Dünyanın en eski DNA’sı 2 milyon yaşında

Kuzey Grönland’da, buzul devrinden kalma bir dip tortusunun içinde dünyanın en eski DNA örneği keşfedildi.

Nature dergisinde yayımlanan bir araştırmaya göre, 2 milyon yaşında olan bu DNA örnekleri, şu anda büyük bir kısmında yaşamsal herhangi bir belirtinin olmadığı kutup bölgesinin, bir zamanlar zengin bir bitki ve hayvan çeşitliliğine ev sahipliği yaptığını gösteriyor; mastodonlar, geyikler, yaban tavşanları, lemmingler, kazlar, huş ağaçları, kavaklar…

Aynı yerde hem ılıman iklim ağaçlarının hem de Arktik ağaçların bulunması, modern bir dengi olmayan, tanımlanmamış bir ekosistem türüne işaret ediyordu – farklı türlerin daha ılıman iklimlere nasıl adapte olduklarını gösteren genetik bir yol haritası olarak kabul edilebilecek bir ekosisteme.

Veriler, Danimarkalı bilim insanları tarafından ekolojik DNA’ların – tüm yaşayan organizmalar tarafından ortama yayılan genetik materyallerin – saptanıp toplanmasıyla elde edildi; tortul maddeler içinden alınan bu materyaller, 2006 yılında, Grönland’ın en kuzeyinde yapılan bir keşif gezisi sırasında, kuzey buz denizinde bir fiyordun ağzında bulundu.

Bilim insanları, bu DNA parçacıklarını hem nesli tükenen hem de hala yaşamakta olan hayvanlardan, bitkilerden ve mikroorganizmalardan elde edilmiş DNA örnekleri ile karşılaştırdılar. Genetik materyaller, fosillerden ve polen kayıtlarından bilindiği kadarıyla bölgede daha önce hiç saptanmamış düzinelerce bitki ve hayvanın varlığını ortaya koydu.

“Verileri gözden geçirdiğimizde bizi en çok hayrete düşüren şey, bu kadar kuzeyde kalan bir bölgede mastodon varlığına işaret eden materyaller oldu – burası doğal yaşam alanları olarak kabul ettiğimiz yerlerin çok çok kuzeyinde,” diyor Kopenhag Üniversitesi’nden Dr. Mikkel Pedersen.

Verimli bir ekosistem

Hayvan kemiklerinden ve dişlerinden toplanan DNA örneklerinden spesifik türler hakkında bilgi edinilse de bu vakada ekolojik DNA, bilim insanlarına koca bir ekosistemin ana hatlarını belirleme fırsatı tanıdı, diyor Cambridge Üniversitesi’nden Prof. Dr. Eske Willerslev.

“Bölgede çok az sayıda bitki ve hayvan fosili bulundu aslında. DNA örneklerine erişim sağladığımızda, çok çok farklı bir ekosistemle karşı karşıya olduğumuzu görmek son derece heyecan vericiydi. Makrofosiller, burada ağaçların, orman gibi bir şeyin olduğunu gösteriyordu zaten; ancak DNA’lar, çok daha fazla yaşam türünün varlığını ortaya koymamızı sağladı.”

Kanada’nın batı bölgelerinde yetişen sedir ağaçlarının, bir zamanlar Arktikte, karaçamlarla birlikte var olduğunu keşfeden araştırmacılar, bu durum karşısında şaşkınlığa uğradılar. Etobur canlılara ait herhangi bir DNA örneğine rastlanmadı; ancak ayı, kurt ve hatta kılıç dişli kaplan gibi yırtıcıların bu bölgede yaşamış olduklarına inanılıyor.

Daha önce mamut dişlerinden elde edilen DNA’lar üzerinde çalışmış, Stockholm Üniversitesi palaeogenetik bölümünden Dr. Love Dalen, bu çığır açıcı bulguların antik DNA alanının sınırlarını zorladığını söylüyor.

“Gerçekten de harika bir çalışma. Buradan ekosistemlerin farklı zaman zarflarındaki oluşumları hakkında yepyeni fikirler elde edebiliriz – geçmişte yaşanan iklim değişikliklerinin tür-bazında biyoçeşitliliği nasıl etkilediğini anlayabilmek açısından son derece önemli. Bu tür bilgileri hayvan DNA’larından edinemiyoruz,” diyor Dalen.

“Ayrıca birtakım ılıman iklim türlerinin (ladin ve mastodon gibi) bu denli yüksek rakımlarda yaşamış olması da oldukça ilginç.”

İklim değişikliğinin genetik yol haritası

Wilerslev, 16 yıl süren bu çalışmanın, ekibiyle birlikte dahil oldukları en uzun proje olduğundan bahsediyor.

Genetik kod materyallerini, buldukları tortul maddeden adeta bir dedektif gibi, özenle ve dikkatle çalışarak çıkarabilmişler ancak – tortuldaki çamur ve kuvarslara gizlenmiş DNA’ların belirlenmesi ve bunların ayrıştırılabileceğinin anlaşılmasından sonra tabi. DNA’nın kendini mineral yüzeylerine bağlamış olması, bu kadar uzun süre hayatta kalabilmesini sağlamış, diyor araştırmacılar.

“Elimizdeki bu örnekleri defalarca inceledik; başarısızlıklar birbirini kovaladı. Bir noktadan sonra laboratuvar, projeyi lanetli olarak anmaya başladı,” diyor Willerslev.

Bu zaman aralığına ait ekolojik DNA örnekleri üzerine yapılacak gelecek araştırmalar, bilim insanlarının, farklı organizmaların iklim değişikliğine nasıl adapte olduklarını anlamalarına yardımcı olabilir.

“Küresel ısınma sebebiyle içinde yaşadığımız dünyanın benzer iklim şartlarına evrileceğini tahmin edebiliyoruz. Elde ettiğimiz bu bilgiler, doğanın artan sıcaklıklara karşı vereceği tepkiler konusunda biraz fikir sahibi olmamızı sağlayacak,” diyor Willerslev.

“Bu yol haritasını doğru okumayı başarırsak eğer, organizmaların farklı koşullara nasıl uyum sağladıklarının ve son derece hızlı bir tempoda değişen iklim koşullarına ayak uydurmada onlara sağlayabileceğimiz yardımların bilgisine ulaşabiliriz.”