Исследователи раскрывают гораздо более богатую картину прошлого с помощью новой техники восстановления ДНК
Ученые из Университета Макмастера разработали новую методику извлечения древней ДНК из почвы, получив геномы сотен животных и тысяч растений — многие из них давно вымерли — из менее чем грамма осадка. Метод экстракции, описанный в журнале Quaternary Research, позволяет реконструировать самую детальную на сегодняшний день картину окружающей среды, существовавшей тысячи лет назад.
Исследователи проанализировали образцы вечной мерзлоты с четырех участков в Юконе (Канада), представляющих разные точки перехода от плейстоцена к голоцену около 11 000 лет назад. Этот период характеризовался вымиранием множества видов животных, таких как мамонты и мастодонты. Новый метод дал неожиданную информацию: например, шерстистый мамонт, вероятно, выжил гораздо дольше, чем считалось ранее. В образцах из Юкона были обнаружены генетические следы множества животных, включая мамонтов, лошадей, бизонов, северных оленей и тысяч видов растений — всего из 0,2 грамма осадка.
Ученые установили, что шерстистые мамонты и лошади, вероятно, все еще присутствовали в регионе Клондайк на территории Юкона всего 9 700 лет назад, то есть на тысячи лет позже, чем предполагали предыдущие исследования на основе окаменелостей. «Тот факт, что несколько граммов почвы содержат ДНК гигантских вымерших животных и растений из другого времени и места, позволяет проводить новый вид детективной работы для раскрытия нашего замороженного прошлого», — говорит эволюционный генетик Хендрик Пунар, ведущий автор статьи. Эта работа позволяет лучше понять изменения с течением времени, включая климатические события и миграции людей, даже без сохранившихся останков.
Техника решает давнюю проблему разделения ДНК и других веществ в осадке. Ранее процесс требовал жестких обработок, разрушавших большую часть искомой ДНК. Новая комбинация методов экстракции позволяет сохранить значительно больше генетического материала. «Вся ДНК от этих животных и растений заключена в крошечной крупинке грязи», — объясняет Тайлер Мерчи, соавтор исследования. Организмы постоянно теряют клетки на протяжении жизни, и небольшая часть этого генетического материала сохраняется тысячелетиями благодаря связыванию с минералами в осадках. Теперь ученые могут изучать огромное разнообразие древней экологической ДНК из минимального количества осадка даже при полном отсутствии сохранившихся биологических тканей.