當(dāng)前位置： 當(dāng)前位置：首頁(yè) > 綜合 > DNA分析揭示十幾萬(wàn)年前北極充滿綠色植物 未來(lái)可能重現(xiàn)正文

圖中是夏天和冬天的矮樺樹(shù)，冬季它仍能從積雪中鉆出來(lái)，植物目前，析揭現(xiàn)美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校最新研究稱(chēng)，示萬(wàn)大約12.5萬(wàn)年前間冰期，年前能重遠(yuǎn)古時(shí)期的北極北極竟然與現(xiàn)代北美洲最北部地區(qū)十分相似，那時(shí)的充滿北極并非白色的，而是綠色充滿綠色的植物
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新浪科技（葉傾城）：現(xiàn)今的北極白雪皚皚，是植物一片白色世界，完全不適合人類(lèi)生存，析揭現(xiàn)然而在十幾萬(wàn)年前會(huì)是成都外圍（成都外圍女）（電話微信180-4582-8235）一二線城市外圍預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源怎樣呢？目前，美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校最新研究稱(chēng)，大約12.5萬(wàn)年前間冰期，遠(yuǎn)古時(shí)期的北極竟然與現(xiàn)代北美洲最北部地區(qū)十分相似，那時(shí)的北極并非白色的，而是充滿綠色的植物，灌木叢一直向北延伸至現(xiàn)今的加拿大海岸。
研究人員分析了從北極湖泊沉積物中提取的10多萬(wàn)年前植物DNA樣本（這是參考文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中最古老的湖泊沉積物DNA），并發(fā)現(xiàn)了加拿大北部生態(tài)系統(tǒng)原生灌木的證據(jù)，該灌木叢比現(xiàn)今的范圍向北延伸400公里。
未來(lái)可能出現(xiàn)“綠色北極”
由于北極對(duì)氣候變化的反應(yīng)比地球其他任何地方快得多，近期發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，這可能不僅是對(duì)遠(yuǎn)古時(shí)期的洞察，或許未來(lái)“綠色北極”可能再次出現(xiàn)！
莎拉·克倫普曾就讀于科羅拉多大學(xué)博爾德分校地質(zhì)科學(xué)博士生，之后在該大學(xué)北極與高山研究所（INSTAAR）就讀博士生，其研究重點(diǎn)是北極歷史變遷，她說(shuō)：“我們對(duì)遠(yuǎn)古北極一個(gè)特定溫暖時(shí)期持有非常特殊的分析觀點(diǎn)，該時(shí)期可以說(shuō)是比現(xiàn)今北極更溫暖的近代。”
為了重現(xiàn)這一歷史景象，研究人員不僅分析了遠(yuǎn)古北極時(shí)期植物DNA樣本，還乘坐全地形車(chē)（ATV）和雪地摩托車(chē)到北極一處偏遠(yuǎn)地區(qū)采集樣本并返回。
矮樺樹(shù)是北極苔原相對(duì)低緯地區(qū)的一種重要植物，在這里稍高的灌木（接近人體膝蓋）可以生長(zhǎng)在寒冷和不適宜居住的環(huán)境中，但矮樺樹(shù)當(dāng)前無(wú)法在現(xiàn)今加拿大北極地區(qū)巴芬島南部生長(zhǎng)，然而，令研究人員驚訝的是，他們?cè)谶h(yuǎn)古湖泊沉積物中發(fā)現(xiàn)該植物的DNA，暗示著遠(yuǎn)古時(shí)期該植物曾生長(zhǎng)在更遠(yuǎn)的北方地區(qū)。
莎拉說(shuō)：“這與現(xiàn)今苔原植物的分布差異很大！”據(jù)悉，她現(xiàn)在是美國(guó)加州大學(xué)圣克魯斯分校基因組實(shí)驗(yàn)室博士后研究員。盡管矮樺樹(shù)向北蔓延生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生諸多潛在的生態(tài)效應(yīng)，但她和同事們研究了與這些覆蓋北極更多地區(qū)的灌木有關(guān)的氣候反饋，許多氣候模型不包括植被的這些變化，但這些高大的灌木在春夏兩季可以突出在積雪之上，使北極表面變成深綠色，而不是雪白色，該環(huán)境可以吸收更多來(lái)自太陽(yáng)的能量。
她強(qiáng)調(diào)稱(chēng)，這種溫度反饋類(lèi)似于海冰融化的狀況，在11.6萬(wàn)-12.5萬(wàn)年前的間冰期，當(dāng)時(shí)的植物有數(shù)千年的時(shí)間來(lái)適應(yīng)氣候趨暖變化，如今氣候變暖的速度太快，北極植物可能無(wú)法跟上，但這并不意味著它不會(huì)產(chǎn)生重大環(huán)境變化，例如：永久凍土融化、冰川消融、海平面上升……
莎拉說(shuō)：“當(dāng)我們思考地貌如何與當(dāng)前氣候變暖趨勢(shì)相適應(yīng)時(shí)，植物分布范圍如何發(fā)生變化是非常重要的。”預(yù)計(jì)到2100年，地球氣溫很有可能比工業(yè)化前高5攝氏度，而北極地區(qū)氣候趨暖更加明顯，那時(shí)或許再現(xiàn)間冰期的氣候特征，這些發(fā)現(xiàn)可以幫助我們更好地洞察地貌環(huán)境如何變化，尤其是本世紀(jì)末北極有望再次恢復(fù)至遠(yuǎn)古氣溫狀態(tài)。
遠(yuǎn)古泥漿是“顯微鏡”
要想獲得遠(yuǎn)古時(shí)期生物的DNA樣本，研究人員無(wú)法從海洋或者陸地上發(fā)現(xiàn)，他們必須從湖泊沉積物中尋找。
巴芬島位于加拿大北極區(qū)域的東北側(cè)，在格陵蘭島斜對(duì)面，屬于努勒維特和奇基塔尼因紐特人的領(lǐng)地，它是加拿大第五大島嶼，其東北側(cè)有山脈，目前科學(xué)家對(duì)該區(qū)域一處小湖泊非常感興趣，它位于山脈后方，鄰近海岸。
這個(gè)湖泊周?chē)堑湫偷母弑睒O苔原地貌，年平均溫度低于零下9.5攝氏度，在這種不適宜的氣候下，土壤稀少，植物很難生長(zhǎng)，但遠(yuǎn)古時(shí)期這里是怎樣的呢？保存在湖床沉積物中的DNA將講述一個(gè)截然不同的故事……
為了獲得珍貴的遠(yuǎn)古植物DNA樣本，莎拉和同事們?cè)谙募拘⌒囊硪淼爻俗錃獯诒３执w平衡的情況下，緩慢地將長(zhǎng)圓柱管刺穿厚泥漿，深至水下10米處，并將長(zhǎng)圓柱管刺入沉積物中提取樣本，據(jù)悉，夏季他們可以搬運(yùn)質(zhì)量較輕的充氣船，這是最佳選擇方案，如果冬季進(jìn)行取樣，必須密切關(guān)注湖面冰層，很可能會(huì)遭受北極熊攻擊。
莎拉和同事的目標(biāo)是順利提取遠(yuǎn)古時(shí)期植物DNA樣本，然后將它帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行深入分析。
雖然一些泥漿樣本在科羅拉多大學(xué)博爾德分校可持續(xù)能源與環(huán)境社區(qū)（SEEC）最先進(jìn)的有機(jī)地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，但這些泥漿還需要送到澳大利亞科廷大學(xué)一個(gè)專(zhuān)門(mén)解碼古代生物DNA的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行深入研究。因此，為了揭曉遠(yuǎn)古時(shí)期北極的秘密，這些泥漿樣本必須穿越半個(gè)地球，從北極到達(dá)澳大利亞。
“本地快照”
一旦進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，科學(xué)家必須穿著隔離服，在一個(gè)超潔凈的空間里檢查泥漿樣本，以確保自己的DNA不會(huì)污染這些來(lái)之不易的遠(yuǎn)古樣本。
這項(xiàng)研究并不簡(jiǎn)單，這實(shí)際上是一場(chǎng)與時(shí)間的賽跑，莎拉說(shuō)：“最好的方法就是弄到新鮮的泥漿樣本，一旦它從湖里提取出來(lái)，DNA就開(kāi)始降解。”這就是為什么冷藏的遠(yuǎn)古湖床樣本未達(dá)到實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
雖然其他研究人員也收集并分析了來(lái)自北極永久凍土層（就像一個(gè)地下天然冰柜）更古老的DNA樣本，但湖泊沉積物保持低溫狀態(tài)，而不是冰凍，獲得更新鮮的泥漿和更完整的DNA樣本，科學(xué)家就能對(duì)該地區(qū)曾經(jīng)生長(zhǎng)的植被有更清晰、更詳細(xì)的洞察。
重建歷史植被最常用的方法是利用保存在沉積物中的化石植物花粉記錄，但花粉往往僅顯示宏觀環(huán)境特征，因?yàn)榛ǚ酆苋菀妆伙L(fēng)散，不會(huì)停留在一個(gè)地方。
莎拉使用最新技術(shù)能夠直接從沉積物中提取植物DNA，對(duì)DNA進(jìn)行測(cè)序，并推測(cè)出當(dāng)時(shí)生活在這里的植物物種，沉積物DNA分析對(duì)研究人員提供的不是環(huán)境特征，而是當(dāng)時(shí)生活在這里的植物物種的本地快照。
目前，他們已證明提取10萬(wàn)年以上的植物DNA樣本是可能的，未來(lái)的可能性或許更多。莎拉稱(chēng)，DNA測(cè)序?qū)Ψ治鲞h(yuǎn)古時(shí)期樣本非常有用。該研究也為研究植物以外的沉積物質(zhì)奠定了基礎(chǔ)，在湖泊沉積物DNA樣本中，存在著湖泊和周?chē)h(huán)境各種遠(yuǎn)古生物殘留的跡象。
通過(guò)這項(xiàng)最新研究，我們能分析遠(yuǎn)古時(shí)期北極生態(tài)系統(tǒng)，事實(shí)上這僅是冰山一角，我們可以觀察到遠(yuǎn)古時(shí)期存在的一切，從微生物到哺乳動(dòng)物，我們可以開(kāi)始對(duì)遠(yuǎn)古生態(tài)系統(tǒng)的狀況進(jìn)行分析，并且有助于揭曉未來(lái)伴隨全球氣候趨暖，產(chǎn)生的各種變化。