Gamle DNA kan give overraskende svar på spørgsmål om udviklingen og forholdet mellem arter.
Lad os få dette ud af vejen: Ancient DNA vil minde dig om Jurassic Park. Nylige overskrifter, der involverer gammelt DNA eller paleogenetik, involverer rekonstruktion af DNA fra den gigantiske moa-fugl ved hjælp af dens fjer, identificering af resterne af en 4.000 år gammel mumie fra dens tænder og sekvensering af genomet til en uldig mammut fra sit hår. (Lyt til vores interview med Stephan Schuster for mere om den mammut.) Forskeres søgen efter at forstå byggestenene for længe væk skabte kunne føre dig ned ad en glat skråning til visioner om en potentielt farlig sjovspark ud af moas, mammuter og mumier (åh min!).
Ja, måske en dag kunne vi imprægne en elefant med en uldig mammut. Men i dag bruger forskere gammelt DNA til at give overraskende svar på spørgsmål om udviklingen og forholdet mellem arter. Det var for 25 år siden, da forskere udviklede en teknik til ekstraktion af DNA fra mitokondrier i gamle knogler og andet biologisk materiale, så vi fik et glimt af den genetiske fortid.
Beth Shapiro er en evolutionær biolog, der i en alder af 33 vandt et MacArthur-stipendium (også kendt som ”Genius Grant”) for sit arbejde ved hjælp af gammelt DNA til at spore historien om uddøde eller truede arter. Vi talte i telefon, og hun fortalte mig, at hun er interesseret i gammelt DNA, fordi som hun siger: ”Du kan se ind i fortiden og se evolutionen, som det sker.” Shapiro fortalte mig om sit første forsøg på gammelt DNA - på udkig efter moderne slægtninge til den berømte uddøde dodofugl.
Beth Shapiro: Alle ved, hvad dodoen er - det er en stor flygeløs fugl, der er uddød, sandsynligvis fordi mennesker fik den til at udryddes, da de ankom til Mauritius for et par hundrede år siden. Det spørgsmål, vi ønskede at stille, var, hvilken slags fugl er dodoen? Hvad er den evolutionært nærmeste levende fugl til dodoen? For at gøre dette besluttede vi, at vi ville udvinde en smule DNA fra dodo-rester, som vi måske kunne have fundet enten på Mauritius eller museer, der var omkring Europa. Og vi prøvede, og vi forsøgte, og vi mislykkedes.
Men endelig kunne vi få DNA fra det eneste komplette skelet af en dodo, der er tilgængelig. Det er på Oxford University Museum of Natural History. Vi skåret en lille bid ud af dets ben. Jeg tror, det er en af de mest skræmmende oplevelser i min tid som en gammel DNA-videnskabsmand indtil videre - ødelægger dette dyrebare eksemplar. Nå, ikke ødelægger det, men bestemt markerer mig.
Så vi skar en lille smule DNA ud af dets ben, og vi var i stand til at udtrække et lille fragment af mitokondrielt DNA. Vi fandt ud af, at dodoen var mest relateret til duer. Det har længe været kendt, at dodos sandsynligvis var tæt knyttet til duer, men man troede, at de var i en slags søstergruppe. Men faktisk fortæller DNAet os, at dodoen falder inden for mangfoldigheden af duer i verden. Så det er bare en stor, flyfri due. Og den mest beslægtede duve til dodoen er en smuk fugl kaldet nicobar-duen.
Shapiro er nu fokuseret på at rekonstruere befolkningsdynamikken i antikke arter ved hjælp af mange DNA-prøver til at forstå store dyrs historie og adfærd mange årtusinder ind i fortiden. Hun siger, at det næste trin for gammelt DNA er at forbedre moderne værktøjer for at arbejde med mere nedbrudte prøver og få mere information ud af DNA'et. Hun siger til sidst, at de konklusioner, vi kan tage fra fortiden, kan fortælle os om at overleve udryddelser i fremtiden - videnskab, der er særlig relevant, når vi mister arter i dag.
Klik her for at høre Beth Shapiro tale om, hvordan gamle dyr gik ud i tidligere klima.