Planētas klimats ir mainījies vienmēr. Mūsu darbības šīs izmaiņas gan krietni pasteidzinājušas, taču pasaule mainījās arī pirms miljoniem gadu, kad cilvēku kājas šo zemi vēl nemina. Nupat ar pamatīgām grūtībām veikta eDNS analīze ieskicējusi, kāda Grenlande izskatījās pirms 2,4 miljoniem gadu. Tas ir senākais šāda veida DNS paraugs, ko izdevies sekvencēt, vēsta izdevums "Nature".
Mūsdienās Grenlande galīgi neatbilst "zaļās zemes" nosaukumam. Lielāko salas daļu klāj ledus, tās milzīgie plašumi ir dzīvei ļoti nepiemērota vide. Gandrīz 2,2 miljoni kvadrātkilometru teritorijas, bet tikai nepilni 60 tūkstoši iedzīvotāju – mazāk nekā Daugavpilī. Un vairums no apdzīvotajām vietām atrodas salas dienvidrietumu piekrastē. Taču pirms vairākiem miljoniem gadu Grenlandes vide bija nosaukumam atbilstošāka.
Seno DNS analīze nav viegls uzdevums – šīs molekulas, kas glabā faktiski visu informāciju par kādu dzīvu būtni, vidē ātri degradējas. Tomēr reizēm īpaši labvēlīgos apstākļos DNS tiek "iekonservēti" tik labi, lai zinātnieki šo informāciju varētu nolasīt arī pēc tūkstošiem gadu. Retos gadījumos – pēc miljoniem. Iepriekš senākais DNS, ko sekmīgi izdevies sekvencēt, bija Sibīrijas mūžīgajā sasalumā atrastu mamutu DNS. Aplēses liecināja, ka šie konkrētie mūsdienu ziloņu radinieki dzīvojuši pirms 1,2 līdz 1,7 miljoniem gadu. Nu pētniekiem izdevies no mūžīgā sasaluma Grenlandes tālajos ziemeļos izcelt un sekvencēt eDNS, kam ir ap 2,4 miljoni gadu.
Kas ir eDNS? Parasti zinātnieki DNS iegūst no dzīvām būtnēm. Kā jau minēts, šie pierādījumi pēc nāves visai ātri iet zudībā. Tomēr tas nav vienīgais veids, kā tikt pie DNS paraugiem. Arī dzīves laikā dzīvnieki vidē atstāj lielu daudzumu ģenētiskā materiāla – vai tas būtu nomests apmatojums, āda, izkārnījumi vai kas cits. Šādu no vides, ne tieši no paša dzīvnieka ķermeņa iegūtu DNS, dēvē par eDNS jeb "environmental DNA", burtiski – no apkārtējās vides iegūtu DNS. To varētu salīdzināt ar DNS paraugu ievākšanu no virsmām kādā nozieguma vietā. Ja paveicas, pēc tā var noteikt, kas te iepriekš pabijis.
Konkrētajā gadījumā pētījuma autors Eske Vilerslēvs no Kopenhāgenas Universitātes un Kembridžas Universitātes analīzei derīgus eDNS paraugus no mūžīgā sasaluma Grenlandē centies iegūt jau kopš 2006. gada. Ilgstoši šie pūliņi bija neveiksmīgi. "Mēs atkal un atkal atgriezāmies pie šiem paraugiem, un nekas neizdevās," vietne "Popular Science" citē Vilerslēvu. Pavērsiena punkts bijis vien pirms dažiem gadiem, kad viena no Vilerslēva līdzgaitniecēm – ģeobioloģe Karīna Senda – izstrādāja jaunas metodes, kā izšķirt, kuri specifiskie minerāli sevī visbiežāk glabā eDNS paliekas. Tādējādi pētnieki jau daudz mērķētāk varēja pūliņus vērst uz specifiskiem kvarca un māla paraugiem. Protams, arī pašas DNS sekvencēšanas tehnoloģijas kopš 2006. gada ir pamatīgi attīstījušās.
Ko Vilerslēvs un Senda atklāja? Pirms 2,4 miljoniem gadu Grenlandes ziemeļos bijis daudz siltāks nekā šobrīd – par apmēram 10 līdz 17 grādiem pēc Celsija. Tur, kur šobrīd ir ledus lauki un kailas klintis piekrastes daļā, savulaik stampājuši jau minētie mamuti. Tāpat Grenlandē dzīvojuši mūsdienu ziemeļbriežu, grauzēju un zosu radinieki, kā arī senie "brālēni un māsīcas" skudrām un blusām. Bet kas ar augu valsti? Izrādās, Grenlandē bijuši meži, turklāt interesanta sastāva – gan bērzi un papeles, gan mūsdienās Arktiskajiem platuma grādiem raksturīgi krūmāji. Šī bijusi brīnumaina, unikāla ekosistēma, kāda mūsdienās nekur pasaulē vairs neeksistē – kaut kas pa vidu starp mēreno klimata joslu un arktisko klimata klimata joslu.
Šī senā eDNS uzgleznotā Grenlandes ainava norāda uz cita veida klimata pārmaiņām. Neilgi pēc tam iestājās vairāku ledus laikmetu posms, un temperatūra polārajos reģionos strauji kritās, padarot Grenlandes tālos ziemeļus par to dzīvībai nemīlīgo vietu, kāda tā ir šodien. Taču šobrīd situācija atkal attīstās pretējā virzienā, un ar cilvēku līdzdalību tas notiek daudz, daudz straujāk.
Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!
