Descobert l'ADN més antic del món

Els investigadors han identificat per primera vegada l’ADN de dos milions d’anys d’antiguitat, el més antic del món, que bat el rècord d’un milió d’anys i obre un nou capítol en la història de l’evolució que "canviarà les regles del joc", segons publiquen a la revista 'Nature'. Es van trobar fragments microscòpics de l’ADN ambiental en sediments de l’Edat de Gel al nord de Grenlàndia a 41 mostres utilitzables trobades ocultes en argila i quars. Gràcies a una tecnologia d’avantguarda, els investigadors van descobrir que els fragments són un milió d’anys més antics que l’anterior registre de l’ADN extret d’un os de mamut siberià.

L’ADN antic s’ha utilitzat per cartografiar un ecosistema de dos milions d’anys d’antiguitat que va suportar canvis climàtics extrems. Els investigadors esperen que els resultats ajudin a predir l’impacte mediambiental a llarg termini de l’escalfament global actual. El descobriment ha estat realitzat per un equip de científics dirigit per Eske Willerslev i Kurt H. Kjaer. El professor Willerslev és membre del St John’s College de la Universitat de Cambridge (Regne Unit) i director del Centre de Geogenètica de la Fundació Lundbeck de la Universitat de Copenhaguen (Dinamarca), on també treballa el professor Kjaer, expert en geologia.

El professor Willerslev destaca que "per fi s’ha obert un nou capítol que inclou un milió d’anys més d’història i, per primera vegada, podem observar directament l’ADN d’un ecosistema del passat tan llunyà en el temps. L’ADN pot degradar-se ràpidament, però hem demostrat que, en les circumstàncies adequades, ara podem remuntar-nos més enrere en el temps del que ningú no s’hagués atrevit a imaginar", afegeix. El professor Kjaer afegeix que "antigues mostres de l’ADN es van trobar enterrades a gran profunditat en sediments que s’havien anat acumulant al llarg de 20.000 anys. El sediment va acabar conservant-se en el gel o el permafrost i, el que és més important, no va ser alterat per l’ésser humà en dos milions d’anys".

Les mostres incompletes, d’unes quantes milionèsimes de mil·límetre, es van prendre de la Formació Kobenhavn, un dipòsit de sediments de gairebé 100 metres d’espessor situada a la boca d’un fiord de l’Oceà Àrtic, en el punt més septentrional de Grenlàndia. El clima de Grenlàndia en aquella època oscil·lava entre l’àrtic i el temperat i era entre 10 i 17 ºC més càlid que el de Grenlàndia en l’actualitat. Els sediments s’acumulaven metre a metre en una badia poc profunda.

Els científics van descobrir restes d’animals, plantes i microorganismes, com rens, llebres, lèmmings i bedolls i àlbers. Els investigadors van descobrir fins i tot que el mastodont, un mamífer de l’Edat de Gel, va arribar fins Grenlàndia abans d’extingir-se. Anteriorment es pensava que l’àrea de distribució d’aquests animals semblants als elefants no arribava fins Grenlàndia des dels seus orígens coneguts a Amèrica del Nord i Amèrica Central.

El treball de 40 investigadors de Dinamarca, el Regne Unit, França, Suècia, Noruega, els Estats Units i Alemanya ha revelat els secrets dels fragments de l’ADN. El procés va ser minuciós: primer calia determinar si hi havia l’ADN ocult a l’argila i el quars i, en cas afirmatiu, si es podia separar l’ADN del sediment per examinar-lo. Al final, la resposta va ser afirmativa. Els investigadors van comparar cada fragment de l’ADN amb extenses biblioteques de l’ADN recollit d’animals, plantes i microorganismes actuals. Va començar a formar-se una imatge de l’ADN d’arbres, arbustos, aus, animals i microorganismes. Alguns dels fragments de l’ADN eren fàcils de classificar com a predecessors d’espècies actuals, d’altres només podien relacionar-se a nivell de gènere i alguns procedien d’espècies impossibles d’ubicar a les biblioteques de l’ADN d’animals, plantes i microorganismes que encara viuen al segle XXI.

Les mostres de dos milions d’anys d’antiguitat també ajuden els científics a fer-se una idea d’una etapa desconeguda fins ara en l’evolució de l’ADN d’una sèrie d’espècies que encara existeixen en l’actualitat. "No ha estat fins que s’ha desenvolupat una nova generació d’equips d’extracció i seqüenciació de l’ADN que hem pogut localitzar i identificar fragments de l’ADN extremadament petits i danyats a les mostres de sediments –prossegueix el professor Kjaer–. Això va significar que per fi vam poder cartografiar un ecosistema de dos milions d’anys d’antiguitat".

El professor adjunt Mikkel W. Pedersen, co-primer autor de l’article i també del Centre de Geogenètica de la Fundació Lundbeck, afirma que "l’ecosistema de Kap Kobenhavn, que no té equivalent en l’actualitat, va existir a temperatures considerablement més altes que les actuals, i perquè, a primera vista, el clima sembla haver estat similar al que esperem al nostre planeta en el futur a causa de l’escalfament global". "Un dels factors clau aquí és fins a quin punt les espècies podran adaptar-se al canvi de condicions derivat d’un augment significatiu de la temperatura –prossegueix–. Les dades suggereixen que poden evolucionar i adaptar-se a temperatures molt variables més espècies del que es pensava, però, sobretot, aquests resultats mostren que necessiten temps per fer-ho".

Indica que "la velocitat de l’escalfament global actual significa que els organismes i les espècies no disposen d’aquell temps, per la qual cosa l’emergència climàtica continua sent una enorme amenaça per a la biodiversitat i el món: l’extinció és en l’horitzó per a algunes espècies, incloses plantes i arbres". En revisar l’ADN antic de la Formación Kap Kobenhavn, els investigadors també van trobar l’ADN d’una àmplia gamma de microorganismes, inclosos bacteris i fongs, que continuen cartografiant. En un futur treball d’investigació es presentarà una descripció detallada de com funcionava biològicament la interacció –entre animals, plantes i organismes unicel·lulars– dins de l’antic ecosistema del punt més septentrional de Grenlàndia.

Ara s’espera que alguns dels "trucs" de l’ADN vegetal de dos milions d’anys d’antiguitat descobert puguin utilitzar-se per ajudar que algunes espècies en perill d’extinció siguin més resistents a l’escalfament del clima. Kjaer afirma que "és possible que l’enginyeria genètica pugui imitar l’estratègia desenvolupada per plantes i arbres fa dos milions d’anys per sobreviure en un clima caracteritzat per l’augment de les temperatures i evitar l’extinció d’algunes espècies, plantes i arbres. Aquesta és una de les raons per les quals aquest avenç científic és tan significatiu, ja que podria revelar com intentar contrarestar el devastador impacte de l’escalfament global", assenyala.

Les troballes de la Formación Kap Kobenhavn, a Grenlàndia, han obert una nova etapa en la detecció de l’ADN. "L’ADN sol sobreviure millor en condicions fredes i seques com les que van prevaler durant la major part del període transcorregut des que es va dipositar el material a Kap Kobenhavn –assenyala el professor Willerslev–. Ara que hem aconseguit extreure l’ADN antic de l’argila i el quars, és possible que l’argila hagi conservat l’ADN antic en entorns càlids i humits de jaciments trobats a l’Àfrica". "Si podem començar a explorar l’ADN antic en grans d’argila de l’Àfrica, és possible que puguem reunir informació pionera sobre l’origen de moltes espècies diferents –potser fins i tot nous coneixements sobre els primers humans i els seus avantpassats– les possibilitats són infinites", conclou.