Wiewiórcze kupy sprzed 700 000 lat. Co kryje się w odchodach zamrożonych w wiecznej zmarzlinie?
Kanadyjscy naukowcy przeanalizowali skamieniałe odchody arktycznych wiewiórek sprzed setek tysięcy lat. W środku znaleźli coś, czego nikt się nie spodziewał: DNA mamutów włochatych, roślin i owadów, które tworzy niezwykły portret zaginionego ekosystemu.
Gdy myślimy o paleontologii, przed oczami stają nam szkielety dinozaurów lub zamrożone tusze mamutów. Tymczasem najlepsze okno na przeszłość może kryć się w czymś znacznie mniej spektakularnym — w odchodach. Międzynarodowy zespół badaczy przeanalizował skamieniałe koprolity arktycznych wiewiórek wydobyte z wiecznej zmarzliny na terytorium Jukonu w Kanadzie. To, co w nich znaleziono, całkowicie zmienia obraz życia w epoce lodowcowej.
Kopalnia informacji w odchodach
→ Czytaj też: Upadek czterech cywilizacji w jednym momencie. Archeolodzy rozwiązali zagadkę epoki brązu
W badaniu opublikowanym w „Nature Communications” zespół pod kierunkiem Tylera Murchiego z McMaster University oraz Hendrika Poinara, dyrektora McMaster Ancient DNA Centre, wydobył DNA środowiskowe (eDNA) z koprolitów wiewiórek ziemnych z rodzaju Urocitellus. Próbki mają od 30 000 do aż 700 000 lat. To jedne z najstarszych sekwencji DNA kiedykolwiek odzyskanych z materiału kopalnego.
Wieczna zmarzlina działa jak naturalna zamrażarka — spowalnia rozkład materii organicznej i chroni delikatne nici kwasów nukleinowych. Dzięki temu naukowcy mogli zrekonstruować nie tylko genom samych wiewiórek, ale także DNA innych organizmów, które te zwierzęta zetknęły się w swoim środowisku. W koprolitach znaleziono ślady roślin, grzybów, owadów, a nawet dużych ssaków — w tym mamuta włochatego, konia stepowego i bizona.
Wiewiórki, które jadły mamuty? Nie do końca
→ Czytaj też: Badanie DNA 142 średniowiecznych grobów. Co odkryto w parze dorosły-dziecko?
Jak DNA mamuta trafiło do wiewiórczych odchodów? Jacquelyn Gill, paleoekolog z University of Maine, która nie brała udziału w badaniu, wyjaśnia w rozmowie z „Science News”, że wiewiórki raczej nie polowały na mamuty. „Mogły żuć kości w poszukiwaniu wapnia” — komentuje. Arktyczne wiewiórki ziemne (Urocitellus parryii) są oportunistycznymi wszystkożercami. Hibernują przez około osiem miesięcy w roku, a w krótkim okresie aktywności muszą zgromadzić jak najwięcej zasobów. Nie gardzą padliną, a kości mamutów były łatwo dostępne na stepie tundry.
Zespół zrekonstruował aż 18 kompletnych genomów mitochondrialnych różnych gatunków. To pozwoliło nie tylko zidentyfikować skład diety wiewiórek, ale także odtworzyć sieć powiązań ekologicznych sprzed setek tysięcy lat. „To migawka w czasie, której nie dałoby się uzyskać z samych skamieniałości szkieletowych” — podkreśla Kelsey Witt, biolog obliczeniowy z Clemson University.
Zaskakujący zwrot: wiewiórcza emigracja na Syberię
Analiza DNA ujawniła coś, co całkowicie zmienia dotychczasowe poglądy na historię wiewiórek w Ameryce Północnej. Przed tym badaniem naukowcy sądzili, że wiewiórki ziemne zamieszkujące Jukon 700 000 lat temu były tym samym gatunkiem, co współczesne populacje. Okazało się jednak, że dawna linia genetyczna zniknęła z Jukonu, a jej najbliżsi krewni żyją dziś… w zachodniej Syberii. To dowód na to, że zmiany klimatu w przeszłości przesuwały całe populacje na ogromne odległości.
„Nauka jest najlepsza, gdy bierze coś zwyczajnego, dziwnego, a nawet zabawnego i pokazuje, że kryje się w tym znacznie większa historia” — mówi Murchie w rozmowie z „Popular Science”. „W tym przypadku wiewiórcze odchody okazały się oknem na głęboki czas, zmiany klimatu, wymieranie, ewolucję i ekosystemy, które już nie istnieją”.
Co to znaczy dla przyszłości?
Badanie starożytnego DNA z koprolitów to nie tylko podróż w przeszłość. Może pomóc przewidzieć, jak dzisiejsze gatunki poradzą sobie z ociepleniem klimatu. „Możemy przyjrzeć się genom, które podlegały selekcji w odpowiedzi na zmiany klimatu w przeszłości, i to może pomóc nam zrozumieć, jak dzisiejsze zwierzęta mogą — lub nie — przystosować się do obecnego ocieplenia” — tłumaczy Poinar.
W dobie gwałtownych zmian środowiskowych takie dane są na wagę złota. Pokazują, że nawet pozornie nieistotne szczątki — garść odchodów sprzed pół miliona lat — mogą nieść informacje kluczowe dla naszego gatunku. Bo jeśli wiewiórki potrafiły przetrwać epoki lodowcowe i migrować na inny kontynent, to może i my mamy czego się od nich nauczyć.
