Το αρχαίο DNA δίνει στιγμιότυπα εξαφανισμένων οικοσυστημάτων

Κάπου σε μια απομακρυσμένη σπηλιά στη δυτική Γεωργία, μερικές δεκάδες μίλια ανατολικά της ακτής της Μαύρης Θάλασσας, επιστήμονες σε μια αρχαιολογική ανασκαφή έψαχναν ανάμεσα σε διάσπαρτους σταλαγμίτες για κομμάτια του παρελθόντος. Αρχαία οστά ήταν σκορπισμένα στο πάτωμα της σπηλιάς, αλλά αυτά είχαν μόνο ήπιο ενδιαφέρον για την ομάδα. Αντίθετα, συγκέντρωσαν κουβάδες ιζήματος, στο κυνήγι του αρχαίου DNA.

Το αρχαίο DNA, όπως αυτό που εξήχθη από τα μουμιοποιημένα υπολείμματα ανθρώπων της Εποχής του Χαλκού και κατεψυγμένων μαμούθ, ήταν ένα πολύτιμο εύρημα — το οποίο λαμβανόταν μόνο μέσω της προσεκτικής αλληλουχίας καλά διατηρημένων απολιθωμάτων και οστών. Η εύρεση του υλικού δεν ήταν εύκολη και συνήθως απαιτούσε ένα μακρύ ταξίδι στην Αρκτική, μεγάλο προϋπολογισμό έρευνας και αρκετή τύχη. Αλλά τώρα, οι επιστήμονες το βρίσκουν παντού.

Τα αποτελέσματα της μελέτης των σπηλαίων, που δημοσιεύθηκαν τον περασμένο Απρίλιο στο Scientific Reports , έδειξε ότι αρκούδες, ζαρκάδια και νυχτερίδες υπήρχαν στην περιοχή αυτή τουλάχιστον πριν από 80.000 χρόνια. Αλλά η εύρεση ιχνών ζώων του όψιμου πλειστόκαινου είναι απλώς ξύσιμο της επιφάνειας του τι μπορεί να γίνει με το περιβαλλοντικό DNA ή το eDNA, τα ίχνη γενετικών μορίων από μακροχρόνια νεκρούς οργανισμούς που επιβιώνουν ως υπολείμματα χωρίς κύτταρα στο έδαφος ή σε άλλο έδαφος. Ένα από τα δυνατά του σημεία είναι ότι μπορεί να ανιχνεύσει τα υπολείμματα οργανισμών με μαλακό σώμα, επιτρέποντας στους επιστήμονες να ανακατασκευάσουν ολόκληρα οικοσυστήματα με φυτά, φύκια και άλλα. Η περιβαλλοντική γονιδιωματική (ή η μεταγονιδιωματική, όπως είναι επίσης γνωστή) μας επιτρέπει πραγματικά να δούμε τον αρχαίο κόσμο σε λίγους κόκκους άμμου.

Σύμφωνα με τη Laura Parducci, μια εξελικτική οικολόγο φυτών στο Πανεπιστήμιο της Ουψάλα στη Σουηδία, η οποία δεν ασχολήθηκε με αυτό το έγγραφο, «Το μεγάλο όφελος [των μεταγονιδιωματικών τεχνικών] είναι ότι μπορείτε να πάρετε DNA από είδη που στην πραγματικότητα δεν είναι ορατά στα απολιθώματα». Ο Parducci μελετά αρχαία οικοσυστήματα εξάγοντας eDNA από ιζήματα από κοίτες λιμνών στη Σκανδιναβία. Ελπίζει να καταλάβει πώς οι φυτικές κοινότητες ανταποκρίθηκαν στην κλιματική αλλαγή στο παρελθόν. Η συλλογή γνώσεων για τα αρχαία φυτά παραδοσιακά υστερεί σε σχέση με εκείνη των ζώων, επειδή τα υπολείμματα φυτών όπως οι σπόροι και το ξύλο συνήθως αποσυντίθενται πιο εύκολα από τα ανθεκτικά οστά ζώων και μπορεί να είναι πιο δύσκολο να βρεθούν στα γεωλογικά αρχεία. Επιπλέον, ο Parducci θέλει επίσης να ανακατασκευάσει το παρελθόν οργανισμών όπως τα μικρόβια, που δεν αφήνουν εμφανή ίχνη.

"Τι συμβαίνει με αυτό το DNA;"

Τη στιγμή που ένας οργανισμός πεθαίνει, το σώμα του αρχίζει να αποσυντίθεται. Τα κύτταρά του σπάνε και το περιεχόμενό τους χύνεται στο περιβάλλον. Αυτό που έχουν συνειδητοποιήσει οι επιστήμονες τις τελευταίες δύο δεκαετίες είναι ότι παρόλο που η φυσική δομή ενός σώματος εξαφανίζεται, το DNA του μπορεί να διαρκέσει για αιώνες.

Ο Eske Willerslev, ένας εξελικτικός γενετιστής στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, έχει βρει αυτό το DNA στα λιγότερο πιθανά μέρη, συμπεριλαμβανομένου του εδάφους κάτω από τους παγετώνες, σε σπηλιές και πολλά άλλα. Το έργο του βοήθησε να ξαναγραφεί η φυσική ιστορία πολλών τοποθεσιών σε όλο τον κόσμο ανακατασκευάζοντας οικοσυστήματα ηλικίας έως και 450.000 ετών, και ίσως και παλαιότερα. Ισχυρίζεται ότι η ιδέα του ήρθε ως μεταπτυχιακός φοιτητής. «Ήταν φθινόπωρο, και είδα φύλλα να πέφτουν από τα δέντρα, και είδα ένα σκυλί να κάνει χάλια στο δρόμο», θυμάται, όλα αυτά τον έκαναν να αναρωτηθεί:«Τι γίνεται με αυτό το DNA; Θα μπορούσε με κάποιο τρόπο να διατηρηθεί στα ιζήματα ή στο έδαφος όπου τοποθετήθηκε;”

Η μεταπτυχιακή του έρευνα, σχετικά με μικρόβια που είχαν παγιδευτεί σε φύλλα πάγου μεταξύ 2.000 και 4.000 ετών, του ζήτησε να εξαγάγει αρχαίο DNA από πυρήνες πάγου. Αλλά η απόκτηση των πυρήνων πάγου ήταν δαπανηρή και η ιδέα ότι μπορεί να υπήρχαν άλλα, πιο προσβάσιμα μέρη όπου είχε συσσωρευτεί αρχαίο DNA ήταν ελκυστική για αυτόν.

Αλλά ο σύμβουλός του στη διατριβή γέλασε όταν ο Βίλερσλεφ έφερε την ιδέα επειδή οι προοπτικές φαινόταν τόσο αδύναμες. Με την πάροδο του χρόνου, το DNA έξω από τα κύτταρα συσσωρεύει διάφορους τύπους βλάβης. Για παράδειγμα, διασπάται σε μικροσκοπικά θραύσματα, τα άκρα των οποίων γεμίζουν με σφάλματα από αντικαταστάσεις ζευγών βάσεων νουκλεοτιδίων, παραποιώντας περαιτέρω όποια πληροφορία είχε κωδικοποιήσει. Η βαθιά κατάψυξη των παγετώνων φαινόταν σαν το μόνο μέρος όπου το DNA θα μπορούσε να έχει πιθανότητες να επιβιώσει λίγο πολύ άθικτο για χιλιάδες χρόνια.

Παρόλα αυτά, ο Willerslev προχώρησε. Έβαλε τα χέρια σε μόνιμο παγωμένο έδαφος από έναν αρχαιολογικό χώρο ανασκαφής, που κανονικά θα είχε απορριφθεί, και κατάφερε να εξαγάγει λίγο DNA από αυτό. Η επικρατούσα σοφία έλεγε ότι το DNA θα έπρεπε να ήταν πολύ γεμάτο με σφάλματα ζεύγους βάσεων για να πει οτιδήποτε έχει αξία για το παρελθόν.

Αντίθετα, όταν ανέλυσε το δείγμα, έμεινε έκπληκτος βλέποντας ότι τα primers μπορούσαν να βγάλουν το DNA αρχαίων μαμούθ, βίσονων, αλόγων και μιας ποικιλίας φυτών. Από μόλις δύο γραμμάρια ιζημάτων της Σιβηρίας που χρονολογούνται μεταξύ 10.000 και 50.000 ετών, είπε, «έχετε αυτή την τεράστια ποικιλομορφία».

Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε το 2003 στο Science , ήταν ένας από τους πρώτους που παρουσίασαν τις δυνατότητες του αρχαίου περιβαλλοντικού DNA. Αλλά η νέα μέθοδος λήψης του DNA απαιτούσε επίσης μια νέα αναλυτική τεχνική. "Δεν μπορείτε απλώς να πάρετε ένα δείγμα DNA και να το ακολουθήσετε όπως θα κάνατε αν εργαζόσασταν με ένα οστό - θα είναι πολύ ακατάστατο", είπε ο Willerslev.

Ανακατασκευή του παρελθόντος

Μια συστάδα αρχαίου χώματος περιέχει κομμένα κομμάτια DNA από ζώα, φυτά και μικροοργανισμούς που ζούσαν στην περιοχή. Κάθε είδος έχει μια σειρά από γράμματα DNA μοναδικά για αυτό. Η πρόκληση για τους επιστήμονες είναι να αναλύσουν τις σειρές των As, Gs, Cs και Ts για να αναγνωρίσουν το είδος προέλευσής τους.

Σε μια τεχνική που ονομάζεται metabarcoding, το DNA εξάγεται από το χώμα και είτε αλληλουχείται απευθείας είτε ενισχύεται πρώτα για να δημιουργηθούν περισσότερα αντίγραφά του. Μερικές φορές οι επιστήμονες χρησιμοποιούν καθολικούς εκκινητές, οι οποίοι αναγνωρίζουν μικρές αλληλουχίες DNA από όλους τους οργανισμούς σε ένα είδος ή οικογένεια. Αυτά τα μόρια μπορούν στη συνέχεια να αναγνωρίσουν όλο το DNA του φυτού ή του ζωικού DNA που πρόκειται να ενισχυθεί ή να αντιγραφεί μέσω της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης. Σε μια άλλη τεχνική, που ονομάζεται shotgun sequencing, όλα τα θραύσματα DNA αλληλουχούνται ταυτόχρονα. Οι αλληλουχίες που απομονώνονται με οποιαδήποτε τεχνική στη συνέχεια αντιστοιχίζονται σε μια βιβλιοθήκη γνωστών αλληλουχιών και οι επιστήμονες μπορούν να δουν ποια συγκεκριμένα φυτά, ζώα ή μικροοργανισμούς περιέχονται στο δείγμα. Ο Willerslev παρομοιάζει τη διαδικασία με την αστυνομική εγκληματολογία, στην οποία συλλέγεται DNA που λαμβάνεται από μια σκηνή εγκλήματος και στη συνέχεια αντιστοιχίζεται σε μια βάση δεδομένων εγκληματιών.

Η δημιουργία μιας ακριβούς εικόνας του παρελθόντος εξαρτάται από την ποιότητα και τη διατήρηση του αρχαίου δείγματος DNA. Όταν ένας οργανισμός πεθαίνει, το DNA του γίνεται ευάλωτο σε μια ποικιλία απειλών, όπως τα ένζυμα που αφομοιώνουν το DNA που ξεχύνονται από τα νεκρά κύτταρα και τα μικρόβια που διασκεδάζουν με τους ιστούς που αποσυντίθενται. Το περιβάλλον μπορεί επίσης να είναι μια απειλή, ανατινάζοντας το γενετικό υλικό με ακτίνες UV. Με την πάροδο του χρόνου, το DNA κατακερματίζεται σε μικρά κομμάτια και η αλληλουχία του γεμίζει με διαγραφές νουκλεοτιδίων και σφάλματα.

Σε μια διαδικασία που ονομάζεται υδρολυτική απαμίνωση, για παράδειγμα, η βασική κυτοσίνη χάνει αυθόρμητα την αμινομάδα της και γίνεται ουρακίλη. Κανονικά στο DNA, η κυτοσίνη ζευγαρώνει με τη γουανίνη και η θυμίνη με την αδενίνη. Όταν το αρχαίο DNA αντιγράφεται στο εργαστήριο, αυτή η βλάβη έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη από την κανονική αδενίνη στους κλώνους του DNA. Αυτή η διαδικασία είναι τόσο προβλέψιμη στο αρχαίο DNA που οι επιστήμονες την αναζητούν ακόμη και ως τρόπο να επιβεβαιώσουν την αρχαιότητα των μορίων.

Οι επιστήμονες προτιμούν να βρίσκουν DNA σε πάγο ή μόνιμο πάγο γιατί επιβραδύνει ή αναστέλλει αυτές τις καταστροφικές διαδικασίες. Τα σπήλαια και οι κοίτες λιμνών είναι επίσης προστατευτικά περιβάλλοντα. Μέχρι στιγμής, το παλαιότερο eDNA που ανακτήθηκε ήταν από μόνιμο παγωμένο έδαφος. Οι τεχνικές χρονολόγησης το τοποθετούν μεταξύ 450.000 και 800.000 ετών. Τα δείγματα παλαιότερα από αυτό είναι πιθανώς πολύ απελπιστικά υποβαθμισμένα και μολυσμένα για να έχουν νόημα. Δυστυχώς, λοιπόν, για τους λάτρεις του Jurassic Park , το DNA δεινοσαύρων — που χρονολογείται πριν από δεκάδες ή εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια — δεν είναι ποτέ πιθανό να ανακτηθεί.

Ο Parducci, ο οποίος μελετά πρωτίστως το αρχαίο DNA παγιδευμένο σε κοίτες λιμνών, εξηγεί ότι υπάρχουν πολλές επιφυλάξεις κατά τη χρήση του eDNA. Πρώτον, μερικά από τα primers που χρησιμοποιούνται στη μεταγραμμική κωδικοποίηση λειτουργούν καλύτερα από άλλα. Ως αποτέλεσμα, ενισχύουν τα στοχευμένα θραύσματα DNA τους με διαφορετικούς ρυθμούς, γεγονός που μπορεί να παραμορφώσει τις αρχικές αναλογίες DNA.

Δεύτερον, οι βάσεις δεδομένων για την αντιστοίχιση και την ταυτοποίηση του εξαγόμενου DNA δεν είναι πλήρεις. Οι βάσεις δεδομένων, οι οποίες δημιουργούνται όταν οι επιστήμονες ανεβάζουν δεδομένα αλληλουχίας DNA για μεμονωμένα είδη, δεν αντικατοπτρίζουν το συνολικό ποσό της βιοποικιλότητας στην άγρια ​​φύση. Ο Willerslev εκφράζει ωστόσο αισιοδοξία ότι «οι βάσεις δεδομένων αυξάνονται εκθετικά, πράγμα που σημαίνει ότι το επίπεδο αναγνώρισης βελτιώνεται κάθε χρόνο».

Ο Jamie Wood, παλαιοοικολόγος στο Manaaki Whenua Landcare Research που μελετά τη λειτουργία και τη σύνθεση του οικοσυστήματος στη Νέα Ζηλανδία τα τελευταία 50.000 χρόνια, εξηγεί ότι πρέπει επίσης να ληφθούν επίπονα μέτρα για να διασφαλιστεί ότι το σύγχρονο DNA δεν αναμιγνύεται στο αρχαίο δείγμα.

Λέει ότι είναι εύκολο να μολύνεις τα αρχαία δείγματα με σύγχρονο DNA και μπορεί να είναι δύσκολο να τα ξεχωρίσεις. Περιστασιακά βρίσκει μπανάνα στα δείγματά του, για παράδειγμα, παρόλο που η μπανάνα δεν ήταν φυτό της Νέας Ζηλανδίας, όπου συλλέγει eDNA. Αυτή η μπανάνα ήταν πιθανό να είχε εισαχθεί από επιστήμονες που έφαγαν τα φρούτα και χειρίστηκαν τα δείγματα ή από εκείνους που κατασκεύασαν τα αντιδραστήρια. Η μπανάνα έχει επίσης καθοριστεί πολύ και αντιπροσωπεύεται καλά στη βάση δεδομένων DNA των φυτών, γεγονός που αυξάνει την πιθανότητα ψευδών αντιστοιχιών. Στο έργο του ο Wood πρέπει να είναι προσεκτικός για να ξεριζώσει τα γεγονότα από τη μυθοπλασία.

Για να το κάνει αυτό, συνδυάζει την ανάλυση του DNA του με πληροφορίες από γύρη και γεωλογικά αρχεία. «Το καθένα σας λέει κάτι για το παρελθόν», είπε ο Γουντ. "Όταν τα χρησιμοποιείτε όλα μαζί, η πραγματική δύναμη έρχεται στην κατανόηση αυτών των προηγούμενων οικοσυστημάτων."

DNA από ένα αρχαίο παθογόνο

Ο Wood έλαβε πρόσφατα αρχαίο DNA από τρωκτικά που ήταν θαμμένα σε σχισμές βράχων στην έρημο Atacama στη Χιλή πριν από 50.000 χρόνια. Τα middens, φτιαγμένα από κομμάτια φυτών και καλυμμένα με αρχαία ούρα τρωκτικών, είχαν DNA που ήταν καλά διατηρημένο. Ο Wood ενδιαφερόταν ιδιαίτερα για τα παθογόνα των φυτών που θα μπορούσε να βρει και για το πώς ο επιπολασμός τους μπορεί να μετατοπίστηκε μετά την τελευταία εποχή των παγετώνων, σε μια περίοδο που η ετήσια βροχόπτωση στην περιοχή ήταν υψηλότερη.

Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Scientific Reports τον περασμένο Νοέμβριο, βρήκε έξι διαφορετικά είδη που περιείχαν μόνο παθογόνα φυτών. Αν και δεν μπορούσε να αναγνωρίσει το ακριβές είδος που υπήρχε επειδή το DNA ήταν πολύ φθαρμένο, κατάφερε να περιορίσει το δείγμα του. Σε ένα παράδειγμα, βρήκε ωομύκητες, μια ομάδα οργανισμών που ονομάζονται καλούπια νερού, που περιλαμβάνουν πράγματα όπως το Phytophthora, τον μικροοργανισμό που προκαλεί την λοίμωξη της πατάτας.

Το έγγραφο αναφέρει αυτό που φαίνεται να είναι το παλαιότερο DNA που ανακτήθηκε από παθογόνα φυτών. Ξύλο που βρέθηκε για μερικά από αυτά, η αυξημένη βροχόπτωση οδήγησε στην επικράτηση τους. Ενδιαφέρεται να χρησιμοποιήσει δεδομένα από το παρελθόν για να προβλέψει πώς οι ασθένειες των φυτών, ειδικά εκείνες που επηρεάζουν τις καλλιέργειες, μπορεί να επηρεαστούν από ένα θερμαινόμενο και υγρότερο κλίμα. Για τον Wood, αυτό το είδος εργασίας «θα μπορούσε να βοηθήσει στη βελτίωση των μοντέλων και της [της] ικανότητας πρόβλεψης πώς μπορεί να αλλάξουν τα πράγματα με τη μελλοντική αλλαγή του κλίματος».

Σκάψιμο στους υφάλους

Ενώ πολλοί επιστήμονες καθαρίζουν σπηλιές, λίμνες και απολιθωμένα περιττώματα τρωκτικών για το αρχαίο DNA, άλλοι βγαίνουν στις θάλασσες. Η θαλάσσια βιολόγος María del Carmen Gómez Cabrera και η ομάδα ερευνητών της από το Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ στην Αυστραλία χρησιμοποιούν αρχαίο περιβαλλοντικό DNA από τον πυθμένα του ωκεανού για να κατανοήσουν πώς άλλαξε η κοινότητα των κοραλλιών στον Μεγάλο Κοραλλιογενή Ύφαλο με την πάροδο του χρόνου.

Τα τελευταία 200 περίπου χρόνια, τα ταχέως αναπτυσσόμενα κοράλλια στον Μεγάλο Κοραλλιογενή Ύφαλο αντικαταστάθηκαν από μια πιο αργά αναπτυσσόμενη, ανθεκτική στη ρύπανση ποικιλία. Η αλλαγή, η οποία συμπίπτει με την άνοδο του ευρωπαϊκού αποικισμού στην Αυστραλία, έγινε πιο έντονη τα τελευταία 70 χρόνια, μια εποχή που χαρακτηρίστηκε από την εκτεταμένη ρύπανση των υδάτων από την εκκαθάριση της γης, την εκτροφή ζώων και την καλλιέργεια μονοκαλλιεργειών.

Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι είναι εξαιρετικά διαφορετικά οικοσυστήματα που φιλοξενούν χιλιάδες είδη, πολλά από τα οποία δεν αφήνουν απολιθώματα. Για τον Gómez Cabrera, η εκμάθηση για τους άλλους οργανισμούς που μοιράζονται τον Μεγάλο Κοραλλιογενή Ύφαλο με τα κοράλλια θα παρείχε πληθώρα πληροφοριών σχετικά με την υγεία του υφάλου με την πάροδο του χρόνου. Όταν τα κοράλλια πεθαίνουν, από τη ρύπανση του νερού ή την παθολογική κατάσταση που ονομάζεται λεύκανση των κοραλλιών, για παράδειγμα, αφήνουν έναν κενό χώρο που αποικίζεται γρήγορα από τα φύκια. Ορισμένοι τύποι φυκιών μπορούν συνεπώς να χρησιμοποιηθούν ως υποκατάστατο για τη μέτρηση των νεκρών κοραλλιών. Ο Gómez Cabrera λοιπόν ξεκίνησε να βρει σημάδια φυκιών στο αρχείο eDNA του Μεγάλου Κοραλλιογενούς Ύφαλου, ως οδηγό για τα ιστορικά ποσοστά θανάτου των κοραλλιών εκεί.

"Υπήρχε πάντα αυτό το ενοχλητικό πρόβλημα στο πίσω μέρος του μυαλού μας ότι προσπαθούσαμε να ζωγραφίσουμε μια εικόνα των προηγούμενων οικοσυστημάτων με βάση μόνο λίγους παίκτες", δήλωσε ο Gómez Cabrera.

Για να αποκτήσει τους πυρήνες των ιζημάτων, αυτή και η ομάδα της φόρεσαν εξοπλισμό κατάδυσης και κατευθύνθηκαν στον Μεγάλο Κοραλλιογενή Ύφαλο για να συλλέξουν δείγματα ιζήματος. Σφυρηλάτησαν σωλήνες αλουμινίου, μήκους περίπου πέντε μέτρων και διαμέτρου 10 εκατοστών, στα σκληρά και τσιμεντωμένα κοράλλια που είχαν εναποτεθεί κατά τη διάρκεια ζωής των 13.000 ετών του υφάλου. «Απλώς σφυροκοπάμε και σφυροκοπάμε και χτυπάμε με το σφυρί στο ίζημα όσο πιο μακριά μπορούσαμε να μπούμε [το σωλήνα]», είπε ο Gómez Cabrera. "Είναι πολύ σκληρή δουλειά."

Αφού αφαιρέθηκαν οι πυρήνες και μεταφέρθηκαν πίσω στο εργαστήριο για ανάλυση, οι επιστήμονες έλαβαν DNA φυκιών πριν από 750 χρόνια. Στην εργασία τους, που δημοσιεύθηκε τον Φεβρουάριο, διαπίστωσαν ότι η σχετική αφθονία των καφέ φυκιών ήταν μεγάλη σε περιόδους που τα κοράλλια ήταν δύσκολο να βρεθούν και το αντίστροφο. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το DNA των καφέ φυκιών θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατανόηση της ανάπτυξης των κοραλλιών με την πάροδο του χρόνου.

Οι συγγραφείς προειδοποιούν ότι τα αποτελέσματά τους θα μπορούσαν να επηρεαστούν από τη διαφορική διατήρηση του αρχαίου DNA, καθώς το DNA από όλους τους οργανισμούς και τις τοποθεσίες μπορεί να μην είναι εξίσου καλά προστατευμένο από την αποικοδόμηση με την πάροδο του χρόνου. Αλλά το εύρημα επαναλήφθηκε σε πολλούς διαφορετικούς πυρήνες σε όλο τον ύφαλο, υποστηρίζοντας τα συμπεράσματά τους.

Αυτή η πρώιμη μελέτη δείχνει ότι το eDNA μπορεί να παρέχει πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τη δομή της κοινότητας των οργανισμών με μαλακό σώμα στον κοραλλιογενή ύφαλο. Στο μέλλον, αυτό μπορεί να παρέχει μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της υγείας των υφάλων.

Καθώς οι μέθοδοι βελτιώνονται και οι βιβλιοθήκες DNA αναφοράς επεκτείνονται, πολλοί επιστήμονες ενθαρρύνονται να πιστεύουν ότι το περιβαλλοντικό DNA θα τους επιτρέψει τελικά να δουν όχι μόνο την προηγούμενη βιοποικιλότητα αλλά και τις προηγούμενες εξελικτικές αλλαγές. Μέσα σε λίγα χρόνια, «νομίζω ότι μπορείτε να αρχίσετε να εξετάζετε πράγματα όπως η επιλογή, για παράδειγμα», είπε ο Willerslev. Παρατηρώντας τις γονιδιακές συχνότητες με την πάροδο του χρόνου σε ένα είδος, μπορούν να συλλέξουν μια εικόνα του πώς αυτός ο οργανισμός εξελίχθηκε ως απόκριση στις περιβαλλοντικές αλλαγές και τις πιέσεις επιλογής.

«Η έρευνα για το περιβαλλοντικό DNA θα αυξήσει σημαντικά όσα γνωρίζουμε για το παρελθόν», σύμφωνα με τη Mareike Cordula Stahlschmidt, εξελικτική ανθρωπολόγο στο Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ για την Εξελικτική Ανθρωπολογία στη Λειψία. Ο Stahlschmidt, ο οποίος ήταν ο πρώτος συγγραφέας της εργασίας για τους σταλαγμίτες, πιστεύει ότι είναι μια ισχυρή νέα προσθήκη στην εργαλειοθήκη της παλαιοοικολογίας.

Η σκηνή διαδραματίζεται σε αρχαιολογικούς χώρους ανασκαφής σε όλο τον κόσμο:Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται όλο και περισσότερο για τους σωρούς χώματος που ανακαλύφθηκαν από τις αρχαιολογικές ανασκαφές, και όχι μόνο για τα οστά και τα τεχνουργήματα. Αν φανταστείτε ότι ένας αρχαιολογικός χώρος ανασκαφής μπορεί να παρέχει υλικά για δεκάδες εργαστήρια με το κλάσμα του κόστους απόκτησης οστών, είναι λογικό να πούμε ότι το πεδίο θα επεκταθεί γρήγορα.

"Νομίζω ότι εδώ είναι το μέλλον", είπε ο Willerslev.