Urutan DNA tertua hingga saat ini menunjukkan mastodon yang pernah menjelajahi Greenland yang lebih hangat

Ketika jaringan yang pernah terbentuk diawetkan dalam lingkungan yang dingin dan kering, fragmen DNA dapat bertahan selama ratusan ribu tahun. Faktanya, DNA tidak harus tetap berada di jaringan. Kami sudah bisa mendapatkan DNA-nya dari tanah dari lingkungan yang sebelumnya dihuni. DNA rusak dan pecah menjadi potongan-potongan kecil, tapi itu cukup untuk memungkinkan pengurutan DNA, untuk memberi tahu kita spesies apa yang pernah hidup di sana sebelumnya.

Dalam demonstrasi menakjubkan tentang seberapa baik ini bekerja, para peneliti memperoleh DNA dari sedimen yang telah diawetkan di Greenland selama sekitar dua juta tahun. Namun, sedimen tersebut berasal dari periode yang relatif hangat di masa lalu Greenland dan mengungkapkan seluruh ekosistem yang pernah menghuni pantai utara negara itu.

Greenland berbeda

Selama sekitar satu juta tahun terakhir, siklus glasial Bumi mengalami periode hangat yang relatif singkat yang tidak mencapai suhu yang cukup untuk menghapus lapisan es utama di wilayah kutub. Tetapi sebelum waktu ini, siklusnya lebih pendek, periode hangat lebih lama, dan ada kalanya lapisan es mengalami penurunan yang signifikan. Diperkirakan sekitar waktu ini, suhu minimum di Greenland utara sekitar 10 derajat Celcius lebih hangat daripada sekarang.

Selama periode ini, sekelompok sedimen yang disebut Formasi Cap Copenhaven terbentuk di lingkungan muara. Beberapa lapisan sedimen ini kemungkinan merupakan sedimen yang terbawa ke area tersebut dari lingkungan terestrial, dan lapisan lainnya berpasir dan kemungkinan diendapkan oleh air asin.

Studi sedimen ini telah menemukan serbuk sari dari berbagai spesies tanaman dan beberapa fosil hewan. Ini menunjukkan bahwa ada lebih banyak spesies di ekosistem sebelumnya daripada yang ditemukan saat ini di Greenland utara, tetapi tidak jelas seberapa representatif temuan tersebut. Serbuk sari dapat menempuh jarak jauh, misalnya, dan hanya sebagian kecil dari hewan yang mungkin terawetkan.

Jadi, sebuah tim internasional yang besar memutuskan untuk mencari tahu apakah mereka dapat mempelajari lebih lanjut tentang ekosistem menggunakan DNA lingkungan. Sementara Greenland tetap hangat untuk beberapa waktu setelah endapan ini, itu hanya relatif hangat; Titik terendah musim dingin masih di bawah titik beku. Dan selama ratusan ribu tahun, wilayah itu umumnya sedingin yang Anda perkirakan di dekat perbatasan antara samudra Atlantik dan Arktik.

Para peneliti kemudian mencoba mencari tahu umur simpanan tersebut. Berdasarkan pembalikan medan magnet yang terjadi selama penempatan Formasi Cap Copenhaven, mereka menyimpulkan bahwa itu diendapkan antara 1,9 atau 2,1 juta tahun yang lalu—cukup dekat dengan perkiraan sebelumnya yaitu 2,4 juta tahun. Kemudian mereka memasukkan usia itu dan kondisi iklim setempat ke dalam program yang memperkirakan berapa banyak kerusakan yang harus diakumulasikan oleh DNA mereka. Ini menunjukkan bahwa pasti hanya ada sebagian kecil dari kerusakan yang terjadi pada DNA di iklim yang lebih hangat – kerusakan kemungkinan akan berkurang lebih dari 700 kali lipat.

Para peneliti berpendapat bahwa mineral dalam sedimen berinteraksi dengan DNA, menariknya keluar dari larutan dan melindunginya dari enzim lingkungan.