Por Troy Oakes
En el gélido extremo septentrional de Groenlandia, lejos del Círculo Polar Ártico, un profundo lecho de sedimentos bajo la boca de un fiordo ha permanecido congelado e inalterado durante 2 millones de años.
Conocida como la Formación Kap København, esta reliquia de un mundo desaparecido data de un periodo en el que la Tierra era mucho más cálida que hoy.
Los sedimentos se acumularon en una bahía poco profunda a lo largo de 20.000 años, antes de quedar enterrados bajo el hielo y el permafrost (capa de suelo permanentemente congelada ).
El equipo, dirigido por Kurt Kjær, Mikkel Winter Pedersen y Eske Willerslev, de la Universidad de Copenhague, ha extraído y analizado el ADN más antiguo jamás recuperado de muestras de este sedimento groenlandés. Revela las plantas, los animales y los microorganismos que prosperaron en un ecosistema que no se parece a nada existente en el mundo moderno.
Como se publicó en Nature, este ADN es más de un millón de años más antiguo que el registro anterior. Ahora se puede recuperar y estudiar directamente moléculas que se formaron en el interior de plantas y animales hace 2 millones de años, abriendo una nueva ventana a la historia de la vida en la Tierra.
Instantánea de un ecosistema extinto
Hace dos millones de años, el norte de Groenlandia era un lugar muy diferente. Las temperaturas invernales medias eran más de 10℃ más cálidas y había menos dióxido de carbono en la atmósfera terrestre.
Este estudio, realizado por más de 40 científicos de Dinamarca, Reino Unido, Francia, Suecia, Noruega, Estados Unidos y Alemania, reunió minúsculos fragmentos de ADN y los comparó con secuencias de especies conocidas.
Se encontraron rastros genéticos de antepasados de renos, liebres y lemmings modernos, así como de mastodontes, criaturas extinguidas parecidas a elefantes de las que no se sabía que hubieran vivido en Groenlandia.
También se encontró restos de ADN de plantas, como abedules y álamos, así como algas y otros microorganismos, y una gran proporción de fragmentos de ADN que no se pudo relacionar con ninguna especie conocida. Aquí no sólo interesan las especies concretas, sino también cómo coexistieron en el mismo ecosistema prehistórico, mucho más cálido que el actual. Esto puede decirnos mucho sobre el posible impacto en la biodiversidad durante los periodos de calentamiento y cómo puede impulsar su respuesta evolutiva.
En esencia, este increible estudio es similar a la investigación del «ADN ambiental» (ADNe) que realizan hoy los ecólogos para comprender la biodiversidad en los ecosistemas modernos.
La diferencia es que en este caso, la mirada se encuentra en un ecosistema que desapareció hace millones de años, por lo que la recuperación y el análisis bioinformático de estas moléculas cortas y degradadas resultan mucho más complicados.
Observando la evolución
Sabemos que el ADN de las células de todos los organismos vivos muta lentamente, a medida que los cambios ambientales impulsan la adaptación y la evolución a lo largo de muchas generaciones.
Sin embargo, rara vez se dispone de una «máquina del tiempo» para retroceder y observar directamente las antiguas moléculas de ADN. Para entender cómo ha cambiado el ADN a lo largo del tiempo, se suele comparar los genomas de las especies modernas y trabajar hacia atrás para crear un árbol genealógico evolutivo.
Sin embargo, la posibilidad de estudiar ADN con millones de años de antigüedad significa que podremos observar directamente el proceso de evolución molecular en profundidad, en lugar de solo limitarse a la «instantánea» genética actual de las especies modernas.
Además, el ADN de los antepasados de estas especies puede mostrar cómo se adaptaron a condiciones muy distintas de las actuales. En este estudio no se obtiene esa información, pero si en el futuro se podrá estudiar en detalle esas adaptaciones genéticas prehistóricas, y quizá se pueda predecir si las especies son capaces de adaptarse a cambios como el actual calentamiento global.
¿Cuánto puede sobrevivir el ADN?
A pesar de lo que digan las películas de Parque Jurásico, el ADN no es eterno. Se descompone con el paso del tiempo, aunque el ritmo de descomposición depende de circunstancias como la temperatura.
Hace aproximadamente una década, se publicó un estudio sobre los fósiles de moa en el que se calculó una «semivida» para la descomposición a largo plazo del ADN en los huesos. Se predijo que los fragmentos reconocibles de ADN podrían durar más de un millón de años en condiciones ideales, como la congelación del permafrost.
Y, efectivamente, en 2021 los investigadores recuperaron ADN del diente de un mamut que vivió en Siberia hace aproximadamente 1,2 millones de años. Sin embargo, la nueva investigación muestra algo bastante sorprendente. Al parecer, el ADN puede sobrevivir mucho más tiempo como molécula libre en los sedimentos que en los huesos del animal al que perteneció originalmente.
Las moléculas de ADN pueden unirse a la superficie de partículas de arcilla que, de alguna manera, las protegen de los estragos del tiempo. No se sabe exactamente cuánto tiempo puede sobrevivir el ADN en los sedimentos, pero si las condiciones de conservación son ideales, no hay razón para creer que se haya encontrado aquí el límite en dos millones de años.
Cuando se sepa qué tipos de sedimentos conservan mejor el ADN, se podrá buscarlo por todo el mundo, aunque es poco probable que se llegue a hacer realidad el sueño de examinar secuencias de ADN de dinosaurios de 65 millones de años, pero aún así sería una sorpresa y alegría que se pueda demostrar lo contrario.
