Antike DNA kann überraschende Antworten auf Fragen zur Evolution und zu den Beziehungen zwischen Arten liefern.
Lassen Sie uns das aus dem Weg räumen: Die alte DNA wird Sie an den Jurassic Park erinnern. Jüngste Schlagzeilen, in denen es um alte DNA oder Paläogenetik geht, beinhalten die Rekonstruktion der DNA des riesigen Moa-Vogels mithilfe seiner Federn, die Identifizierung der Überreste einer 4000 Jahre alten Mumie aus den Zähnen und die Sequenzierung des Genoms eines Wollmammuts aus den Haaren. (Lesen Sie unser Interview mit Stephan Schuster, um mehr über dieses Mammut zu erfahren.) Wenn Wissenschaftler versuchen, die Bausteine längst vergangener Kreaturen zu verstehen, könnten Sie einen rutschigen Hang hinunter zu den Visionen eines potenziell gefährlichen Vergnügungsparks aus Moas, Mammuts und Wildnis führen Mumien (oh mein!).
Klar, vielleicht könnten wir eines Tages einen Elefanten mit einem Wollmammut imprägnieren. Heute verwenden Wissenschaftler die uralte DNA, um überraschende Antworten auf Fragen zur Evolution und zu den Beziehungen zwischen Arten zu erhalten. Vor 25 Jahren entwickelten Wissenschaftler eine Technik zur Extraktion von DNA aus Mitochondrien in alten Knochen und anderem biologischen Material, um einen Einblick in die genetische Vergangenheit zu erhalten.
Beth Shapiro ist eine Evolutionsbiologin, die im Alter von 33 Jahren ein MacArthur-Stipendium (auch als „Genius Grant“ bekannt) für ihre Arbeit gewonnen hat, bei der sie mithilfe antiker DNA die Geschichte ausgestorbener oder bedrohter Arten nachverfolgt. Wir haben telefoniert und sie hat mir erzählt, dass sie sich für alte DNA interessiert, denn wie sie sagt: „Sie können in die Vergangenheit schauen und die Entwicklung beobachten, während sie vor sich geht.“ Shapiro erzählte mir von ihrem ersten Streifzug in die alte DNA - auf der Suche nach der moderne verwandte des bekanntermaßen ausgestorbenen dodo vogels.
Beth Shapiro: Jeder weiß, was der Dodo ist - es ist ein großer flugunfähiger Vogel, der ausgestorben ist, wahrscheinlich weil die Menschen ihn ausgestorben sind, als sie vor ein paar hundert Jahren auf Mauritius ankamen. Die Frage, die wir stellen wollten, war, was für ein Vogel ist der Dodo? Welcher Vogel ist dem Dodo evolutionär am nächsten? Zu diesem Zweck haben wir beschlossen, ein wenig DNA aus Dodo-Überresten zu extrahieren, die wir möglicherweise auf Mauritius oder in Museen in ganz Europa gefunden haben. Und wir haben es versucht, und wir haben es versucht, und wir haben versagt.
Aber schließlich konnten wir DNA aus dem einzigen verfügbaren vollständigen Skelett eines Dodos gewinnen. Das ist im Oxford University Museum of Natural History. Wir schnitzten ein kleines Stück Knochen aus seinem Bein. Ich denke, das ist eine der beängstigendsten Erfahrungen meiner Zeit als alter DNA-Wissenschaftler - die Zerstörung dieses kostbaren Exemplars. Nun, es nicht zerstören, aber auf jeden Fall mein Zeichen setzen.
Also haben wir ein wenig DNA aus dem Bein herausgeschnitten und konnten ein kleines Fragment der mitochondrialen DNA extrahieren. Wir fanden heraus, dass der Dodo am meisten mit Tauben zu tun hatte. Es ist seit langem bekannt, dass Dodos wahrscheinlich eng mit Tauben verwandt waren, aber es wurde angenommen, dass sie zu einer Art Schwestergruppe gehörten. Tatsächlich sagt uns die DNA, dass der Dodo in die Vielfalt der Tauben auf der Welt fällt. Es ist also nur eine große, flugunfähige Taube. Und die mit dem Dodo am engsten verwandte Taube ist ein wunderschöner Vogel namens Nikobartaube.
Shapiro konzentriert sich nun auf die Rekonstruktion der Populationsdynamik antiker Arten und verwendet viele DNA-Proben, um die Geschichte und das Verhalten von Großtieren in den vergangenen Jahrtausenden zu verstehen. Sie sagt, dass der nächste Schritt für die alte DNA darin besteht, moderne Werkzeuge zu verbessern, um mit stärker degradierten Proben zu arbeiten und mehr Informationen aus der DNA herauszuholen. Sie sagt schließlich, dass die Schlussfolgerungen, die wir aus der Vergangenheit ziehen können, möglicherweise Aufschluss über das Überleben des Aussterbens in der Zukunft geben - eine Wissenschaft, die besonders relevant ist, da wir heute Arten verlieren.
Klicken Sie hier, um Beth Shapiro zu hören, wie es alten Tieren in der Vergangenheit ergangen ist.