Новое исследование, проведенное Университетом Тасмании при участии Боннского университета, обнаружило древнейшую морскую ДНК в глубоководных отложениях моря Скотия к северу от антарктического континента. Материал может быть датирован миллионом лет. Такой старый материал демонстрирует, что осадочная ДНК может открыть путь для изучения долгосрочных реакций океанических экосистем на изменение климата. Это признание также поможет оценить текущие и будущие изменения морской флоры и фауны вокруг замерзшего континента. Исследование появилось в журнале Nature Communications.

Антарктида - один из наиболее уязвимых регионов к изменению климата на Земле. Поэтому изучение прошлых и нынешних реакций полярной морской экосистемы на изменение окружающей среды и климата является критически важным и неотложным. Анализ осадочной древней ДНК (sedaDNA) - это новый метод, который помогает расшифровать, "кто" жил в океане в прошлом и "когда". Кроме того, периоды серьезных изменений в составе могут быть связаны с изменениями климата. Такие знания могут помочь нам делать прогнозы о том, как морская жизнь вокруг Антарктиды будет реагировать на текущие и будущие изменения климата.

Международная команда использовала sedaDNA для исследования изменений в структурах морских организмов в море Шотландии за последние 1 миллион лет, используя отложения, полученные во время экспедиции IODP 382 "Аллея айсбергов и Субантарктический лед и динамика океана" в 2019 году. Во-первых, команда провела тщательный контроль загрязнения, чтобы убедиться в подлинности сигналов sedaDNA, включая, например, исследование характерных возрастных повреждений в восстановленных фрагментах ДНК. Они смогли обнаружить древнюю ДНК возрастом до миллиона лет.

"Это, безусловно, самая старая достоверная морская седадна на сегодняшний день", - пояснила доктор Линда Армбрехт, ведущий исследователь из Университета Тасмании, Австралия. Среди обнаруженных организмов были диатомовые водоросли как ключевые первичные производители, чья ДНК была обнаружена полмиллиона лет назад.

Данные также показывают, что диатомовые водоросли были неизменно обильны в теплые климатические периоды. Последнее такое изменение в пищевой сети моря Скотия произошло около 14 500 лет назад. "Это интересное и важное изменение, которое связано с повсеместным и быстрым повышением уровня моря и массовой потерей льда в Антарктиде из-за естественного потепления", - добавил доктор Майкл Вебер, второй автор исследования из Боннского университета. Потепление, по-видимому, привело к увеличению продуктивности океана вокруг Антарктиды.

Исследование демонстрирует, что анализ морских отложений может быть расширен до сотен тысяч лет, открывая путь к изучению общесистемных морских сдвигов и изменений палеопродуктивности на протяжении многих циклов ледникового периода. Эти периоды естественного изменения климата также могут дать представление о текущем и будущем антропогенном потеплении климата и о том, как экосистема может отреагировать на это.