这种遗传物质比之前的纪录保持者还要早万年。
上图：万年前KapK?benhavn环境的复原图。
一组科学家对格陵兰岛最北端的永冻土中发现的迄今最古老的DNA进行了测序。这种DNA已经有万年的历史了，比之前最古老的DNA记录还要早万年。
这种遗传物质来自41个沉积物样本，这些样本来自于格陵兰北部地区皮里地（PearyLand）的KapK?benhavn地层。今天，这里是一片覆盖着沙丘的极地沙漠，除了麝香和地衣，几乎没有其他生物居住，但在遥远的过去，这里是一片温带森林。根据研究小组的分析，它寄宿了一群野兽，其中包括（令所有人都惊讶的）乳齿象，而以前人们并不认为乳齿象能在这么远的北方生活。
上图：今天的KapK?benhavn极地沙漠景观。
剑桥大学进化遗传学家、该研究的合著者埃斯克·威勒斯列夫（EskeWillerslev）在本周举行的新闻发布会上说：“当我们恢复DNA时，一个非常非常不同的生态系统出现了，这非常令人兴奋。”
之前已知的最古老DNA的记录来自于弗兰格尔岛的百万年前的猛犸象牙齿，在那里，长毛长鼻动物一直都存在，直到大约年前才灭绝。新的记录保持者不是来自一种动物，它突出了上新世过渡到更新世后不久生活在格陵兰岛的整个生物生态系统。该团队的研究发表在今天的《自然》杂志上。
这些样本代表了所谓的环境DNA，这意味着它们来自环境样本（在这种情况下是冰冻沉积物），而不是从某种古代生物的骨骼或牙齿中提取。环境DNA（简称eDNA）包含了环境中许多生物的遗传物质，这些生物会掉头发、流鼻涕，还会排泄出它们存在于某一地区的证据。
上图：KapK?benhavn沉积岩中的有机层。
eDNA（无论是古代的还是当代的）为研究人员提供了一个完整的有机场景，其中包括从鸟类、昆虫到真菌的一切。它可以揭示古代动物的存在，而不需要依赖化石证据。在古生物学之外，eDNA尤其适用于追踪濒危动物，或难以在其环境中发现的动物，如小龙虾和袋鼬。
但DNA是一个变化无常的分子。它携带着决定形态、行为和物种关系的遗传信息，但这些敏感信息只会在环境允许的时间内存在。一般来说，你更有可能在干燥、寒冷的地区找到保存下来的DNA，而不是在潮湿、温暖的地区。
数百万年前，格陵兰岛的北端就像这个国家的名字那样郁郁葱葱、生机勃勃。但它还在冷却过程中。在某个时刻，沿海森林的土壤被冲进了河口，并在那里定居。土壤中的DNA吸附在粘土和石英矿物上，可能有助于有机分子的保存。
在经历了万年的气候和地质变化之后，一个科学家团队成功地绘制出了古老森林环境的细节，就像保存在瓶子里的信息一样。
上图：研究共同作者埃斯克·威勒斯列夫和库尔特·H·凯尔揭示了新的沉积层。
埃斯克·威勒斯列夫：“人们从微化石中知道那里曾经有树木（那里有某种森林），但DNA使我们能够识别出更多的分类群。”他指出，乳齿象的出现“令人非常兴奋”。
KapK?benhavn是一个荒凉的景观，但其远古历史的证据仍然存在，超出了遗传水平。干枯的树枝是格陵兰古老森林的标志，融化的永久冻土偶尔会释放出万年前的苔藓。
哥本哈根大学（UniversityofCopenhagen）地质学家库尔特·H·凯尔（KurtH.Kj?r）表示：“这些古老的DNA样本被发现深埋在沉积了2万多年的沉积物中。沉积物最终保存在冰或永久冻土中，最重要的是，万年以来没有受到人类的干扰。”
研究人员花了16年时间收集并最终分析古环境的eDNA，这些eDNA来自于6年、年和年在KapK?benhavn的5个地点采集的41个沉积物样本。
然后，科学家们将他们样本中的eDNA序列与数据库中的参考基因组进行了比较，以了解那里生活着什么动物和植物。
上图：今天生活在KapK?benhavn的少数哺乳动物之一是麝香牛。
研究人员发现，植物和动物的DNA表明，KapK?benhavn是一个比现代格陵兰温暖得多的北部森林环境。埃斯克·威勒斯列夫说：“显然，随着新的DNA年龄结果，我们可以追溯到更早的时间，这一点很重要，但这也是我们可以追溯到的时间。这一气候与我们预计将在全球变暖中面临的地球气候非常相似。”
通过这种方式，研究人员认为KapK?benhavn的古环境数据可能会为现代物种如何适应迅速变暖的世界提供一些线索。
气候记录表明，该地区的平均温度比现在高出51.8华氏度到66.2华氏度。那里气候温和得多，动植物繁荣昌盛。事实上，当时的环境没有现代的类似物；北极物种与温带物种共存。
研究小组发现的物种包括杨树、桦树和雪松等树木，以及乳齿象、驯鹿、啮齿动物和鹅等动物。乳齿象是长毛象的表亲，通常与北美联系在一起，但它显然是在更靠北的地方发现的。
瑞典自然历史博物馆的进化遗传学家洛夫·达伦（LoveDalén）表示：“我认为，这是一项非常棒的研究，显然是开创性的，结果非常酷！格陵兰岛北部的乳齿象是一个惊人的发现！”他虽然与这篇论文无关，但他是去年在猛犸象臼齿中发现百万年DNA的团队的一员。
洛夫·达伦补充说：“这项研究无疑改变了以前关于从沉积物中提取DNA年龄的概念。”（之前沉积物中最古老的DNA记录，是来自丹尼索瓦洞穴的大约25万年前的古人类DNA。）
有趣的是，研究小组还在万年前的土壤中检测到了马蹄蟹、珊瑚和藻类的DNA。这是因为，采样的土壤最终落在了一个海洋物种栖息的沿海河口。当土壤被冲进大海时，海洋生物的DNA就成为了这杯“eDNA鸡尾酒”的一部分。后来，土壤变成了冻土，遗传物质被保存在其中。
上图：KapK?benhavn现在位于海岸的内陆，但万年前它就与之毗邻。
但是，eDNA并不能完美地反映环境中存在的物种。研究人员在他们的测序中没有发现任何食肉动物，这在地面上是不太可能的情况。研究小组将这种缺失归因于环境中可能构成的低生物量的顶端捕食者。威勒斯列夫推测，它们“很可能是以乳齿象和驯鹿为食的东西”。
该团队的样本将绘制出更多的分类群，包括一些细菌和真菌。由于最近测序的DNA可能是由于附着在石英晶体和粘土上而延长了它的寿命，威勒斯列夫补充说，在遥远的南部非洲，只要有合适的环境条件，就可以发现古老的DNA。
这一发现为找到更古老的基因样本带来了希望。它到底能有多古老？在新闻发布会上，埃斯克·威勒斯列夫说，如果“我们能再回去两次”，他不会感到惊讶，尽管“我不能保证。”
该团队计划收集深海环境DNA样本。应用在KapK?benhavn样本上部署的技术，科学家们或许能够揭开远离北极圈的古环境的秘密，以及其中的完整生物目录。
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