Vědci používají starověké DNA Zkoumat otázky o zaniklých zvířatech od roku 1984, kdy vědci získali z muzea dva kusy DNA Vzorek quaggaDruh podobný zebrám, který zanikl v 19. století. Během posledních 40 let umožnil pokrok v technologii vědcům sekvenovat starší a starší DNA ze zvířat a rostlin, přičemž současný záznam držel 2,4 milionu let Ekosystém Grónska.
Ale mohla by DNA potenciálně vydržet ještě déle? Protože zachování DNA závisí na obrovském počtu faktorů prostředí, vědci se stále potýkají s otázkou, jak dlouho může DNA teoreticky a realisticky vydržet.
Sci-fi román Michaela Crichtona „Jurassic Park“ (Knopf, 1990)-ve kterém miliardář zakladatel bioinženýrské firmy extrahuje DNA dinosauru z hmyzu zkamenělé v jantaru a Vzkřísí několik zaniklých druhů – byl vstupním bodem do světa starověké DNA pro generaci lidí, včetně vědců.
„Lidé začali hledat DNA Křídový Fosilie „organismů, které žily před 145 miliony až 66 miliony let, Gilbert řekl:„ A DNA se ukázala jako věci jako bakterie, které nebyly tak staré. “
Gilbert spoluautor a Studie 2012 které používaly statistiky k modelování „Poločas“ DNA v kosti a zkontrolovat nároky na mimořádné přežití DNA ve vzorcích křídy.
Tým analyzoval mitochondriální DNA v 158 kosti od zaniklých novozélandských moa ptáků, kteří byli datum uhlíku. Když se podíváme na to, jak se DNA v průběhu času rozpadla, tým zjistil, že „poločas“ DNA-když by byla porušena polovina vazeb DNA ve vzorku-je asi 521 let.
Tento model předpovídal, že za ideálních podmínek by DNA mohla přežít asi 6,8 milionu let – ne dost dlouho na to, aby se Jurassic Park stal realitou.
„Nejlepší podmínky pro zachování starověké DNA jsou chladné, tmavé, suché a nedávné,“ Jennifer RaffBiologický antropolog na University of Kansas řekl Live Science. „Tyto permafrostové podmínky jsou místo, kde můžete obvykle získat nejlepší DNA.“
To vysvětluje, proč byla dosud nejstarší DNA nalezena ve 2,4 milionuletých sedimentech v Grónsku a proč Nejstarší genom Sekvenovaný dosud – od mamuta, který žil před 1,2 miliony let – byl nalezen na Sibiři.
To vyvolává otázku, co je nejstarší DNA od lidského nebo blízkého lidského příbuzného. Lidé se vyvíjeli převážně v geografických oblastech, které jsou horké a vlhké, kde je ochrana DNA špatná. To omezuje, kolik se můžeme dozvědět o našich vzdálených předcích a souvisejících druzích z jejich DNA.
DNA z neandrtálců, našeho nejbližšího zaniklého lidského bratrance, byla extrahováno v roce 1997 Od 40 000letého Neandertálského objeveného v roce 1856 v jeskyni Kleine Feldhofer v Německu. Mezitím svět nejstarší DNA od lidského příbuzného Pochází od Sima de los Huesos („Pit of Bones“) v podzemní jeskyni v Atapuerca horách Španělska. V roce 2022 vědci sekvenovali DNA z stehenní kosti lidského příbuzného, který žil před 400 000 lety, což naznačuje, že skupina mohla vést k oběma Neandrtálci a Denisovan.
Starověké důkazy DNA z Afriky, kde se lidé vyvíjeli po dobu milionů let, jsou v současné době řídké. Kvůli problémům s přirozeným zachováním Nejstarší DNA z subsaharské Afriky je stará jen 20 000 let a z moderních Homo sapiens. Spolu s předpokládaným poločasem DNA to znamená, že vědci jsou omezeni při zkoumání genetiky našich nejranějších předků.
Nedávný pokrok v Paleoproteomika – Studie starověkých proteinů – začíná poskytovat malá množství genetických informací od lidských příbuzných, kteří žili před 3,5 miliony let. Ale získání DNA od příbuzných, jako jsou Australopithecins, skupina, která zahrnuje Lucyje vedle Nil.
„Nemyslím si, že budeme moci získat DNA z australopithecin,“ který žil asi 4,5 milionu až 1,2 milionu let, řekl Raff, „protože ty jsou všechny v Africe a podmínky nejsou ideální.“ Stále však může být možné extrahovat DNA z novějších homininů, skupiny, která zahrnuje naše blízké lidské předky a příbuzné.
„Jsem mnohem optimističtější Muž varování„Řekl Raff. Muž varování na místech, kde byste mohli mít dobrou ochranu DNA, „včetně Gruzie republiky a Čína.
I když odborníci najdou místo s ideálními podmínkami pro starověké zachování DNA – studené, tmavé a suché – existuje jeden konečný parametr, který je důležité zvážit, Gilbert řekl: zda přežívající DNA je smysluplná.
„Je tu minimální délka sekvence DNA, kterou můžete jedinečně identifikovat,“ řekl Gilbert. „Pokud si vezmete knihu a narazíte ji do kapitol, můžete knihu identifikovat. Pokud ji rozříznete slovy, je to mnohem těžší. Nakrájejte na dopisy, je to nemožné.“
Ačkoli 2,4 milionu let je současným rekordem pro nejstarší smysluplnou DNA, která má být sekvenována, Gilbert řekl, starší DNA lze nalézt v budoucnosti, možná pod antarktickými ledovými pláty.
„Abych byl upřímný, kdyby se v roce 2003 zeptal, jak dlouho může DNA vydržet, absolutní moudrost všech lidí, kteří vědí, by byla 100 000 let,“ řekl Gilbert. „Takže jsme již pryč o 20 20.“
