Ile czasu może przetrwać DNA? Sekrety zamrożone w antarktycznym lodzie

Historia DNA: Od narodzin życia po najstarsze odkrycia

DNA, jako zapis informacji genetycznej organizmów żywych i wirusów, pojawiło się na Ziemi miliardy lat temu, prawdopodobnie już u pierwszych form życia. Choć najstarsze znane DNA ma zaledwie 2,4 mln lat, naukowcy uważają, że może przetrwać znacznie dłużej. Jak długo i gdzie możemy poszukiwać DNA naszych przodków oraz dinozaurów?

Powstanie i trwałość DNA

Pierwsze organizmy na naszej planecie, które według teorii abiogenezy wyewoluowały z materii nieożywionej około 3,5-4 mld lat temu, miały już mechanizmy dziedziczenia oparte być może na DNA lub prostszych molekułach, takich jak RNA. Najstarsze DNA, jakie naukowcy dotychczas odkryli, ma 2,4 mln lat. Starsze próbki prawdopodobnie zostały zniszczone lub są zbyt rzadkie, by je odnaleźć.

Czynniki wpływające na przetrwanie DNA

DNA sprzed 2,4 mln lat udało się zidentyfikować dzięki próbom fauny i flory w Grenlandii w 2022 roku. Czy takie cechy jak deoksyrybonukleinowy mogą przetrwać dłużej? Badania wskazują, że przetrwanie DNA zależy od czynników takich jak temperatura, wilgotność i obecność bakterii.

Półtrwanie DNA oraz jego ewolucyjny kontekst

W badaniach przeprowadzonych przez zespół pod przewodnictwem prof. Toma Gilberta ustalono, że okres półtrwania DNA wynosi około 521 lat. W idealnych warunkach DNA może przetrwać maksymalnie 6,8 miliona lat, co jest zbyt krótkim okresem, by wskrzeszać dinozaury. Według modelu teoretycznego, te 6,8 mln lat oznacza, że nie powinien nas dziwić fakt, że najstarsze odczytane DNA pochodzi z tego okresu.

Nowe miejsca poszukiwań starożytnego DNA

Prof. Gilbert nie traci nadziei, że w przyszłości odkryjemy starsze próbki DNA, szczególnie w ekstremalnych warunkach, takich jak pokrywy lodowe Antarktydy, które teoretycznie są idealnym środowiskiem do ich zachowania. Chociaż obecne szacunki mogą być niedokładne, istnieje możliwość odnalezienia bardzo starych próbek, niewystarczająco starych jednak, by odzyskać DNA dinozaurów, które wyginęły 66 milionów lat temu.

Najstarsze zsekwencjonowane DNA ludzkie datowane jest na 400 tysięcy lat temu i pochodzi od przodka neandertalczyków i denisowian. Znaleziska te pochodzą z odkryć w hiszpańskiej jaskini Sima de los Huesos. Z kolei najstarsze DNA Homo sapiens z Afryki pochodzi sprzed 20 tysięcy lat, co stwarza wyzwanie dla badaczy z powodu niekorzystnych warunków dla zachowania tych cząsteczek.

Pomimo trudności, naukowcy pokładają nadzieje w możliwości badania DNA z lepiej zakonserwowanych skamieniałości Homo erectus w takich regionach jak Gruzja lub Chiny. Nawet w przypadku, gdy DNA przetrwało przez miliony lat, mogło ono ulec częściowemu rozpadowi, co utrudnia jego analizę.