Listopad 2007

DNA z grónských luhů a hájů

Matouš Lázňovský

Eske Willerslev z univerzity v Kodani řekl, že vědci vědí velmi málo o fosiliích ukrytých pod ledem a ledovci, které pokrývají kolem deseti procent zemského povrchu, protože použitelné vzorky DNA se nacházejí ve velkých hloubkách a je těžké je získat. Při rozboru DNA nalezené v jižním Grónsku vědci objevili široký rejstřík rostlin a hmyzu, mimo jiné dřevo borovice, jedle a olše, ale také brouky, mouchy, pavouky, motýly a můry staré 450 000 až 800 000 let.

Eske Willerslev vystačí s málem. Dánský biolog z univerzity v Kodani v mládí toužil po dobrodužném životě a jako 21letý strávil rok v zasněžené sibiřské chatě za polárním kruhem pouze ve společnosti dvou ruských lovců (aniž uměl rusky). Dnes loví poklady ze „špíny“, která se jiným nehodila.

V 80. letech minulého století rozvrtaly výzkumné klimatologické týmy grónské ledovce v honbě za informacemi o minulosti klimatu Země. Analýza získaných vzorků nebyla úplně jednoduchá a v některých místech byla zcela vyloučená. Bohužel hlavně v těch nejstarších, a tedy nejhlubších vrstvách.

Spodní vrstvy velmi mocných ledovců (v případě grónských vzorků asi dva až tři km) zdeformuje tlak ledu nad nimi natolik, že z nich lze jen těžko odvodit přímé klimatologické údaje (například o průběhu ukládání ledové pokrývky). Pečlivý výzkum může odhalit třeba složení vzduchu zachyceného v ledu, ale grónský led se takové péče nedočkal.

Čekal v mrazicím boxu Kodaňské univerzity až do roku 2003. Eske Willerslev s kolegy v té době dokončil práci na projektu extrakce DNA ze sibiřského permafrostu. Získal vzorky dědičné informace různých organismů z doby před 300 až 400 tisíci lety.

„Potom mně to najednou došlo: špinavý led je vlastně ledový permafrost, ne?“ řekl Willerslev časopisu Science. Spolu s kolegy několik let vyvíjeli novátorský postup, jak získat z archivovaného „špinavého“ ledu genetický materiál. Jurský park to sice není, ale týmu se podařilo z některých vzorků ledu vydolovat krátké úlomky DNA o délce jenom několika desítek párů. Ty nicméně umožňují poměrně spolehlivé (často s přesností nad 90 procent) určení taxonomické skupiny organismů, kterým DNA patřila. Biologům se podařilo identifikovat jenom hojněji se vyskytující úlomky DNA, asi 30 až 40 procent celkového množství. Ale to bohatě stačilo na překvapení. Ve vzorcích z místa vrtu označovaného Dye 3 se podařilo Willerslevovu týmu i nezávislým laboratořím najít pozůstatky rostlin, které patří do severského lesa. Objevili i stopy DNA bezobratlých živočichů. Podobné ekosystémy jsou podle Willersleva dnes například ve východní Kanadě či Švédsku. Bohužel DNA větších zvířat je ještě „nepostižitelnější“, a tak se žádné stopy velkých živočichů nenašly.

Ale to asi mrzí jenom málokoho. Genetikům a biologům výsledky publikované v posledním čísle časopisu Science dávají naději na nečekané možnosti výzkumu. Willerslev s kolegy se těší především na výzkum antarktických ledových vzorků. Teplota u jižního pólu se pohybuje okolo -50 °C a výrazně tak převyšuje „mírných“ -20 °C v arktických podmínkách. „Nikdo neví, jak daleko do minulosti se můžeme ještě dostat,“ řekl časopisu jeden z autorů studie Michael Hofreiter z Ústavu Maxe Plancka v Lipsku.

Výsledky překvapují i klimatology. Všechny použité metody určování stáří ledu totiž došly k tomu, že vzorky DNA pocházejí z doby před 450 až 800 tisíci lety. Ale dnešní klimatické modely naznačují, že grónský ledovec je mladší. Měl roztát v době před 130 až 116 tisíci lety, kdy bylo na Zemi o několik stupňů tepleji než dnes. Hladina moří tehdy stoupla asi o pět až šest metrů. A mizející grónská ledovcová čepička měla být jedním ze zdrojů celosvětové „potopy“.

„Ale to neznamená, že bychom se neměli zabývat oteplováním Země,“ řekl Willerslev serveru Scientific American, „odněkud se ta voda vzít musela.“

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)