DNA Tertua Dunia Ungkap Rahasia Ekosistem Arktik yang Hilang 2 Juta Tahun Lalu
Para ilmuwan telah menemukan fragmen kecil DNA berusia 2 juta tahun yang terperangkap di dalam lapisan beku sedimen Arktik. Materi genetik purba, yang tertua yang pernah ditemukan, telah memberikan gambaran sekilas tentang ekosistem yang sebelumnya tidak diketahui.
Sejak 2006, para peneliti telah menemukan 41 sampel DNA dalam lempengan sedimen sedalam 328 kaki (100 meter) di Formasi Kap København di Greenland utara. Fragmen genetik, yang dikenal sebagai DNA lingkungan, ditinggalkan oleh tumbuhan, hewan, dan mikroba yang pernah hidup di daerah tersebut dan telah terawetkan dengan sempurna oleh permafrost dan es.
Sampel DNA tertua sebelumnya yang pernah ditemukan, yang terungkap ke dunia pada tahun 2021, diambil dari tulang mammoth berusia 1,2 juta tahun di Siberia, tulis para peneliti dalam sebuah pernyataan.
Dalam sebuah studi baru, diterbitkan 7 Desember di jurnal Nature(terbuka di tab baru), peneliti mengisolasi dan menganalisis sampel DNA purba dan membandingkannya dengan urutan genom yang diketahui untuk mengungkap makhluk apa yang meninggalkan DNA. Hasilnya melukiskan gambaran ekosistem yang sangat beragam yang mencakup burung, rusa kutub, terwelu dan, yang paling mengejutkan, mastodon, kelompok kerabat gajah yang telah punah yang sebelumnya tidak diketahui pernah hidup sejauh itu di utara.
"Babak baru yang mencakup satu juta tahun ekstra sejarah akhirnya dibuka dan untuk pertama kalinya kita dapat melihat langsung DNA ekosistem masa lalu yang jauh di masa lalu," penulis utama studi Eske Willerslev(terbuka di tab baru), seorang ahli ekologi evolusi di University of Cambridge di Inggris, mengatakan dalam pernyataannya.
“Baru setelah generasi baru ekstraksi DNA dan peralatan pengurutan dikembangkan, kami dapat menemukan dan mengidentifikasi fragmen DNA yang sangat kecil dan rusak dalam sampel sedimen,” rekan penulis studi Kurt Kjæ(terbuka di tab baru)r , ahli paleogeologi dan ahli genetika di Universitas Kopenhagen di Denmark, mengatakan dalam pernyataan tersebut.
Selain berbagai hewan, DNA juga mengungkap keberadaan beberapa spesies pohon, bakteri, dan jamur. Tidak semua sampel DNA dapat dicocokkan dengan spesies yang diketahui, menunjukkan bahwa beberapa mungkin baru dalam ilmu pengetahuan. Namun, hampir semua teridentifikasi setidaknya ke genus yang benar.
Lapisan sedimen yang digali oleh para peneliti terakumulasi selama periode 20.000 tahun sekitar 2 juta tahun yang lalu. Selama waktu ini, daerah tersebut bersuhu antara 18 dan 31 derajat Fahrenheit (10 hingga 17 derajat Celcius) lebih hangat daripada Greenland saat ini, tulis para peneliti dalam pernyataan tersebut. Ini menunjukkan bahwa seluruh ekosistem dapat naik dan turun karena perubahan iklim, tambah mereka.
“Data menunjukkan bahwa lebih banyak spesies dapat berevolusi dan beradaptasi dengan suhu yang sangat bervariasi dari yang diperkirakan sebelumnya,” rekan penulis studi Mikkel Pedersen(terbuka di tab baru), seorang ahli genetika evolusioner di Universitas Kopenhagen, mengatakan dalam pernyataan tersebut. "Tapi, yang terpenting, hasil ini menunjukkan bahwa mereka membutuhkan waktu untuk melakukannya." Oleh karena itu, spesies yang terancam oleh perubahan iklim yang didorong oleh manusia saat ini tidak mungkin berhasil karena mereka akan memiliki lebih sedikit waktu untuk beradaptasi, tambahnya.
Para peneliti sekarang akan mencoba membangun gambaran yang lebih mendalam tentang ekosistem Kap København dengan mencari tahu bagaimana berbagai spesies berinteraksi satu sama lain, menurut pernyataan tersebut. Temuan baru ini juga dapat menjelaskan jika dan bagaimana DNA telah berubah selama 2 juta tahun terakhir, tambah tim tersebut.
Mampu menemukan, mengisolasi, dan mengurutkan DNA kuno semacam itu juga memberikan harapan bahwa sampel genetik kuno yang sama, atau bahkan lebih tua, dapat digali di tempat lain di seluruh dunia.
"Jika kita dapat mulai mengeksplorasi DNA purba kita mungkin dapat mengumpulkan informasi terobosan tentang asal-usul banyak spesies yang berbeda - bahkan mungkin pengetahuan baru tentang manusia pertama dan nenek moyang mereka," kata Willerslev. "Kemungkinannya tidak terbatas."
