ДНК возрастом 30 000 лет в окаменевших экскрементах — окно в прошлое

Учёные из Университета Мердока использовали 30 000-летние окаменевшие экскременты животных (мидденсы), чтобы определить, какие растения и животные существовали в то время в жарком, засушливом регионе Пилбара на северо-западе Австралии.

На сегодняшний день это самый древний образец окружающей среды в Австралии, из которого удалось получить ДНК. Ранее считалось нереалистичным извлекать ДНК из образцов жарких засушливых зон из-за экстремальной температуры.

Кандидат наук Дэйти Мюррей из Лаборатории древней ДНК Мердока заявил, что сравнение генетических сигнатур, полученных из древнего материала, такого как мидденсы, с современными исследованиями растений и животных позволит изучить, как эти регионы адаптировались и менялись в ответ на природные и антропогенные воздействия.

Г-н Мюррей успешно извлёк образцы ДНК из материала мидденсов — состоящего из окаменевших экскрементов и мочи животных, тканей растений и животных, а также костей, волос и яичной скорлупы, которые сцементировались вместе за сотни лет — в четырёх локациях. Три образца были взяты из жарких засушливых регионов Западной Австралии и один из провинции Западный Кейп в ЮАР. Их возраст составил от 700 до 30 000 лет.

«Прохладные и замороженные среды считаются наиболее подходящими для долгосрочного сохранения ДНК, — пояснил г-н Мюррей, чья статья о генетических профилях из мидденсов опубликована в журнале Quaternary Science Reviews. — Но новые технологии и методы работы с древней ДНК позволили нам пристальнее взглянуть на эти тёплые, но сухие среды, которые имеют хрупкий экологический баланс и поэтому представляют значительный экологический и биологический интерес.

В отношении сохранности ДНК в мидденсах из засушливых сред есть что-то особенное — мы не ожидали, что некоторые из этих образцов сработают, но они сработали! Я подозреваю, что отсутствие воды и химический состав мидденса создают некоторые благоприятные условия для ДНК».

Был обнаружен ряд растений и животных, некоторые из которых сейчас вымерли на местном уровне, например, обыкновенный кузу (кистехвостый поссум), найденный в одном из мидденсов в хребте Кавена в Западной Австралии. Г-ну Мюррею также удалось идентифицировать флору и фауну, которые ранее не обнаруживались в других типах исследований, например, ряд ранее неразличимых засушливых злаков.

«Большая часть информации о древних засушливых средах получена из различных исследований мидденсов, включая радиоуглеродное датирование, идентификацию пыльцы и методы макрофоссилий, — сказал г-н Мюррей. — Используемые нами методы ДНК могут дополнить эти исследования.

Мультидисциплинарные исследования материала мидденсов в конечном итоге могут информировать сегодняшнюю политику в области охраны природы и восстановления экосистем. Проще говоря, мы не можем отслеживать изменения окружающей среды, если у нас нет базового уровня для сравнения — эти мидденсы предоставляют необходимую капсулу времени для таких сравнений в засушливой зоне.

В таких регионах, как Пилбара, подобная работа с ДНК может стать ключевым дополнением к массиву палеоэкологических данных, поскольку используемый мидденс датируется временем, для которого почти не существует региональных данных такого рода».

Г-н Мюррей заявил, что его исследование, надеюсь, приведёт к большему вниманию к генетическому профилированию жарких, засушливых и полузасушливых сред по всему миру, включая Африку, Австралию и Ближний Восток.