【大纪元2022年12月12日讯】（大纪元记者林达编译报导）尽管其名字意为“绿色的土地”，但格陵兰岛（Greenland）并不是一个绿草青青的地方。然而，在该岛荒凉的北部海岸，研究人员拼接出了一个与今天截然不同的古代生态系统，乳齿象（Mastodon）就穿行在茂密的森林之中，而螃蟹则在珊瑚丛中繁衍生息。
格陵兰岛大部分位于北极圈内，面积比墨西哥还大，但人口不到6万，主要居住在西南沿海一带。但这并不奇怪，因为格陵兰岛大部分内陆地区终年覆盖在冰层之下，许多地方因为空气太干燥下不了雪。
地质学家和生物学家没有用化石来描绘这个失落的世界，而是用了另一种画笔——从这片土地上获得的240万年前的DNA。在12月7日发表于《自然》（Nature）杂志上的一篇论文中，研究人员分析了有史以来最古老的遗传物质样本，以了解当地球气候更加温暖时格陵兰岛的一个小角落会是什么样子。
“它展示了一个生态环境，里面的生物和今天不同。”丹麦哥本哈根大学和英国剑桥大学的生态学家埃斯克‧威勒斯列夫（Eske Willerslev）说，他也是这项研究的作者之一。
古老的DNA很罕见。虽然科学家通常从生物体上提取它，但这种证据生物死后会迅速消失。当一个有机体还活着时，它会将自己的大部分物质——从头发、粪便到死皮以及其它许多东西释放到周围环境中。环境碎屑中的DNA可以告诉科学家它来自哪个物种，几乎就像条形码一样。科学家称这些痕迹被称为“环境DNA”，简称为eDNA。
“这有点像犯罪现场的法医分析。”没有参与这项新研究的加拿大圭尔夫大学的生物学家迈赫达‧哈吉巴拜（Mehrdad Hajibabaei）说，“你可用它来识别生活在那个环境中的生物。”
这种做法相对较新，在监测生物多样性、寻找新物种和追踪入侵物种方面一直很有效。但这项研究是第一次使用eDNA重建整个史前生态系统。格陵兰岛严酷的气候无疑对保存DNA起到了帮助作用。
在大多数情况下，eDNA会迅速降解，但在适当的条件下，比如，如果保持干燥、附着在矿物质上、或冷冻起来，那么它可以存在数千年甚至数百万年。论文分析中的eDNA来自一个名为Peary Land的地方，这是格陵兰北极海岸的一个半岛，距北极点仅约450英里。
早在2006年，威勒斯列夫和几位同事就首次挖掘了Peary Land永久冻土的样本。起初，他们不确定是否能够找到任何幸存的eDNA。尽管该团队不断地像大海捞针那样尝试从矿物中提取线索，但无济于事。
直到后来，合作者之一、地球生物学家卡丽娜莎（Karina Sand）开发出了更好的方法。这使研究人员能够瞄准粘土和石英块，令其释放其中的eDNA，并利用自2006年以来取得长足进步的技术对其进行测序，同时这也能用来研究更小的样本。
在这篇论文之前，已知最古老的DNA来自保存在西伯利亚冰层中的两只猛犸象，估计年龄在120万到170万年之间。但威勒斯列夫团队测得的eDNA要古老得多，大约来自240万年前。
接下来，他们开始筛选eDNA片段以寻找相匹配的物种。考虑到自更新世（Pleistocene）以来物种发生的变迁，这也不是一件简单的事情。论文所分析的eDNA与今天的动物甚至化石记录中的动物都不完全匹配。作为备用方法，科学家们必须确定近亲物种，这也令研究者将之前北极地区所未见的一些史前生物追溯到了这个地区。
在eDNA记录中，研究人员发现了现代大象的近亲乳齿象的证据，还发现了一些动物的遗迹，它们与今天的驯鹿、啮齿动物，和鹅有物种上的关联，以及与蚂蚁和跳蚤有关的小虫子，还发现了海洋生物的遗迹，包括曾经生活在北极水域的珊瑚和圆尾鲎（Horseshoe Crabs，也叫马蹄蟹）。一些较小的动物今天仍然生活在格陵兰岛，但对于其它生物来说，这里现在太冷了。事实上，气候记录表明，240万年前，格陵兰岛的温度比今天高20至34华氏度。
在植物方面，研究人员发现了一种结合杨树、桦树等多叶落叶树和北极灌木的奇怪组合。这是今天地球上并不存在的温带和极地植物的组合。
“这是一项非常令人兴奋的研究，也是作者的一项杰出成就，它表明该领域在开发新工具来研究古老的环境系统方面取得了很大进展。”澳洲塔斯马尼亚大学生物学家琳达‧阿姆布雷希特（Linda Armbrecht）说。她不是这篇论文的作者。
“它对我们了解地球在北极这样的地区曾经与今天有何不同做出了巨大贡献。”哈吉巴拜说。此外，他补充说，这项研究可以向科学家展示怎样去探索气候变化中的生态系统。◇
责任编辑：李穹#
