Исследователи нашли миллионнолетнюю морскую ДНК в антарктических отложениях

Новое исследование под руководством Университета Тасмании с участием Университета Бонна обнаружило самую древнюю морскую ДНК в глубоководных отложениях моря Скоша к северу от Антарктиды. Материал датируется возрастом в один миллион лет. Такая древность показывает, что осадочная ДНК может открыть путь к изучению долгосрочных реакций океанических экосистем на изменение климата. Это понимание также поможет оценить текущие и будущие изменения морской жизни вокруг ледяного континента. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Антарктида — один из наиболее уязвимых к изменению климата регионов Земли. Изучение прошлых и текущих реакций полярной морской экосистемы на изменения окружающей среды и климата является критически важным. Анализ древней осадочной ДНК (sedaDNA) — это новая методика, помогающая расшифровать, «кто» жил в океане в прошлом и «когда». Периоды значительных изменений в составе сообществ можно связать с климатическими сдвигами. Такие знания помогут спрогнозировать, как морская жизнь вокруг Антарктиды отреагирует на текущее и будущее изменение климата.

Международная команда использовала sedaDNA для исследования изменений в структуре морских организмов в море Скоша за последний миллион лет, изучая отложения, собранные во время экспедиции Международной программы открытий океана (IODP) 382 в 2019 году. Учёные провели обширный контроль на загрязнение, чтобы убедиться в подлинности сигналов sedaDNA, включая исследование характерных повреждений в фрагментах ДНК, связанных с возрастом. Им удалось обнаружить древнюю ДНК возрастом до миллиона лет.

«Это, безусловно, самая древняя аутентифицированная морская sedaDNA на сегодняшний день», — пояснила ведущий исследователь доктор Линда Армбрехт из Университета Тасмании. Среди обнаруженных организмов были диатомовые водоросли как ключевые первичные продуценты, чья ДНК была обнаружена в отложениях возрастом до полумиллиона лет.

Данные также показывают, что диатомеи были постоянно многочисленны в тёплые климатические периоды. Последнее такое изменение в пищевой сети моря Скоша произошло около 14 500 лет назад. «Это интересное и важное изменение, связанное с глобальным и быстрым повышением уровня моря и массивной потерей льда в Антарктиде из-за естественного потепления», — добавил второй автор исследования доктор Михаэль Вебер из Университета Бонна. Потепление, по-видимому, вызвало рост продуктивности океана вокруг Антарктиды.

Исследование демонстрирует, что анализ морской sedaDNA можно расширить на сотни тысяч лет, открывая путь к изучению общеэкосистемных морских сдвигов и изменений палеопродуктивности на протяжении многих ледниковых циклов. Эти периоды естественного изменения климата также могут дать представление о текущем и будущем антропогенном потеплении и о том, как экосистема может на него отреагировать.