Hé lộ hệ sinh thái đặc biệt 2 triệu năm tuổi

Lớp trầm tích bị đóng băng tại hệ tầng Kap Kobenhavn ở phía bắc Greenland, nơi các nhà khoa học tìm thấy các mẫu ADN 2 triệu năm tuổi

Các mẫu ADN 2 triệu năm tuổi này cho thấy, vùng cực phần lớn không có sự sống hiện nay từng là nơi sinh sống của nhiều loài thực vật và động vật - bao gồm các động vật có vú như voi răng mấu, tuần lộc, thỏ rừng, chuột lemming, ngỗng, cây bạch dương... Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Nature mới đây.

Các nhà nghiên cứu phát hiện sự pha trộn giữa các loại cây và động vật ở vùng ôn đới và vùng Bắc Cực đã phản ánh một loại hệ sinh thái chưa từng được biết đến và cũng không có hệ sinh thái hiện đại tương đương. Hệ sinh thái này đóng vai trò như bản đồ di truyền về cách thức các loài thích nghi với khí hậu ấm hơn.

Trong chuyến thám hiểm năm 2006, các nhà khoa học Đan Mạch đã phát hiện và tách được ADN môi trường (dấu vết di truyền mà tất cả các sinh vật sống để lại trong môi trường) trong một lượng nhỏ trầm tích lấy từ một vịnh hẹp ở Bắc Băng Dương, ở điểm cực Bắc của Greenland. Sau đó, các nhà khoa học so sánh các đoạn ADN với các dữ liệu ADN hiện có, được thu thập từ cả động vật, thực vật và vi sinh vật đã tuyệt chủng và còn sống. Vật liệu di truyền này đã hé lộ nhiều loài thực vật và sinh vật khác chưa từng được phát hiện.

Đồng tác giả nghiên cứu, trợ lý giáo sư tại Trung tâm Lundbeck Foundation GeoGenetics của Đại học Copenhagen - Mikkel Pedersen - cho biết, dữ liệu này đã khiến các nhà khoa học kinh ngạc về sự hiện diện của loài voi răng mấu tại vùng cực Bắc. Vật liệu di truyền này cũng phá vỡ kỷ lục trước đó về ADN lâu đời nhất thế giới, vốn thuộc một nghiên cứu được công bố vào năm 2021 về răng của voi ma mút sinh sống trên thảo nguyên Siberia hơn 1 triệu năm trước, cũng như kỷ lục trước đó về ADN từ trầm tích.

Giáo sư Eske Willerslev, Giám đốc Trung tâm Lundbeck Foundation GeoGenetics, cho hay, trong khi ADN từ xương hoặc răng động vật có thể làm sáng tỏ thông tin về một loài riêng lẻ, thì ADN môi trường cho phép các nhà khoa học xây dựng bức tranh về toàn bộ hệ sinh thái. Trong trường hợp này, cộng đồng sinh thái mà các nhà nghiên cứu tái tạo lại đã tồn tại khi nhiệt độ khu vực ấm hơn Greenland ngày nay từ 10-170C.

Giáo sư Willerslev chia sẻ, việc trích xuất các đoạn mã di truyền từ trầm tích đã tốn rất nhiều công sức. Các nhà nghiên cứu nhận định việc ADN tự liên kết với bề mặt khoáng chất có thể là lý do khiến nó tồn tại lâu như vậy.

Nghiên cứu sâu hơn về ADN môi trường từ khoảng thời gian này có thể giúp các nhà khoa học hiểu được các loài sinh vật có thể thích nghi với biến đổi khí hậu như thế nào. Đó là kiểu khí hậu con người sẽ phải đối mặt trên trái đất do sự nóng lên toàn cầu và nghiên cứu sẽ giúp đem đến một số ý tưởng về cách thiên nhiên sẽ phản ứng với nhiệt độ ngày càng tăng. Việc nắm được chính xác lộ trình này sẽ giúp con người hỗ trợ các loài sinh vật thích nghi được với khí hậu đang thay đổi rất nhanh.