RAPORT

KORONAWIRUS: MAPY, STATYSTYKI, PORADY

Po co nam archaiczny DNA – czyli o zębie sprzed 1,6 mln lat

W Sztokholmie udało się wydobyć i zsekwencjonować DNA z zęba mamuta datowanego na 1,6 mln lat (fot. R.Stothard/Getty Images, zdjęcie ilustracyjne)
W Sztokholmie udało się wydobyć i zsekwencjonować DNA z zęba mamuta datowanego na 1,6 mln lat (fot. R.Stothard/Getty Images, zdjęcie ilustracyjne)

Udało się poznać sekwencję DNA sprzed 1,6 mln lat. I niekoniecznie archeogenetyka stanęła tym samym pod ścianą typu „starszego się już nie da”. Czy pomoże nam to kiedyś poznać prawdziwą ewolucję życia na Ziemi, chociażby w erze kenozoicznej? Czy pomoże nam to lepiej zrozumieć pochodzenie naszego własnego gatunku?

Odkryli szkielety piratów sprzed 300 lat. Teraz szukają... ich potomków

Amerykańscy archeolodzy dokonali niezwykłego odkrycia u wybrzeży półwyspu Cape Cod. Udało im się natrafić na szkielety piratów ze statku, który...

zobacz więcej

Gdy w magazynie „Nature” z 16 lutego zobaczyłam wiadomość, że naukowcom ze szwedzkiego centrum paleogenetyki w Sztokholmie udało się wydobyć i zsekwencjonować DNA z zęba mamuta datowanego na 1,6 mln lat, a odkopanego z wiecznej zmarzliny w latach 70. XX w., ekscytacja moja pomieszała się ze smutkiem.

Ekscytacja, bo to jest dwukrotnie starsza próbka niż jakakolwiek dotąd zanalizowana. A smutek, bo… szkoda że Lucy i jej pobratymcy biegali po afrykańskiej sawannie, a nie po plejstoceńskich terenach północnych. Na sawannie ich DNA uległo rozkładowi, i choć mamy niemal kompletne szkielety, ewolucja hominidów to nadal pełna dziur i zawiłości opowieść. Nie to co opowieść o ewolucji koni czy mamutów, która dzięki analizom archaicznego DNA udaje się opowiedzieć coraz dokładniej.

Do wspomnianego wyżej wydania „Nature” palma pierwszeństwa w kwestii „najstarszy DNA, który udało się zsekwencjonować” należała od 2013 r. do badaczy duńskich. Zajęli się oni innymi wydobytymi z wiecznej zmarzliny kośćmi, które należały do przodka współczesnych nam koni.

Bezkonkurencyjne DNA


Było to wielkie odkrycie i wtedy też zasłużyło na prezentację w prestiżowym periodyku „Nature” z kilku względów. Podstawowy jest jednak ten, że nic tak nie przechowuje w sobie śladów ewolucji i pokrewieństw, jak DNA. Bo podobni zewnętrznie bywają do siebie ludzie nawet całkiem niespokrewnieni, a DNA raczej w tej materii nie bywa „łudząco podobne”.

Naukowcy odkryli pod lodami Antarktydy nieznane zwierzęta. Przez przypadek

Głęboko pod lodowcem Antarktydy brytyjscy naukowcy natknęli się na nieznane do tej pory zwierzęta, podobne do gąbek – informuje „Frontiers in...

zobacz więcej

Tu gwoli wyjaśnienia trzeba powiedzieć, że najbardziej są ze sobą spokrewnione bliźnięta jednojajowe i dlatego sekwencje ich DNA są bardzo do siebie podobne – na ogół niemal identyczne. Im jednak dalej dane dwa organizmy są od siebie na drzewie genealogicznym, tym większe różnice genetyczne w sekwencji DNA daje się między nimi zaobserwować – i to nadal w jednym gatunku.

Gdy zaś przeskakujemy z drzewa genealogicznego na drzewo życia, zmiany genetyczne są znacznie głębsze, ale pozwalają – jeśli zastosujemy stosowne tzw. „zegary molekularne” (geny bardzo mało zmienne w toku ewolucji) – ustalić pokrewieństwa między, dajmy na to, owsem i owsikiem. Wykonana analiza powie nam, kiedy żył najprawdopodobniej ostatni wspólny przodek obu organizmów. W tym wypadku – to było na samym początku życia, gdy komórki jeszcze nie były osobno zwierzęce i roślinne.

Nowe gatunki powstają ze starych na różnych drogach (może to być np. izolacja geograficzna albo mieszanie się dwóch i więcej gatunków, a następnie powstanie bariery uniemożliwiającej dalsze krzyżowanie), jednak ślad każdej z tych dróg zapisze się w sposób pewny w DNA osobnika. I może potem zostać przeczytany przez paleogenetyków.

Przeczytaj też: Mamy jeszcze jednego przodka ak się stało, gdy np. w sierpniu 2018 roku odkryto, iż kość pewnej dziewczynki sprzed 90 tys. lat odkryta w syberyjskiej jaskini należała do dziecka neandertalskiej matki i denisowiańskiego ojca. Była potomstwem mieszanki dwóch gatunków blisko spokrewnionych hominidów.

Niesamowite znalezisko. Runy najstarszym zabytkiem słowiańskiego piśmiennictwa

Inskrypcję składającą się z siedmiu znaków, datowaną na około 600 rok, odnaleziono na stanowisku archeologicznym w Lánach koło Brzecławi (Břeclav)...

zobacz więcej

My też w naszych genomach mamy taką neandertalską pozostałość po krzyżówce naszych przodków, i nie jest to bez znaczenia dla naszej podatności na COVID-19 .

Poznanie na drodze badań molekularnych specjacji (historii powstawania nowych gatunków) i ewolucji okazuje się niespodziewanie istotne nie tylko dla paleontologów, archeologów i ewolucjonistów oraz miłośników tych przeciekawych nauk. A kto nie wierzy, niech spróbuje pogadać z pięciolatkiem o dinozaurach – szybko zostaniecie z rozdziawiona buzią, bo jego to tak interesuje, że wie, jak wyglądał parasaurolophus, a wy, mili moi dorośli czytelnicy, na ogół tego nie wiecie.

Czy nie byłoby fajnie wiedzieć, które dinozaury były z którymi NAPRAWDĘ spokrewnione? Wprawdzie „kości nigdy nie kłamią” – ale niestety niekoniecznie zachowują się w nich wszystkie świadectwa specjacji.

Ząb mamuta w wiecznej zmarzlinie


Mówimy tu jednak o stworzeniach, które panowały na ziemi 100 mln lat temu. To na razie niemożliwe. Dwa czy 2,5 mln lat stało się jednak perspektywą kuszącą, odkąd Szwedzi zabrali się solidnie i skutecznie za ząb mamuta wydobyty z wiecznej zmarzliny pół wieku temu, a liczący sobie, bagatela, 1,6 mln lat.

Najstarsze odczytane DNA ma ponad milion lat

Zsekwencjonowano liczące ponad milion lat DNA mamuta. Jest to najstarsze jak dotąd DNA, jakie udało się odczytać – informują naukowcy na łamach...

zobacz więcej

Nie była to wyłącznie sztuka dla sztuki, uczestnictwo w zawodach, komu się uda zanalizować starszy DNA. Tu zacytuję samych autorów badania:

„Stwierdzamy, że we wczesnym plejstocenie we wschodniej Syberii występowały dwie odrębne linie mamutów. Jedna z tych linii dała początek mamutowi włochatemu, a druga reprezentuje wcześniej nierozpoznaną linię, przodka pierwszych mamutów, które skolonizowały Amerykę Północną. Nasze analizy ujawniają, że mamut kolumbijski z Ameryki Północnej wywodzi swoje pochodzenie z krzyżówki między tymi dwiema liniami środkowego plejstocenu, z mniej więcej równymi proporcjami domieszek. Na koniec pokazujemy, że większość zmian w kodowaniu białek związanych z adaptacją do zimna mamutów włochatych wystąpiła już milion lat temu.”

Et voila! To nie są trywialne wyniki – kości by nam tego nie powiedziały, o ile DNA z nich nie zostałby zsekwencjonowany.

Sumienni ludzie żyją dłużej. Naukowcy wyjaśniają przyczyny

To, że osobowość wpływa na jakość i długość naszego życia, zostało udowodnione wcześniej. Teraz badacze poświęcili więcej uwagi układowi...

zobacz więcej

Takie badania archeogenomiczne pozwalają nam dzisiaj głębiej rozumieć historię ludzkiej populacji, nasze własne pradzieje, jeszcze 30 lat temu zupełnie przed nami zakryte i obracające się wokół wielu konkurujących ze sobą teorii opartych o analizy językoznawcze czy antropologiczne. Przyszedł DNA i pozamiatał – można powiedzieć.

I choć w kwestii naszych europejskich ojców (do grona których dobił w ostatnich dwóch latach kolejny syberyjski przodek) wystarczyło sekwencjonować DNA nie starsze niż liczące 10 tys. lat, to historia Europy i archeologia naszego kontynentu po prostu została wywrócona i poukładana częściowo na nowo właśnie dzięki tym badaniom genetycznym.

Genomy dynastii Piastów


Gdyby wydobywanie archaicznego DNA i jego analiza były trywialne i nie zależały w wielkiej mierze od jakości szczątek, ich przechowywania po odkryciu, a także kwalifikacji zespołu badawczego oraz nietuzinkowości metod i sprzętu, którymi uczeni muszą się posługiwać, domniemywam, że już od lat znalibyśmy genomy naszych rodzimych władców z dynastii Piastów. A nie znamy.

Zobacz też: Milczący DNA dużo powie, jeśli mu zadać odpowiednie pytania. Choćby o raka

Kolejna burza w fiolce ze szczepionką

Nie minęła jeszcze całkiem fala fejków, przekłamań i „opowieści dziwnej treści” w kwestii szczepionek przeciw COVID-19 bazujących na technologii...

zobacz więcej

Te szczątki – nie jest ich wiele, to fakt – mają niecały tysiąc lat. Na skali czasu, gdzie odnotowuje się badania archaicznego DNA, to „młodziaki”.

Od kilku już lat liczę na to, że przyznane w tym celu niemałe granty wreszcie zaowocują jakimś konkretem. Rośnie jednak we mnie obawa, że szybciej poznam genom Lucy niż Piastów śląskich czy mazowieckich, potomków w prostej linii Mieszka i Bolesława – których szczątki zostały sprofanowane już we wczesnym średniowieczu podczas wojen z Czechami. Ucieszę się jeszcze bardziej niż dziś, aczkolwiek znów… z pewnym osobistym, maleńkim smuteczkiem w tle.

źródło:
Zobacz więcej