Rekord slått igjen: Verdens eldste DNA funnet på Grønland

De siste årene har forskning på gammelt DNA skutt fart. Forskere har klart å hente ut DNA fra gamle knokler, fra jord i grotter eller bunnen av innsjøer.

Restene av arvestoffet kan fortelle om natur og mennesker fortiden.

I 2021 meldte forskere ved UiT om funn av verdens eldste DNA. Det kom fra mammuter som levde for rundt en million år siden.

Nå har en dansk-ledet forskergruppe avdekket DNA fra Grønland som er omtrent dobbelt så gammelt. Studien er publisert i tidsskriftet Nature.

Arvestoff fra mastodont, tuja, bjørk, reinsdyr, gjess og mer forteller om økosystemet på Grønland i første del av kvartær, perioden som omfatter istidene.

Forskerne Inger Greve Alsos og Alexandra Rouillard ved UiT Norges arktiske universitet har deltatt i studien.

Les hele saken i forskning.no: Verdens eldste DNA: Forskere finner 2 millioner år gamle rester av planter og dyr

Sprenger grensene

– DNA kan brytes ned raskt, men vi har vist at under de rette omstendighetene kan vi nå gå lenger tilbake i tid enn noen kunne ha våget å forestille seg, sier professor Eske Willerslev.

Han er blant annet direktør for Lundbeck Foundation GeoGenetics Center ved Københavns Universitet.

Denne gangen har forskerne ikke hentet DNA fra knokler, men fra sedimenter.

Sedimenter er løse masser som har samlet seg på land eller på bunnen av vann. Det kan bestå av biter og partikler av stein, jord eller biologisk materiale.

En varm mellomistid

Forskerne har analysert 41 prøver. De er tatt fra en hundre meter tykk samling med sedimenter som samlet seg ved munningen til en fjord nord i Grønland.

Sedimentene hadde bygget seg opp over 20.000 år under en mellomistid for omtrent to millioner år siden. På denne tiden var det over ti grader varmere på Grønland enn i dag.

bilde av ulike lag med brune sedimenter der DNA av planter og dyr ble funnet — Nærbilde av organisk materiale i kystavsetningene. De organiske lagene viser spor etter den rike plantefloraen og insektfaunaen som levde for to millioner år siden på Kap København på Nord-Grønland. Lagene avslørte også en mangfoldig flora med store pattedyr som mastodont og reinsdyr ved hjelp av miljø-DNA. Foto: Kurt H. Kjær

Var det skog der?

I prøvene fant forskerne små fragmenter av DNA fra et økosystem på Grønland som var annerledes enn dagens. Det var en grønnere og varmere øy.

I dag er cirka 81 prosent av Grønland dekket av is hele året, ifølge Store norske leksikon.

For to millioner år siden vokste det flere typer treslag på øya, viste DNA-analysen.

– Vi har diskutert mye hvorvidt det var skog eller bare noen spredte trær, forteller Inger Greve Alsos.

Hun er professor i biologi ved UiT Norges arktiske universitet og har bidratt med DNA-forskningen.

– Ut ifra at det var såpass mange arktiske arter til stede i tillegg, tror vi at det var mer spredte trær og mye tundra-landskap, sier Alsos.

Forskerne fant spor av bjørk, osp og vier.

– Vi fant også hagtorn, barlind og tuja. Det er ikke arter som man forbinder med Arktis i det hele tatt i dag, sier Alsos.

Mastodont og reinsdyr

Videre dukket det opp spor fra noe av dyrelivet.

Det viste seg at det levde mastodonter på Grønland på denne tiden. Det var et digert elefantdyr som levde i Nord og Sentral-Amerika frem til det døde ut for rundt 10.000 år siden.

Studien viser at disse istids-dyrene spredde seg helt opp til Grønland.

Forskerne fant også DNA fra reinsdyr, hare, gås, og lemmen. Det er dyr som fremdeles finnes på Grønland i dag.

Alexandra Rouillard, postdoktor ved UiT, har også bidratt til kvalitetssikring, tolkning av plantedataene, og fossil-analyser.

– Det er forbløffende å forestille seg at den polare ørkenen i høy-Arktis i dag, en gang hadde et habitat som var frodig nok til å opprettholde megafauna og «åpen skog» type planter, sier Rouillard.

Det er heller ikke så lenge siden, med tanke på at de tektoniske platene lå på samme måte som i dag, påpeker hun.

– Disse plantene og dyrene ville fortsatt ha måttet overleve polarnatten, det vil si at de var tilpasset den på et vis, skriver Rouillard.

Brutt opp i småbiter

DNA-et forskerne fant var skadet og brutt opp i mange småbiter etter mange år i bakken.

– Det er veldig korte sekvenser. Det er også som forventet når det er så gammelt, sier Alsos.

– Når du har så korte sekvenser så må du ha ganske mye av det for å være sikker på identifiseringen. Hvis ikke kan du få en tilfeldig match.

For å finne ut hva slags DNA som er i prøven, ble fragmentene matchet med DNA fra dagens arter som har fått hele sitt genom kartlagt.

Her var referansebiblioteket ved UiT viktig. Det er laget ut fra planter i herbariet ved Norges arktiske universitetsmuseum. Biblioteket inneholder over 1 500 plante-genomer som er brukt til å identifisere hva slags DNA som fantes i prøvene.

Slike biblioteker er viktige verktøy, sier Alsos.

Er grensen nådd?

Vil rekorden bli slått igjen, eller er grensen nådd for hvor gammelt DNA det er mulig å finne?

– Det er vanskelig å si, for vi har trodd før at vi var på grensen. Er det noe som virkelig preger forskning på urgammelt DNA, så er det at man sprenger grensene. Men vi er nok på den teoretiske nedre del av grensen for hvor langt tilbake man kan gå.

Fagfeltet er bare cirka 20 år gammelt, sier Alsos.

Det er uansett mye spennende som gjenstår å forske på fra de siste to millioner år.

– Innen fagmiljøet så har vi egentlig ikke lett så mye i så gamle prøver. Fordi vi ikke har visst at det faktisk går an å finne DNA i dem. De aller fleste studier av urgammelt DNA er mindre enn 50.000 år gammelt.

– Jeg tror at vi nå kommer til å oppsøke steder mer med sedimenter som er eldre og se hva mer vi kan finne.

Referanse:

Kurt H. Kjær, m. fl.: «A 2-million-year-old ecosystem in Greenland uncovered by environmental DNA», Nature, 7. desember 2022.

Bludd, Ellen Kathrine ellen.kathrine.bludd@uit.no Kommunikasjonsrådgiver

Bilde av forfatter finnes ikke, dette er en placeholder

Elise Kjørstad elise@forskning.no forskning.no

Publisert: 07.12.22 17:00 Oppdatert: 08.12.22 15:30

Klima Naturvitenskap