Beykozlu
New member
Grönland’ın kuzey ucundaki donmuş toprakta, bilim adamları bilinen en eski DNA parçalarını keşfettiler ve bu, olağanüstü bir antik ekosisteme olağanüstü bir bakış sunuyor.
Genetik materyal en az iki milyon yıl öncesine dayanıyor – bu, önceki rekoru elinde tutan Sibirya’daki mamut DNA’sının neredeyse iki katı. Nature dergisinde Çarşamba günü açıklanan örnekler 135’ten fazla farklı türden geldi.
Birlikte, Kuzey Kutbu’ndan sadece 600 mil uzaktaki bir bölgenin mastodonların yaşadığı kavak ve huş ağaçlarından oluşan bir ormanla kaplı olduğunu gösteriyorlar. Ormanlar ayrıca karibu ve Kutup tavşanlarına da ev sahipliği yapıyordu. Ve ılık kıyı suları, bugün Maine’in daha kuzeyinde bulunamayan bir tür olan at nalı yengeçleriyle doluydu.
Bağımsız uzmanlar çalışmayı büyük bir ilerleme olarak selamladılar.
Santa Cruz’daki California Üniversitesi’nden bir paleogenetikçi olan Beth Shapiro, “Korunmuş DNA’nın küçük parçalarından eski bir ekosistemin böylesine eksiksiz bir resmini çıkarabilmek neredeyse büyülü bir duygu” dedi.
Vermont Üniversitesi’nde eski Kuzey Kutbu’nu inceleyen bir yerbilimci olan Andrew Christ, “Bence insanların aklını başından alacak” dedi. “Kesinlikle benim için öyle yaptı.”
Keşif, yirmi yıllık bilimsel kumar ve sinir bozucu aksiliklerin ardından geldi.
Projenin liderlerinden biri olan Eske Willerslev, Kopenhag Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisiyken tortudan DNA’yı çıkarmak için yöntemlere öncülük etti. 2003 yılında, Sibirya’daki permafrost yığınını inceleyen o ve meslektaşları, 400.000 yıl öncesine ait söğüt ve papatya gibi bitkilerden DNA buldular.
Kurt H. Kjær ve Eske Willerslev, Kap København Formasyonunda toprak örnekleri için kazdılar. Kredi… Svend Fon Sağlayıcısı
Bu keşif, en eski DNA için bir rekor kırdı ve birçok bilim adamı, daha eski bir şey bulmanın mümkün olacağından şüphe etti. Ancak 2006’da Dr. Willerslev ve Kopenhag Üniversitesi’nde yerbilimci olan Kurt Kjaer, kuzey Grönland’da zorluklara meydan okumaya çalıştı. Bir ay manzarası kadar ıssız bir dizi çıplak tepeden oluşan Kap Kobenhavn adlı jeolojik bir oluşuma doğru ilerlediler. Daha önce bilim adamları orada 2,4 milyon yaşında olduğunu tahmin ettikleri bitki fosilleri bulmuşlardı. Tortularda DNA bulmak şaşırtıcı olurdu.
Dr. Kjaer, “İşleri ilerletmek istiyorsanız, bazı adımlar atmanız gerekir,” dedi.
Araştırmacılar donmuş toprağı kazdılar ve DNA aramak için Kopenhag’a geri getirdiler. Hiçbirini bulamadılar.
Daha sonraki yıllarda, Dr. Willerslev ve meslektaşları, dünyanın diğer yerlerinden daha genç tortuları ve kemikleri incelediklerinde daha başarılı oldular. Türümüzün tarihine ilişkin anlayışımızı yeniden şekillendirmeye yardımcı olan zengin bir antik insan DNA’sı keşfettiler.
Yol boyunca, araştırmacılar eski örneklerden DNA çıkarma yöntemlerini değiştirdiler ve sıralamak için kullandıkları makineleri yükselttiler. Gen avlamada daha iyi hale geldikçe, başka bir atış için Kap Kobenhavn örneklerinden daha fazlasını alacaklardı.
Ama yıllarca tekrar tekrar başarısız oldular. Zaman zaman, kısa DNA parçaları gibi görünen ve okuma adı verilen şey onları hayal kırıklığına uğrattı. Araştırmacılar, Grönland’daki ve hatta laboratuvarlarındaki genç DNA parçalarının okumaları kirletmiş olma olasılığını göz ardı edemediler.
Son olarak, teknolojilerindeki büyük bir yükseltmeden sonra, 2017’de örneklerde DNA buldular. Permafrostun genetik materyalle yüklü olduğu ortaya çıktı. Çok geçmeden milyonlarca DNA parçası topladılar.
Dr. Willerslev, “Bu bir atılımdı,” dedi. “Gerçek olduğunu bilmediğiniz hiç ya da çok az şey birdenbire oradaydı.”
Araştırmacılar, evrim ağacında nereye ait olduklarını bulmak için parçaları canlı türlerin DNA dizileriyle sıraladılar. Daha önce fosillerden tanımlanmış 78 ve 24 yeni bitki dahil olmak üzere 102 farklı bitki türü buldular. Bitki DNA’sı, kavak ve huş ağaçlarının hakim olduğu bir orman resmi çizdi.
Zengin bitki florası ve böcek faunasının izlerini gösteren kıyı yataklarındaki organik materyal. Kredi… Svend Fon Sağlayıcısı
Diğer sekanslar, karibu, yabani tavşan, mastodonlar, kazlar, lemmings ve karıncalar dahil olmak üzere kara hayvanlarından gelir. Araştırmacılar ayrıca at nalı yengeçleri, mercanlar ve algler gibi deniz türleri de buldular.
Dr. Kjaer, “Hayal ettiğimiz her şeyin yerini aldı,” dedi.
Araştırmacılar ayrıca, fosillerin yaşına dair yeni ipuçları bulmak için permafrostu da aradılar. Sedimentte, minerallerin Dünya’nın manyetik alanının ters döndüğünü ortaya çıkardığı katmanlar buldular. Bu tersine çevirmelerin yaşı, araştırmacıların Kap Kobenhavn’ın en az iki milyon yaşında olduğunu belirlemesine yardımcı oldu, ancak net bir üst sınır belirleyemediler. Dr. Kjaer, “Bir yerbilimci olarak içimden gelen ses, onun daha eski olduğu yönünde,” dedi.
Araştırmacılar, DNA’nın eski permafrostu kirleten daha genç türlerden gelme olasılığını dışladılar. Kap Kobenhavn huş ağaçlarının DNA’sı, canlı türlerinin sahip olduğu mutasyonların çoğundan yoksundu, bu da onların eski olduğunu gösteriyor. Kap Kobenhavn’dan gelen DNA’da ayrıca, yalnızca moleküller jeolojik uzun süreler boyunca tortuda oturduğunda meydana gelen belirgin bir hasar modeli vardı.
McMaster Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan ve yeni çalışmada yer almayan Tyler Murchie, “Bunun gerçekten eski DNA olduğunu göstermeye gerçekten yardımcı oluyor” dedi.
Araştırmacılar buldukları bazı türler karşısında şaşırdılar. Caribou, Kuzey Kutbu’nun çoğunda olduğu gibi bugün Grönland’da yaşıyor. Ancak şimdiye kadar, fosil kayıtları onların bir milyon yıl önce evrimleştiğini gösteriyordu. DNA’ları artık evrimsel tarihlerini ikiye katlıyor.
Geçen yıl Sibirya’da 1.2 milyon yıllık mamut DNA’sını keşfeden Stockholm Üniversitesi’nden paleogenetikçi Love Dalén, mastodonların Grönland’da ortaya çıkmasına hayret etti. “Orada ne halt ediyorlar?” O sordu.
Dalén, bilinen en yakın mastodon fosillerinin, Grönland DNA’sından çok daha genç ve Kap Kobenhavn’dan çok daha güneyde olan Nova Scotia’daki 75.000 yıllık kalıntılar olduğunu kaydetti. “Karada daha kuzeye gidemezsin,” dedi.
Kıyı birikintileri içindeki permafrostta sıkışmış bir karaçam ağacından iki milyon yıllık bir gövde. Ağaç, eski ormanlık araziyi aşındıran nehirler tarafından denize taşındı. Kredi… Svend Fon Sağlayıcısı
Danimarkalı araştırmacılar, iki milyon yıl önce Grönland’daki mastodonların, daha önce bilinmeyen mastodon soy ağacının derin bir dalına ait olduğunu belirlediler. Dalén, “Bu, bildiğimiz geç Pleistosen mastodonlarının ataları oldukları veya yeni bir türü temsil edebilecekleri anlamına gelebilir” dedi.
Ekolojik olarak mastodonlar, Kuzey Amerika ormanlık alanlarında olduğu gibi Grönland’daki bir kavak-huş ağacı ormanına da iyi uyum sağlar. Ren geyiği en çok kuzey tundralarda yaygınken, bir alt türü Kanada ormanlarında yaşar ve eski karibuların nasıl gelişmiş olabileceğine dair ipuçları sunar. Ancak sığ kıyı sularında at nalı yengeçlerinin varlığı, hem okyanusun hem de karanın oldukça sıcak olduğunu gösteriyor.
Dr. Willerslev ve meslektaşları, tüm bu türlerin Kuzey Kutup Dairesi’nin 1000 kilometre kuzeyinde nasıl gelişebildiğine dair ipuçları bulmak için DNA’yı incelemeye devam ediyor. Örneğin ağaçlar yılın yarısını karanlıkta yaşamak zorundaydı. İki milyon yıldır korunan DNA, adaptasyon sırlarını saklıyor olabilir.
Bilim adamları, DNA parçalarının nasıl bu kadar uzun süre hayatta kalmayı başardığı ve beklentilere meydan okuduğuyla da ilgileniyor. Araştırmaları, DNA moleküllerinin feldispat ve kil minerallerine yapışarak onları daha fazla hasardan koruyabildiğini gösteriyor.
Araştırmacılar, bu keşfe dayanarak, antik tortullardan daha da fazla DNA çekmelerine olanak tanıyacağını umdukları yeni yöntemler geliştiriyorlar. Dr. Kjaer ve meslektaşları, kendi rekorlarını kırmak umuduyla Kanada’daki dört milyon yıllık yerleşimleri araştırıyorlar.
Dr. Dalén başarabileceklerini söyledi. Ancak hem kendisinin hem de Danimarkalı araştırmacıların en eski DNA’da buldukları hasar, ona yaklaşık beş milyon yıldan daha eski eski genetik materyali bulmanın imkansız olacağını gösteriyor. “Bu hiçbir şekilde dinozor yaşlı fosillerden herhangi bir DNA çıkacağını göstermez” dedi.
Christ, Kap Kobenhavn gibi yerlerden daha fazla DNA bulmanın, insan kaynaklı iklim değişikliğinin Kuzey Kutbu’nu nasıl değiştireceğini daha iyi anlamalarına yardımcı olabileceğini söyledi. Bölgenin daha güneydeki ekosistemlere benzeyeceğini varsaymamalıyız dedi. Sonuçta, iki milyon yıl önceki Kap Kobenhavn ekosisteminin bugün bir benzeri yok.
Christ, “Hayat uyum sağlayacak, ancak beklemediğimiz şekillerde” dedi.
Genetik materyal en az iki milyon yıl öncesine dayanıyor – bu, önceki rekoru elinde tutan Sibirya’daki mamut DNA’sının neredeyse iki katı. Nature dergisinde Çarşamba günü açıklanan örnekler 135’ten fazla farklı türden geldi.
Birlikte, Kuzey Kutbu’ndan sadece 600 mil uzaktaki bir bölgenin mastodonların yaşadığı kavak ve huş ağaçlarından oluşan bir ormanla kaplı olduğunu gösteriyorlar. Ormanlar ayrıca karibu ve Kutup tavşanlarına da ev sahipliği yapıyordu. Ve ılık kıyı suları, bugün Maine’in daha kuzeyinde bulunamayan bir tür olan at nalı yengeçleriyle doluydu.
Bağımsız uzmanlar çalışmayı büyük bir ilerleme olarak selamladılar.
Santa Cruz’daki California Üniversitesi’nden bir paleogenetikçi olan Beth Shapiro, “Korunmuş DNA’nın küçük parçalarından eski bir ekosistemin böylesine eksiksiz bir resmini çıkarabilmek neredeyse büyülü bir duygu” dedi.
Vermont Üniversitesi’nde eski Kuzey Kutbu’nu inceleyen bir yerbilimci olan Andrew Christ, “Bence insanların aklını başından alacak” dedi. “Kesinlikle benim için öyle yaptı.”
Keşif, yirmi yıllık bilimsel kumar ve sinir bozucu aksiliklerin ardından geldi.
Projenin liderlerinden biri olan Eske Willerslev, Kopenhag Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisiyken tortudan DNA’yı çıkarmak için yöntemlere öncülük etti. 2003 yılında, Sibirya’daki permafrost yığınını inceleyen o ve meslektaşları, 400.000 yıl öncesine ait söğüt ve papatya gibi bitkilerden DNA buldular.
Kurt H. Kjær ve Eske Willerslev, Kap København Formasyonunda toprak örnekleri için kazdılar. Kredi… Svend Fon Sağlayıcısı
Bu keşif, en eski DNA için bir rekor kırdı ve birçok bilim adamı, daha eski bir şey bulmanın mümkün olacağından şüphe etti. Ancak 2006’da Dr. Willerslev ve Kopenhag Üniversitesi’nde yerbilimci olan Kurt Kjaer, kuzey Grönland’da zorluklara meydan okumaya çalıştı. Bir ay manzarası kadar ıssız bir dizi çıplak tepeden oluşan Kap Kobenhavn adlı jeolojik bir oluşuma doğru ilerlediler. Daha önce bilim adamları orada 2,4 milyon yaşında olduğunu tahmin ettikleri bitki fosilleri bulmuşlardı. Tortularda DNA bulmak şaşırtıcı olurdu.
Dr. Kjaer, “İşleri ilerletmek istiyorsanız, bazı adımlar atmanız gerekir,” dedi.
Araştırmacılar donmuş toprağı kazdılar ve DNA aramak için Kopenhag’a geri getirdiler. Hiçbirini bulamadılar.
Daha sonraki yıllarda, Dr. Willerslev ve meslektaşları, dünyanın diğer yerlerinden daha genç tortuları ve kemikleri incelediklerinde daha başarılı oldular. Türümüzün tarihine ilişkin anlayışımızı yeniden şekillendirmeye yardımcı olan zengin bir antik insan DNA’sı keşfettiler.
Yol boyunca, araştırmacılar eski örneklerden DNA çıkarma yöntemlerini değiştirdiler ve sıralamak için kullandıkları makineleri yükselttiler. Gen avlamada daha iyi hale geldikçe, başka bir atış için Kap Kobenhavn örneklerinden daha fazlasını alacaklardı.
Ama yıllarca tekrar tekrar başarısız oldular. Zaman zaman, kısa DNA parçaları gibi görünen ve okuma adı verilen şey onları hayal kırıklığına uğrattı. Araştırmacılar, Grönland’daki ve hatta laboratuvarlarındaki genç DNA parçalarının okumaları kirletmiş olma olasılığını göz ardı edemediler.
Son olarak, teknolojilerindeki büyük bir yükseltmeden sonra, 2017’de örneklerde DNA buldular. Permafrostun genetik materyalle yüklü olduğu ortaya çıktı. Çok geçmeden milyonlarca DNA parçası topladılar.
Dr. Willerslev, “Bu bir atılımdı,” dedi. “Gerçek olduğunu bilmediğiniz hiç ya da çok az şey birdenbire oradaydı.”
Araştırmacılar, evrim ağacında nereye ait olduklarını bulmak için parçaları canlı türlerin DNA dizileriyle sıraladılar. Daha önce fosillerden tanımlanmış 78 ve 24 yeni bitki dahil olmak üzere 102 farklı bitki türü buldular. Bitki DNA’sı, kavak ve huş ağaçlarının hakim olduğu bir orman resmi çizdi.
Zengin bitki florası ve böcek faunasının izlerini gösteren kıyı yataklarındaki organik materyal. Kredi… Svend Fon Sağlayıcısı
Diğer sekanslar, karibu, yabani tavşan, mastodonlar, kazlar, lemmings ve karıncalar dahil olmak üzere kara hayvanlarından gelir. Araştırmacılar ayrıca at nalı yengeçleri, mercanlar ve algler gibi deniz türleri de buldular.
Dr. Kjaer, “Hayal ettiğimiz her şeyin yerini aldı,” dedi.
Araştırmacılar ayrıca, fosillerin yaşına dair yeni ipuçları bulmak için permafrostu da aradılar. Sedimentte, minerallerin Dünya’nın manyetik alanının ters döndüğünü ortaya çıkardığı katmanlar buldular. Bu tersine çevirmelerin yaşı, araştırmacıların Kap Kobenhavn’ın en az iki milyon yaşında olduğunu belirlemesine yardımcı oldu, ancak net bir üst sınır belirleyemediler. Dr. Kjaer, “Bir yerbilimci olarak içimden gelen ses, onun daha eski olduğu yönünde,” dedi.
Araştırmacılar, DNA’nın eski permafrostu kirleten daha genç türlerden gelme olasılığını dışladılar. Kap Kobenhavn huş ağaçlarının DNA’sı, canlı türlerinin sahip olduğu mutasyonların çoğundan yoksundu, bu da onların eski olduğunu gösteriyor. Kap Kobenhavn’dan gelen DNA’da ayrıca, yalnızca moleküller jeolojik uzun süreler boyunca tortuda oturduğunda meydana gelen belirgin bir hasar modeli vardı.
McMaster Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan ve yeni çalışmada yer almayan Tyler Murchie, “Bunun gerçekten eski DNA olduğunu göstermeye gerçekten yardımcı oluyor” dedi.
Araştırmacılar buldukları bazı türler karşısında şaşırdılar. Caribou, Kuzey Kutbu’nun çoğunda olduğu gibi bugün Grönland’da yaşıyor. Ancak şimdiye kadar, fosil kayıtları onların bir milyon yıl önce evrimleştiğini gösteriyordu. DNA’ları artık evrimsel tarihlerini ikiye katlıyor.
Geçen yıl Sibirya’da 1.2 milyon yıllık mamut DNA’sını keşfeden Stockholm Üniversitesi’nden paleogenetikçi Love Dalén, mastodonların Grönland’da ortaya çıkmasına hayret etti. “Orada ne halt ediyorlar?” O sordu.
Dalén, bilinen en yakın mastodon fosillerinin, Grönland DNA’sından çok daha genç ve Kap Kobenhavn’dan çok daha güneyde olan Nova Scotia’daki 75.000 yıllık kalıntılar olduğunu kaydetti. “Karada daha kuzeye gidemezsin,” dedi.
Kıyı birikintileri içindeki permafrostta sıkışmış bir karaçam ağacından iki milyon yıllık bir gövde. Ağaç, eski ormanlık araziyi aşındıran nehirler tarafından denize taşındı. Kredi… Svend Fon Sağlayıcısı
Danimarkalı araştırmacılar, iki milyon yıl önce Grönland’daki mastodonların, daha önce bilinmeyen mastodon soy ağacının derin bir dalına ait olduğunu belirlediler. Dalén, “Bu, bildiğimiz geç Pleistosen mastodonlarının ataları oldukları veya yeni bir türü temsil edebilecekleri anlamına gelebilir” dedi.
Ekolojik olarak mastodonlar, Kuzey Amerika ormanlık alanlarında olduğu gibi Grönland’daki bir kavak-huş ağacı ormanına da iyi uyum sağlar. Ren geyiği en çok kuzey tundralarda yaygınken, bir alt türü Kanada ormanlarında yaşar ve eski karibuların nasıl gelişmiş olabileceğine dair ipuçları sunar. Ancak sığ kıyı sularında at nalı yengeçlerinin varlığı, hem okyanusun hem de karanın oldukça sıcak olduğunu gösteriyor.
Dr. Willerslev ve meslektaşları, tüm bu türlerin Kuzey Kutup Dairesi’nin 1000 kilometre kuzeyinde nasıl gelişebildiğine dair ipuçları bulmak için DNA’yı incelemeye devam ediyor. Örneğin ağaçlar yılın yarısını karanlıkta yaşamak zorundaydı. İki milyon yıldır korunan DNA, adaptasyon sırlarını saklıyor olabilir.
Bilim adamları, DNA parçalarının nasıl bu kadar uzun süre hayatta kalmayı başardığı ve beklentilere meydan okuduğuyla da ilgileniyor. Araştırmaları, DNA moleküllerinin feldispat ve kil minerallerine yapışarak onları daha fazla hasardan koruyabildiğini gösteriyor.
Araştırmacılar, bu keşfe dayanarak, antik tortullardan daha da fazla DNA çekmelerine olanak tanıyacağını umdukları yeni yöntemler geliştiriyorlar. Dr. Kjaer ve meslektaşları, kendi rekorlarını kırmak umuduyla Kanada’daki dört milyon yıllık yerleşimleri araştırıyorlar.
Dr. Dalén başarabileceklerini söyledi. Ancak hem kendisinin hem de Danimarkalı araştırmacıların en eski DNA’da buldukları hasar, ona yaklaşık beş milyon yıldan daha eski eski genetik materyali bulmanın imkansız olacağını gösteriyor. “Bu hiçbir şekilde dinozor yaşlı fosillerden herhangi bir DNA çıkacağını göstermez” dedi.
Christ, Kap Kobenhavn gibi yerlerden daha fazla DNA bulmanın, insan kaynaklı iklim değişikliğinin Kuzey Kutbu’nu nasıl değiştireceğini daha iyi anlamalarına yardımcı olabileceğini söyledi. Bölgenin daha güneydeki ekosistemlere benzeyeceğini varsaymamalıyız dedi. Sonuçta, iki milyon yıl önceki Kap Kobenhavn ekosisteminin bugün bir benzeri yok.
Christ, “Hayat uyum sağlayacak, ancak beklemediğimiz şekillerde” dedi.