240萬年DNA 描繪格陵蘭古生態系統

格陵蘭島（Greenland）荒涼的北部海岸，地質學家和生物學家採用從這片土地上獲得的240萬年前的DNA，拼湊出了一個與今天截然不同的古生態系統：長毛象（Mastodon）穿越茂密的森林，螃蟹在珊瑚叢中繁衍生息。

發表於《自然》（Nature）雜誌上的論文，研究人員分析了有史以來最古老的遺傳物質樣本，以了解當地球氣候較溫暖時，格陵蘭島的一個小角落會是什麼樣。

「它展示了一個生態環境，裡面的生物和今天不同。」丹麥哥本哈根大學和英國劍橋大學生態學家、這項研究的作者之一埃斯克‧威勒斯列夫（Eske Willerslev）說。

古老的DNA很罕見。當一個有機體活著時，會將自己的物質從頭髮、糞便到死皮等，釋放到周圍環境中，環境碎屑中的DNA，被稱為「環境DNA」，簡稱eDNA，就像條碼一樣，可以告訴科學家它來自哪個物種。

「這有點像犯罪現場的法醫分析。」加拿大圭爾夫大學生物學家邁赫達‧哈吉巴拜（Mehrdad Hajibabaei）說，「你可用它來識別活在那個環境中的生物。」

這項研究是第一次使用eDNA重建史前生態系統。格陵蘭島嚴酷的氣候無疑對保存DNA起到了幫助作用。論文分析的eDNA來自皮里地（Peary Land），格陵蘭北極海岸的一個半島，距北極僅約450英里。

威勒斯列夫和幾位同事，2006年首次挖掘了皮里地永久凍土的樣本。在這篇論文之前，已知最古老的DNA來自保存於西伯利亞冰層中的兩隻猛獁象，估計年齡在120萬到170萬年之間。但威勒斯列夫團隊測得的eDNA要古老得多，大約是240萬年前。

他們篩選eDNA片段以尋找相匹配的物種。考慮到更新世（Pleistocene）以來物種的變遷方式，論文所分析的eDNA與今天的動物、化石紀錄中的動物都不完全匹配。作為備用方法，科學家必須確定近親物種，這將他們導向從未被追溯的北極史前生物。

在eDNA紀錄中，研究人員發現了現代大象的近親長毛象的證據，還發現了一些動物的遺跡，與今天的馴鹿、囓齒動物和鵝有物種上的關聯，以及與螞蟻和跳蚤有關的小蟲子；同時也發現了海洋生物的遺跡，包括曾經生活在北極水域的圓尾鱟（Horseshoe Crabs，也叫馬蹄蟹）。

一些較小的動物今天仍然生活在格陵蘭島，但對於其他生物來說，這裡現在太冷了。氣候紀錄顯示，240萬年前，格陵蘭島的溫度比今天高20~34°F。

植物方面，研究人員發現了一種結合楊樹、樺樹等多葉落葉樹和北極灌木的奇怪組合。這是今天地球上並不存在的溫帶和極地植物的組合。

哈吉巴拜表示，這項研究對了解地球在北極等地區的不同之處幫助極大，同時也向科學家展示，如何探索氣候變化中的生態系統。◇