El ADN de 2 millones de años podría ayudar en la lucha contra el cambio climático

Según un artículo publicado en Nature, los investigadores encontraron recientemente fragmentos de ADN de la Edad de Hielo en muestras de sedimentos tomadas del norte de Groenlandia. Estos fragmentos, que se remontan a hace dos millones de años, son un millón de años más antiguos que cualquier otro registrado y exponen un ecosistema antiguo capaz de soportar condiciones climáticas extremas.

«Finalmente se ha abierto un nuevo capítulo que abarca un millón de años adicionales de historia», dice Eske Willerslev, autor del artículo y director del Centro de Geogenética de la Fundación Lundbeck en la Universidad de Copenhague, según un comunicado de prensa.

De hecho, los investigadores afirman que estos fragmentos, además de explicar los entornos antiguos, podrían desempeñar un papel en la predicción del futuro del cambio climático moderno. Más que eso, agregan que el ADN también podría contribuir a hacer que las especies más amenazadas de la actualidad sean más resistentes a las condiciones climáticas cada vez más severas que se avecinan.

ADN en la suciedad

En los últimos años, el ADN atrapado en sedimentos antiguos se ha convertido en una importante fuente de información sobre los ecosistemas de hace miles de años. Dicho esto, los científicos todavía luchan por extraer y analizar el ADN de los sedimentos de más de un millón de años, incluso cuando se conservó en las mejores condiciones (las que son frías y secas).

Ahora, las técnicas innovadoras para eliminar y evaluar el ADN antiguo han ayudado a los investigadores a estudiar fragmentos de dos millones de años de antigüedad de la formación Kap København en la parte más septentrional de Groenlandia. Un millón de años más antiguos que el siguiente ADN más antiguo del mundo (que fue muestreado de un esqueleto de mamut lanudo de la Siberia de la Edad de Hielo), estos fragmentos particulares han dado paso a una nueva era en el estudio de ecosistemas pasados.

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“El ADN puede degradarse rápidamente, pero hemos demostrado que, en las circunstancias adecuadas, ahora podemos retroceder más en el tiempo de lo que nadie se hubiera atrevido a imaginar”, afirma Willerslev. “Por primera vez, podemos mirar directamente el ADN de un ecosistema pasado tan lejano”.

En última instancia, el análisis del investigador pintó una imagen de un ecosistema lleno de una diversidad de diferentes arbustos, aves, mamíferos y microorganismos, todos los cuales podrían sobrevivir a condiciones climáticas severas. De hecho, las temperaturas en Groenlandia hace dos millones de años eran algo volátiles, oscilando entre alrededor de 18 y 31 grados Fahrenheit más cálidas que en la actualidad.

«El ecosistema Kap København, que no tiene un equivalente actual, existió a temperaturas considerablemente más altas que las que tenemos hoy», dice Mikkel W. Pedersen, otro autor del estudio y geólogo del Centro de GeoGenética de la Fundación Lundbeck, en un comunicado de prensa. “El clima parece haber sido similar al clima que esperamos en nuestro planeta en el futuro debido al calentamiento global”.

Esta similitud entre las temperaturas pasadas y las previstas en Groenlandia, dicen los investigadores, significa que su investigación podría iluminar las consecuencias del cambio climático en los entornos modernos, particularmente en términos de biodiversidad.

“Los datos sugieren que más especies pueden evolucionar y adaptarse a temperaturas muy variables de lo que se pensaba anteriormente”, afirma Pedersen. “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”.

Además, los investigadores avanzan que pueden transferir las estrategias y habilidades de supervivencia arraigadas en el ADN de dos millones de años a algunas de las especies en riesgo de la actualidad, y a las plantas en particular, para protegerlas contra el aumento perpetuo de las temperaturas.

«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», dice Kurt H. Kjær, otro autor del estudio y geólogo de la el Centro de Geogenética de la Fundación Lundbeck, en un comunicado de prensa. “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”.

Los detalles sucios

Para llegar a sus resultados, los investigadores recuperaron 41 muestras separadas de arcilla y cuarzo de la formación de más de 320 pies de espesor, que se encuentra en las aguas poco profundas de un fiordo.

«Las antiguas muestras de ADN se encontraron enterradas en lo profundo de un sedimento que se había acumulado durante 20.000 años», afirma Kjær. «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».

Después de descubrir que, de hecho, había fragmentos de ADN atrapados en las muestras de arcilla y cuarzo, los investigadores extrajeron los numerosos fragmentos y los estudiaron. Comparándolos a todos con el ADN de las especies modernas, los investigadores encontraron que una diversidad de diferentes microorganismos, plantas y animales salpicaban el entorno antiguo, incluidos abedules, renos y liebres. Descubrieron que incluso los mastodontes parecidos a elefantes pisotearon Groenlandia hace dos millones de años, antes de eventualmente extinguirse.

Al mostrar sorprendentes similitudes con el ADN de varias especies modernas, algunos de los fragmentos proporcionaron un vistazo a los ancestros desconocidos de los microorganismos, plantas y animales más familiares de la actualidad. Sin embargo, otros fragmentos plantearon un desafío mucho mayor para interpretar y comprender, y se originaron en especies que han sido olvidadas durante mucho tiempo por el sistema de clasificación actual. Una ilustración detallada de las interacciones entre estos organismos, ya sean familiares o no, se presentará en investigaciones futuras, dicen los autores.

“No fue hasta que se desarrolló una nueva generación de equipos de secuenciación y extracción de ADN que pudimos localizar e identificar fragmentos de ADN extremadamente pequeños y dañados en las muestras de sedimentos”, concluye Kjær en un comunicado de prensa. “Significó que finalmente pudimos mapear un ecosistema de dos millones de años”.

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