DNA uit oeroude afzettingen laat zien dat Noord-Groenland ooit bedekt was met naaldwouden, bevolkt door hazen, rendieren en mogelijk zelfs mastodonten.
DNA van 2 miljoen jaar geleden, gewonnen uit sedimenten in Groenland, is het oudste bewaard gebleven DNA tot nu toe. Het laat de vorige recordhouder, DNA van 1 miljoen jaar oud, ver achter zich. ‘Dit DNA is ongeveer twee keer zo oud als wat eerder is gevonden’, zegt evolutionair geneticus Eske Willerslev van de Universiteit van Cambridge in Engeland.
Poolwoestijn
Het DNA is afkomstig van een hele voorraad aan verschillende organismen. Daardoor konden Willerslev en collega’s het ecosysteem reconstrueren van het Groenland van 2 miljoen jaar geleden. Toen was het klimaat een stuk warmer dan nu. Vandaag de dag is het gebied een poolwoestijn, met maar weinig leven. Destijds was het een woud bewoond door hazen, rendieren en misschien zelfs mastodonten: olifant-achtige dieren die ooit in Noord-Amerika voorkwamen.
Mieren zijn magnifieke navigators
Mieren zijn in staat tot verbazingwekkende navigatieprestaties. Misschien kan waardering hiervoor helpen om deze insectensoorten te behouden.
De vondst suggereert dat het mogelijk zal zijn om DNA te vinden van veel langer geleden dan eerder voor mogelijk werd gehouden. ‘Het zou me niet verbazen als we in het Noordpoolgebied nóg twee keer zo ver terug in de tijd kunnen gaan’, zegt Willerslev.
Beschermd tegen enzymen
Willerslev en zijn team haalden het oude DNA uit de Kap København-formatie. Dit is een reeks van lagen zand, slib en modder die in totaal meer dan 90 meter dik is. De lagen werden 2 miljoen jaar geleden afgezet.
Het DNA was niet afkomstig van gefossiliseerde organismen, maar was gebonden aan mineraaldeeltjes in de afzettingslagen. Daardoor bleef het DNA beter bewaard, zegt teamlid Karina Sand, experimenteel geobioloog aan de Universiteit van Kopenhagen in Denemarken. Enzymen konden er namelijk niet bij komen om het af te breken.
Mastodonten
Dit omgevings-DNA was afkomstig van het hele scala aan organismen dat in het gebied leefde. Het team noteerde 102 plantengeslachten. Sommige daarvan groeien nog steeds in Groenland, zoals de struiken Dryas en Vaccinium. Maar andere komen er niet meer voor, zoals sparren, meidoorns en populieren. ‘Er was feitelijk een bos’, zegt Willerslev.
De onderzoekers identificeerden minder dier- dan plantensoorten. Waarschijnlijk kwam dat doordat dieren altijd een kleiner deel van de biomassa vormen dan planten, zegt Willerslev. Toch onthulde het DNA dat er poolhazen in het gebied voorkwamen, knaagdieren die familie waren van lemmingen, en muskusratten, ganzen en rendieren.
Er was ook DNA van een uitgestorven familielid van de olifant. Dat identificeerde het team, met een slag om de arm, als een mastodont, niet als een mammoet. Mastodonten leefden enkele miljoenen jaren in Amerika, maar er zijn nooit eerder aanwijzingen gevonden dat ze ook in Groenland voorkwamen. Hoe de mastodonten naar Groenland zouden zijn gereisd, is niet bekend. Mogelijk staken ze het zee-ijs over.
Nóg ouder DNA?
Als vrij voorkomend DNA zo lang kan overleven door te binden aan mineraaldeeltjes onder koude omstandigheden, is er misschien ook nog veel ouder DNA te vinden, zegt moleculair ecoloog Laura Parducci van de Sapienza-universiteit van Rome in Italië. Zij was niet betrokken bij het onderzoek.
De Kap København-formatie bestond in het pleistoceen. Dit tijdvak begon 2,58 miljoen jaar geleden en eindigde 11,7 duizend geleden. Aan het begin van het pleistoceen bedekte permanent ijs de Noordpool voor het eerst in miljoenen jaren. Sindsdien is het altijd bevroren gebleven. Bovendien was het Noordpoolgebied al koud vóór het pleistoceen. Er zou dus permafrost te vinden kunnen zijn die nóg ouder is, waarin DNA bewaard is gebleven.
Antarctica bevroor veel eerder, vanaf zo’n 55 miljoen jaar geleden, zegt Parducci. ‘In potentie kun je daar dus veel verder terug in de tijd gaan.’ Maar: ‘De diversiteit aan planten en dieren zou wel veel kleiner zijn’, zegt geogeneticus Kurt Kjaer van de Universiteit van Kopenhagen, een van de auteurs van de studie. Antarctica is namelijk al héél lang een poolwoestijn.
