Un equipo internacional de investigadores acaba de identificar en Groenlandia el ADN más antiguo hallado hasta la fecha (dos millones de años), abriendo un nuevo capítulo en la historia de la evolución. Se trata de fragmentos microscópicos de ADN ambiental localizados en sedimentos de la Edad de Hielo en el norte de Groenlandia. Usando tecnología de punta, los científicos descubrieron que los fragmentos son un millón de años más antiguos que el registro anterior de ADN muestreado de un hueso de mamut siberiano.
El ADN antiguo se ha utilizado para mapear un ecosistema de dos millones de años que resistió el cambio climático extremo. Los investigadores esperan que los resultados puedan ayudar a predecir el costo ambiental a largo plazo del calentamiento global actual.
El descubrimiento fue realizado por un equipo de científicos dirigido por los profesores Eske Willerslev y Kurt H. Kjær de la Universidad de Cambridge y la Universidad de Copenhague. Los resultados de las 41 muestras útiles encontradas escondidas en arcilla y cuarzo se publican hoy en Nature .
“Finalmente 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”, señala Willerslev.
“Las antiguas muestras de ADN se encontraron enterradas profundamente en sedimentos que se habían acumulado durante 20.000 años. El sedimento finalmente se conservó en hielo o permafrost y, lo que es más importante, los humanos no lo perturbaron durante dos millones de años”, comenta por su parte Kjær.
Las muestras incompletas, de unas pocas millonésimas de milímetro de largo, se tomaron de 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 septentrional de Groenlandia. El clima en Groenlandia en ese momento variaba entre ártico y templado y era entre 10 y 17 °C más cálido que en la actualidad. El sedimento se acumuló metro a metro en una bahía poco profunda.
Los científicos descubrieron evidencia de animales, plantas y microorganismos, incluidos renos, liebres, leminos, abedules y álamos. Los investigadores incluso averiguaron que el mastodonte, un mamífero de la Edad de Hielo, deambuló hasta Groenlandia antes de extinguirse 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 de América del Norte y Central.
El trabajo detectivesco de 40 investigadores de Dinamarca, Reino Unido, Francia, Suecia, Noruega, Estados Unidos y Alemania desveló los secretos de los fragmentos de ADN. El proceso fue laborioso: primero necesitaban establecer si había ADN escondido en la arcilla y el cuarzo y, si lo había, ¿podrían separar con éxito el ADN del sedimento para examinarlo? La respuesta, finalmente, fue sí. Los investigadores compararon cada fragmento de ADN con extensas bibliotecas de ADN recolectadas de animales, plantas y microorganismos actuales. Empezó a surgir una imagen del ADN de árboles, arbustos, pájaros, animales y microorganismos.
Algunos de los fragmentos de ADN eran fáciles de clasificar como predecesores de las especies actuales, otros solo podían vincularse a nivel de género y algunos se originaron a partir de especies imposibles de ubicar en las bibliotecas de ADN de animales, plantas y microorganismos que aún vivían en el siglo XXI. 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.
“Uno de los factores clave aquí es hasta qué punto las especies serán capaces de adaptarse al cambio de condiciones derivado de un aumento significativo de la temperatura. Los datos sugieren que más especies de las esperadas pueden evolucionar y adaptarse a temperaturas muy variables. Pero, de manera crucial, estos resultados muestran que necesitan tiempo para hacer esto. La velocidad del calentamiento global actual significa que los organismos y las especies no tienen ese tiempo, por lo que la emergencia climática sigue siendo una gran amenaza para la biodiversidad y el mundo: la extinción está en el horizonte para algunas especies, incluidas las plantas y los árboles”, advierte el coautor del estudio Mikkel W. Pedersen.
Mientras revisaban el ADN antiguo de la Formación Kap København, los investigadores también encontraron ADN de una amplia gama de microorganismos, incluidas bacterias y hongos, que continúan mapeando. En un futuro trabajo de investigación se presentará una descripción detallada de cómo funcionaba biológicamente la interacción entre animales, plantas y organismos unicelulares dentro del antiguo ecosistema en el punto más septentrional de Groenlandia.
Ahora se espera que algunos de los 'trucos' del ADN vegetal de dos millones de años descubierto puedan usarse para ayudar a que algunas especies en peligro de extinción sean más resistentes al calentamiento climático. “Es posible que la ingeniería genética pueda imitar la estrategia desarrollada por las plantas y los árboles hace dos millones de años para sobrevivir en un clima caracterizado por el aumento de las temperaturas y evitar la extinción de algunas especies, plantas y árboles. Esta es una de las razones por las que este avance científico es tan significativo porque podría revelar cómo intentar contrarrestar el impacto devastador del calentamiento global”, comenta Kjær.
Los hallazgos de la Formación Kap København en Groenlandia han abierto un período completamente nuevo en la detección genética,como explica el profesor Willerslev: “El ADN generalmente 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, es posible que la arcilla haya conservado el ADN antiguo en ambientes cálidos y húmedos en sitios encontrados en África. Si podemos comenzar a explorar el 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”.