Restos microscópicos de ADN preservados en sedimentos geológicos del norte de Groenlandia han permitido extraer muestras de la fauna y la flora que habitaba la región hace dos millones de años. La información genética más remota hasta la fecha correspondía al hueso de un mamut hallado en Siberia de un millón de años de antigüedad. Las nuevas tecnologías, sin embargo, permiten describir un ecosistema prehistórico entero que incluye al mastodonte, otra especie emparentada con el elefante que los investigadores no esperaban encontrar tan al norte.
Este hallazgo ha sido llevado a cabo por un equipo liderado por los profesores Eske Willerslev, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), y Kurt H. Kjær, de la Universidad de Copenhague (Dinamarca). Los resultados de las muestras extraídas de las arcillas y el cuarzo analizados se publican ahora en Nature. "Un nuevo capítulo se abre por fin, ampliándose en un millón de años más de historia", valora Willerslev. "Por primera vez podemos investigar el ADN de un ecosistema tan antiguo".
"El ADN se puede degradar con mucha rapidez", explica Willerslev, también director del Centro de GeoGenética de la Fundación Lundbeck, asociado a la Universidad de Copenhague. "Pero hemos demostrado que, bajo las correctas circunstancias, podemos retroceder en el tiempo mucho más allá de lo que nadie se habría atrevido a imaginar". A raíz de estos descubrimientos, los investigadores esperan poder aplicar los resultados a la predicción del impacto medioambiental a largo plazo del actual cambio climático.
Sedimentos de materia orgánica en las muestras de la formación Kap København, en el norte de Groenlandia.
"Estos restos de ADN anciano aparecieron a gran profundidad en los sedimentos acumulados durante 20.000 años", explica por su parte Kjær. "Fueron conservados en última instancia por el permafrost bajo el hielo, y no han sido alterados por la mano del hombre en los últimos dos millones de años, lo que ha sido fundamental". El punto de prospección fue la formación de Kap København, un depósito de sedimentos de un centenar de metros de grosor situada en la desembocadura hacia el Océano Ártico de uno de los fiordos de la costa norte de Groenlandia.
En la época, la isla tenía un clima muy diferente. Era entre diez y diecisiete grados centígrados más cálido que ahora, con similitudes con lo que se prevé "para el futuro por culpa del cambio climático", apuntan los investigadores. En las muestras microscópicas depositadas capa a capa en la formación dieron con material correspondiente a microorganismos y plantas, pero también de reno, liebre, leminos (lemmings) y árboles como el abedul y el álamo. La verdadera sorpresa ha sido sin embargo dar con el mastodonte, un gigante prehistórico que no se esperaba encontrar tan lejos de su origen en América del Norte y Central.
Los investigadores extrayendo las muestras de ADN. NOVA, HHMI Tangled Bank Studios & Handful of Films
Investigadores de Dinamarca, Reino Unido, Francia, Suecia, Noruega, Estados Unidos y Alemania han trabajado en desentrañar los enigmas de las muestras. Ha sido un esfuerzo minucioso, por el que había que identificar el material genético entre los minerales, separarlo y analizarlo. A continuación lo compararon con las librerías de ADN existentes que recopilan datos de especies contemporáneas, que permitieron mediante aproximación determinar cuáles de sus ancestros vivían en ese momento. Estas técnicas, señalan, podrían aplicarse a otros entornos ricos en información biológica, como las arcillas en África.
Algunas muestras -muchas de las cuales procedían de una expedición de 2006, y no se habían podido estudiar sin la tecnología actual- se correlacionaban claramente con sus descendientes mientras que otras mostraban diferencias mucho más marcadas, por lo que solo pudieron identificar la familia a la que pertenecían. En algunos casos, no se pudo encuadrar el ADN recuperado en ninguna de las librerías sobre especies existentes hoy en día. En definitiva, se trata de una instantánea de un momento evolutivo desconocido hasta la fecha, según explican los investigadores.
El profesor Eske Willerslev preparando muestras en su laboratorio de Copenhague.
Al revisar el ADN antiguo de la formación Kap København, los investigadores encontraron una gran cantidad de bacterias, hongos y otros microorganismos que todavía están clasificando. El siguiente paso será describir las interacciones entre los animales, las plantas y los organismos unicelulares en el ecosistema prehistórico del norte de Groenlandia. Los "trucos" que esconden los genes de los ancestros de las plantas actuales podrían ayudar a desarrollar especies más resistentes al clima.
"Es posible que la ingeniería genética pueda imitar la estrategia que desarrollaron estas plantas y árboles hace dos millones de años para sobrevivir en un entorno caracterizado por el aumento de la temperaturas, y evitar la extinción de algunas especies", reflexiona Kjær. "Es uno de los motivos por el que este avance científico es tan importante, porque puede revelar cómo contrarrestar el devastador impacto del cambio climático".