由塔斯马尼亚大学领导的一项新研究 - 在波恩大学的参与下 - 在南极大陆以北的斯科舍海深海沉积物中发现了最古老的海洋 DNA。这些材料可以追溯到一百万年。如此古老的材料表明，沉积 DNA 可以为研究海洋生态系统对气候变化的长期响应开辟道路。这种认识还将有助于评估冰冻大陆周围海洋生物当前和未来的变化。该研究发表在《自然通讯》杂志上。
南极洲是地球上最容易受到气候变化影响的地区之一。因此，研究极地海洋生态系统过去和现在对环境和气候变化的反应至关重要且紧迫。沉积古 DNA (sedaDNA) 分析是一种新技术，可帮助破译“谁”过去曾生活在海洋中以及“何时”。此外，成分发生重大变化的时间可能与气候变化有关。这些知识可以帮助我们预测南极洲周围的海洋生物将如何应对当前和未来的气候变化。
一个国际团队使用 sedaDNA 调查了过去 100 万年来斯科舍海海洋生物结构的变化，使用的是 2019 年 IODP 远征 382“冰山巷和亚南极冰与海洋动力学”期间获得的沉积物。首先，该团队进行了广泛的污染控制以确保 sedaDNA 信号是真实的，包括，例如，研究回收的 DNA 片段中与年龄相关的特征性损伤模式。他们能够检测到一百万年前的古代 DNA。
“这包括迄今为止最古老的经过验证的海洋 sedaDNA，”澳大利亚塔斯马尼亚大学的首席研究员 Linda Armbrecht 博士解释说。在检测到的生物中，硅藻是主要的初级生产者，其 DNA 可追溯到 50 万年前。
数据还表明，在温暖的气候时期，硅藻一直很丰富。斯科舍海食物网的最后一次此类变化发生在大约 14,500 年前。“这是一个有趣且重要的变化，它与全球范围内的海平面迅速上升以及由于自然变暖导致南极洲的大量冰层流失有关，”该研究的第二作者迈克尔·韦伯博士补充道。波恩。变暖显然导致南极洲周围海洋生产力的增加。
该研究表明，海洋 sedaDNA 分析可以扩展到数十万年，为研究整个冰河时代循环中的整个生态系统海洋变化和古生产力变化开辟了道路。这些自然气候变化时期还可以深入了解当前和未来人类引起的气候变暖以及生态系统如何应对它。