominające wyglądem i zachowaniem trującą gąsienicę   Coyne   2014-12-18
Wierzący nagradzani za życia   Coyne   2014-12-21
Nietoperze owocożerne także mają sonar (ale niezbyt dobry)   Yong   2014-12-22
Implanty WiFi do mózgu dla rąk robota   Zimmer   2014-12-25
Naukowcy wprowadzają nową tradycję kulturową dzikim sikorkom   Yong   2014-12-26
List do władz Uniwersytetu  Harvarda   Pinker   2014-12-26
Dlaczego zwierzęta są urocze?   Coyne   2014-12-30
Dlaczego te dziwaczne owady sygnalizują ostrzeżenie po ataku?   Yong   2014-12-31
Leniwce i pancerniki widzą czarno-biały świat   Yong   2015-01-06
Ogony CAT osłabiają centralny dogmat – dlaczego ma to znaczenie i dlaczego nie ma   Cobb   2015-01-08

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Małgorzata, Andrzej, Henryk