Se trata de un hito científico que cambiará la forma de estudiar y comprender las especies y los entornos naturales del pasado
Bajo la dirección de Eske Willerslev y Kurt H. Kjær, de las universidades de Cambridge y Copenhague, un equipo internacional de más de 40 investigadores acaba de identificar, por primera vez, ADN ambiental (es decir, no de restos fósiles, sino del propio terreno) de dos millones de años de antigüedad, un hito que cambiará por completo la forma que tenemos de entender y describir la historia de la evolución.
Los pequeños fragmentos de ADN aparecieron en sedimentos de la Edad de Hielo en el norte de Groenlandia, y los científicos pudieron comprobar que son hasta un millón de años más antiguos que el ADN hallado anteriormente en la misma región pero obtenido de un hueso de mamut siberiano.
Con este auténtico tesoro entre las manos, Willerslev, Kjær y el resto del equipo consiguieron reconstruir todo un ecosistema de hace dos millones de años, uno que fue capaz de resistir a un cambio climático extremo. En total, se analizaron 41 muestras útiles y su análisis se acaba de publicar en 'Nature'.
«Finalmente -asegura Kjær- se ha abierto un nuevo capítulo que abarca un millón de años adicionales de historia y, por primera vez, podemos mirar directamente el ADN de un ecosistema pasado tan atrás en el tiempo… El ADN puede degradarse rápidamente, pero hemos demostrado que, en las circunstancias adecuadas, ahora podemos retroceder más en el tiempo de lo que nadie podría haberse atrevido a imaginar».
Kjær explica que las muestras de ADN se encontraron enterradas en lo más profundo de un sedimento que, hace dos millones de años, se había acumulado poco a poco durante por lo menos 20.000 años: «el sedimento -afirma- finalmente se conservó en hielo o permafrost y, lo que es más importante, los humanos no lo perturbaron durante dos millones de años».
Todas las muestras, de apenas unas pocas millonésimas de milímetro de largo, se obtuvieron en la Formación København, un depósito de sedimentos de casi 100 metros de espesor escondido en la boca de un fiordo en el Océano Ártico, en el punto más al norte de Groenlandia. El clima allí en aquél momento variaba entre ártico y templado y las temperaturas oscilaban entre los 10 y los 17 grados centígrados, es decir, mucho más altas que en la actualidad.
Aunque pequeñas e incompletas, las muestras de ADN ocultaban un auténtico tesoro de información. En ellas, en efecto, los investigadores descubrieron evidencia de animales, plantas y microorganismos, incluidos renos, liebres, lemmings, abedules y álamos. Los investigadores incluso encontraron que los mastodontes, un mamífero de la Edad de Hielo, llegaron hasta Groenlandia antes de extinguirse un poco más tarde. Anteriormente se pensaba que el rango de los animales parecidos a elefantes no se extendía tan lejos como Groenlandia desde sus orígenes conocidos en América del Norte y Centroamérica.
Una labor detectivesca
El trabajo de análisis, una auténtica labor detectivesca, fue llevado a cabo por 40 investigadores de Dinamarca, Reino Unido, Francia, Suecia, Noruega, Estados Unidos y Alemania, y consiguió desvelar todos los secretos ocultos en los fragmentos de ADN. El proceso fue laborioso: primero fue necesario establecer si efectivamente había ADN escondido en la arcilla y el cuarzo. Y si lo había, ¿sería posible separarlo con éxito del sedimento para examinarlo? La respuesta, finalmente, fue un rotundo sí.
Los pequeños fragmentos de ADN aparecieron en sedimentos de la Edad de Hielo en el norte de Groenlandia, y los científicos pudieron comprobar que son hasta un millón de años más antiguos que el ADN hallado anteriormente en la misma región pero obtenido de un hueso de mamut siberiano.
Con este auténtico tesoro entre las manos, Willerslev, Kjær y el resto del equipo consiguieron reconstruir todo un ecosistema de hace dos millones de años, uno que fue capaz de resistir a un cambio climático extremo. En total, se analizaron 41 muestras útiles y su análisis se acaba de publicar en 'Nature'.
«Finalmente -asegura Kjær- se ha abierto un nuevo capítulo que abarca un millón de años adicionales de historia y, por primera vez, podemos mirar directamente el ADN de un ecosistema pasado tan atrás en el tiempo… El ADN puede degradarse rápidamente, pero hemos demostrado que, en las circunstancias adecuadas, ahora podemos retroceder más en el tiempo de lo que nadie podría haberse atrevido a imaginar».
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Kjær explica que las muestras de ADN se encontraron enterradas en lo más profundo de un sedimento que, hace dos millones de años, se había acumulado poco a poco durante por lo menos 20.000 años: «el sedimento -afirma- finalmente se conservó en hielo o permafrost y, lo que es más importante, los humanos no lo perturbaron durante dos millones de años».
Todas las muestras, de apenas unas pocas millonésimas de milímetro de largo, se obtuvieron en la Formación København, un depósito de sedimentos de casi 100 metros de espesor escondido en la boca de un fiordo en el Océano Ártico, en el punto más al norte de Groenlandia. El clima allí en aquél momento variaba entre ártico y templado y las temperaturas oscilaban entre los 10 y los 17 grados centígrados, es decir, mucho más altas que en la actualidad.
Los investigadores toman muestras de sedimentos para ADN ambiental en Groenlandia
Los investigadores toman muestras de sedimentos para ADN ambiental en Groenlandia CORTESÍA DE NOVA, HHMI TANGLED BANK STUDIOS Y HANDFUL OF FILMS
Aunque pequeñas e incompletas, las muestras de ADN ocultaban un auténtico tesoro de información. En ellas, en efecto, los investigadores descubrieron evidencia de animales, plantas y microorganismos, incluidos renos, liebres, lemmings, abedules y álamos. Los investigadores incluso encontraron que los mastodontes, un mamífero de la Edad de Hielo, llegaron hasta Groenlandia antes de extinguirse un poco más tarde. Anteriormente se pensaba que el rango de los animales parecidos a elefantes no se extendía tan lejos como Groenlandia desde sus orígenes conocidos en América del Norte y Centroamérica.
Una labor detectivesca
El trabajo de análisis, una auténtica labor detectivesca, fue llevado a cabo por 40 investigadores de Dinamarca, Reino Unido, Francia, Suecia, Noruega, Estados Unidos y Alemania, y consiguió desvelar todos los secretos ocultos en los fragmentos de ADN. El proceso fue laborioso: primero fue necesario establecer si efectivamente había ADN escondido en la arcilla y el cuarzo. Y si lo había, ¿sería posible separarlo con éxito del sedimento para examinarlo? La respuesta, finalmente, fue un rotundo sí.
Los investigadores compararon cada fragmento con extensas bibliotecas de ADN recolectadas de animales, plantas y microorganismos actuales. Empezó así a surgir la imagen de un paisaje poblado por árboles, arbustos, pájaros, animales y microorganismos de todo tipo. Algunos de los fragmentos fueron fáciles de clasificar como predecesores de las especies actuales, otros sólo pudieron vincularse a nivel de género, y algunos pertenecieron a especies imposibles de ubicar en las bibliotecas de ADN de animales, plantas y microorganismos que aún viven en el siglo XXI.
Una etapa desconocida
Las muestras de dos millones de años también ayudan a los académicos a construir una imagen de una etapa previamente desconocida en la evolución del ADN de una variedad de especies que aún existen en la actualidad. En palabras de Kjær: «Las expediciones son costosas y muchas de las muestras se tomaron en 2006, cuando el equipo estaba en Groenlandia para otro proyecto. Han estado almacenadas desde entonces. De hecho, no fue hasta que se desarrolló una nueva generación de equipos de secuenciación y extracción de ADN que pudimos localizar e identificar fragmentos de ADN extremadamente pequeños y dañados en las muestras de sedimentos. Y eso significó que por fin podíamos mapear un ecosistema de hace dos millones de años».
El trabajo también resultará de gran utilidad para saber qué especies son capaces de sobrevivir a grandes cambios climáticos, pero sobre todo abre una nueva era en el estudio de las especies y los ecosistemas extintos. Según explica Willerslev. «por lo general, el ADN sobrevive mejor en condiciones frías y secas, como las que prevalecieron durante la mayor parte del período desde que el material se depositó en Kap København. Ahora que hemos extraído con éxito el ADN antiguo de la arcilla y el cuarzo, creemos que es posible que la arcilla haya conservado ADN antiguo también en ambientes cálidos y húmedos en sitios encontrados en África».
Por ello, si fuera posible recuperar ADN antiguo en los granos de arcilla de África, «podremos recopilar información innovadora sobre el origen de muchas especies diferentes, tal vez incluso nuevos conocimientos sobre los primeros humanos y sus ancestros. Las posibilidades son infinitas».
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