Forskere finder 1 million år gammelt marint DNA i antarktisk sediment

En ny undersøgelse ledet af University of Tasmania – med deltagelse af University of Bonn – opdagede det ældste marine DNA i dybhavssedimenter i Scotiahavet nord for det antarktiske kontinent. Materialet kunne dateres til en million år. Sådant gammelt materiale viser, at sedimentært DNA kan åbne vejen til at studere langsigtede reaktioner fra havets økosystemer på klimaændringer. Denne anerkendelse vil også hjælpe med at vurdere nuværende og fremtidige ændringer af livet i havet omkring det frosne kontinent. Undersøgelsen udkom i tidsskriftet Nature Communications .

Antarktis er en af ​​de mest sårbare regioner over for klimaændringer på Jorden. At studere tidligere og nuværende reaktioner fra det polare marine økosystem på miljø- og klimaændringer er derfor kritisk og presserende. Sedimentær gammel DNA (sedaDNA) analyse er en ny teknik, der hjælper med at tyde "hvem" har levet i havet i fortiden og "hvornår". Også tider med store ændringer i sammensætningen kan relateres til ændringer i klimaet. Sådan viden kan hjælpe os med at komme med forudsigelser om, hvordan livet i havet omkring Antarktis vil reagere på igangværende og fremtidige klimaændringer.

Et internationalt hold brugte sedaDNA til at undersøge ændringer i marine organismestrukturer i Scotiahavet i løbet af de sidste 1 million år ved hjælp af sedimenter erhvervet under IODP Ekspedition 382 "Iceberg Alley and Subantarctic Ice and Ocean Dynamics" i 2019. Først foretog holdet omfattende forurening kontrol for at sikre, at sedaDNA-signaler er autentiske, herunder for eksempel undersøgelse af karakteristiske aldersrelaterede skadesmønstre i de genvundne DNA-fragmenter. De var i stand til at opdage gammelt DNA så gammelt som en million år.

"Dette omfatter langt det ældste autentificerede marine sedaDNA til dato," forklarede Dr. Linda Armbrecht, den ledende efterforsker fra University of Tasmania, Australien. Blandt de påviste organismer var kiselalger som primære nøgleproducenter, hvis DNA blev påvist tilbage til en halv million år.

Dataene viser også, at kiselalger var konsekvent rigeligt i varme klimatiske perioder. Den sidste sådan ændring i fødenettet i Scotiahavet fandt sted for omkring 14.500 år siden. "Dette er en interessant og vigtig ændring, der er forbundet med en orddækkende og hurtig stigning i havniveauer og massivt tab af is i Antarktis på grund af naturlig opvarmning," tilføjede Dr. Michael Weber, anden forfatter af undersøgelsen fra University of Bonn. Opvarmningen forårsagede tilsyneladende en stigning i havproduktiviteten omkring Antarktis.

Undersøgelsen viser, at marine sedaDNA-analyser kan udvides til hundredtusindvis af år, hvilket åbner vejen til studiet af økosystem-dækkende marine skift og ændringer i paleo-produktivitet gennem mange istidscyklusser. Disse perioder med naturlige klimaændringer kan også give indsigt i den nuværende og fremtidige menneskeskabte klimaopvarmning, og hvordan økosystemet kan reagere på det. + Udforsk yderligere

Havets opvarmning truer den rigeste marine biodiversitet