Il Giardino dell’Eden è esistito davvero, e si trovava in Groenlandia, precisamente a Kap København: non sappiamo se è proprio qui che Dio pose Adamo ed Eva, come descritto nel libro biblico della Genesi, ma oggi conosciamo le sue caratteristiche. Era una foresta boreale aperta con una vegetazione mista di pioppi, betulle e alberi di tuia, oltre a una varietà di arbusti ed erbe artiche e boreali. C’erano anche lepri e altri animali tra cui mastodonti, renne, roditori e oche. C’erano anche numerosi organismi marini tra cui una popolazione del granchio a ferro di cavallo dell’Atlantico (Limulus polyphemus), oltre a funghi e batteri. La rivelazione arriva da uno straordinario studio scientifico pubblicato oggi su Nature, di cui ha meritato la copertina dal titolo “Il Mondo Perduto“. Lo studio è stato coordinato da Eske Willerslev, genetista evoluzionista danese tra gli scienziati più importanti al mondo per il suo lavoro pionieristico in antropologia molecolare, paleontologia ed ecologia.
La ricerca è rivoluzionaria perché ha identificato il DNA più antico di sempre, battendo un record scientifico straordinario. Gli autori dello studio, infatti, hanno aperto un nuovo capitolo rivoluzionario nella storia dell’evoluzione terrestre grazie al ritrovamento di frammenti microscopici di DNA ambientale nei sedimenti dell’era glaciale nella Groenlandia settentrionale, proprio nella zona di Kap København. Utilizzando una tecnologia all’avanguardia, i ricercatori hanno scoperto che i frammenti sono più vecchi di un milione di anni più antichi rispetto al precedente record di DNA prelevato da un osso di mammut siberiano: si tratta stavolta di materiale che risale a due milioni di anni fa, ed è il più antico conosciuto da sempre.
I risultati dello studio, pubblicati proprio oggi su Nature, ci consentono di esplorare e comprendere un ecosistema antico in misura non possibile in precedenza e forniscono approfondimenti su un ecosistema che non ha equivalenti moderni. La formazione Kap København, situata a Peary Land, nel nord della Groenlandia, oggi è un deserto polare.
Precedenti ricerche suggeriscono che la regione avesse un clima molto più caldo circa 2-3 milioni di anni fa, con temperature di 11-19 °C più calde di oggi. Tuttavia, le comunità biologiche che abitano l’Artico durante questo periodo erano poco conosciute perché i fossili di vertebrati sono rari. Adesso, però, Eske Willerslev e i suoi colleghi hanno estratto e sequenziato il DNA da 41 campioni di sedimenti ricchi di sostanze organiche prelevati da 5 diversi siti all’interno della formazione di Kap København. Da questo DNA, gli autori sono stati in grado di ricostruire un’immagine dell’antico ecosistema, straordinariamente realizzata artisticamente da Beth Zaiken nell’immagine-simbolo che oggi è sulla copertina di Nature.
L’antico DNA è stato utilizzato per mappare un ecosistema di due milioni di anni che ha resistito a cambiamenti climatici estremi. I ricercatori sperano che i risultati possano aiutare a prevedere il bilancio ambientale a lungo termine del riscaldamento globale di oggi. La scoperta è stata fatta da un team di scienziati guidati dal professor Eske Willerslev e dal professor Kurt H. Kjær. Il Professor Willerslev è Fellow del St John’s College, Università di Cambridge, e Direttore del Lundbeck Foundation GeoGenetics Center presso l’Università di Copenhagen, dove ha sede anche il Professor Kjær, un esperto di geologia. Il professor Willerslev ha dichiarato: “Un nuovo capitolo che copre un milione di anni in più di storia è stato finalmente aperto e per la prima volta possiamo guardare direttamente al DNA di un ecosistema passato così indietro nel tempo. Il DNA può degradarsi rapidamente, ma abbiamo dimostrato che nelle giuste circostanze, ora possiamo tornare indietro nel tempo più di quanto chiunque avrebbe potuto immaginare“. Il professor Kjær ha aggiunto che “gli antichi campioni di DNA sono stati trovati sepolti in profondità nei sedimenti che si erano accumulati in 20.000 anni. Il sedimento è stato infine conservato nel ghiaccio o nel permafrost e, soprattutto, non è stato disturbato dagli esseri umani per due milioni di anni“.
I campioni incompleti, lunghi pochi milionesimi di millimetro, sono stati prelevati dalla København Formation, un deposito di sedimenti spesso quasi 100 metri nascosto nella foce di un fiordo nell’Oceano Artico nel punto più settentrionale della Groenlandia. Il clima in Groenlandia all’epoca variava tra artico e temperato ed era tra i 10 e i 17°C più caldo di quanto lo sia oggi. Il sedimento si è accumulato metro dopo metro in una baia poco profonda. Gli scienziati hanno scoperto prove di animali, piante e microrganismi tra cui renne, lepri, lemming, betulle e pioppi. I ricercatori hanno persino scoperto che Mastodon, un mammifero dell’era glaciale, vagava fino alla Groenlandia prima di estinguersi in seguito. In precedenza si pensava che la gamma degli animali simili a elefanti non si estendesse fino alla Groenlandia dalle sue origini note del Nord e Centro America.
Il lavoro investigativo di 40 ricercatori provenienti da Danimarca, Regno Unito, Francia, Svezia, Norvegia, Stati Uniti e Germania, ha svelato i segreti dei frammenti di DNA. Il processo è stato scrupoloso: prima dovevano stabilire se c’era del DNA nascosto nell’argilla e nel quarzo e, in tal caso, potevano staccare con successo il DNA dal sedimento per esaminarlo. I ricercatori hanno confrontato ogni singolo frammento di DNA con vaste librerie di DNA raccolte da animali, piante e microrganismi di oggi. Così è iniziata ad ad emergere un’immagine del DNA di alberi, cespugli, uccelli, animali e microrganismi di questo vero e proprio paradiso terrestre ancestrale.
Alcuni dei frammenti di DNA erano facilmente classificabili come predecessori delle specie odierne, altri potevano essere collegati solo a livello di genere e alcuni provenivano da specie impossibili da collocare nelle librerie di DNA di animali, piante e microrganismi ancora viventi nel XXI secolo. I campioni di due milioni di anni aiutano anche gli accademici a costruire un quadro di una fase precedentemente sconosciuta nell’evoluzione del DNA di una serie di specie ancora esistenti oggi. Il professor Kjær ha dichiarato: “Le spedizioni sono costose e molti dei campioni sono stati prelevati nel 2006, quando il team era in Groenlandia per un altro progetto, da allora sono stati conservati. È stato solo quando è stata sviluppata una nuova generazione di apparecchiature per l’estrazione e il sequenziamento del DNA che siamo stati in grado di individuare e identificare frammenti di DNA estremamente piccoli e danneggiati nei campioni di sedimenti. Significava che eravamo finalmente in grado di mappare un ecosistema di due milioni di anni“.
L’assistente professore Mikkel W. Pedersen, co-primo autore dell’articolo e anch’egli con sede presso il Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre, ha dichiarato: “L’ecosistema di Kap København, che non ha equivalenti attuali, esisteva a temperature considerevolmente più elevate di quelle che abbiamo oggi e può sembrare, a prima vista, simile al clima che ci aspettiamo sul nostro pianeta in futuro a causa del riscaldamento globale. Uno dei fattori chiave qui è fino a che punto le specie saranno in grado di adattarsi al cambiamento delle condizioni derivanti da un aumento significativo della temperatura. I dati suggeriscono che più specie possono evolversi e adattarsi a temperature estremamente variabili di quanto si pensasse in precedenza. Ma, soprattutto, questi risultati mostrano che hanno bisogno di tempo per farlo. La velocità del riscaldamento globale odierno significa che gli organismi e le specie non hanno quel tempo, quindi l’emergenza climatica rimane un’enorme minaccia per la biodiversità e il mondo: l’estinzione è all’orizzonte per alcune specie, non solo animali ma anche vegetali come piante e alberi“.
Durante la revisione dell’antico DNA della formazione Kap København, i ricercatori hanno anche trovato il DNA di una vasta gamma di microrganismi, inclusi batteri e funghi, che stanno continuando a mappare. Una descrizione dettagliata di come l’interazione tra animali, piante e organismi unicellulari all’interno dell’ex ecosistema nel punto più settentrionale della Groenlandia ha funzionato biologicamente sarà presentata in un futuro documento di ricerca. Ora si spera che alcuni dei “trucchi” del DNA vegetale scoperto da due milioni di anni possano essere utilizzati per aiutare a rendere alcune specie in via di estinzione più resistenti al riscaldamento climatico. Il professor Kjær ha detto che “è possibile che l’ingegneria genetica possa imitare la strategia sviluppata da piante e alberi due milioni di anni fa per sopravvivere in un clima caratterizzato da temperature in aumento e prevenire l’estinzione di alcune specie, piante e alberi. Questo è uno dei motivi per cui questo progresso scientifico è così significativo perché potrebbe rivelare come tentare di contrastare l’impatto devastante del riscaldamento globale“.
I risultati della formazione Kap København in Groenlandia hanno aperto un periodo completamente nuovo nel rilevamento del DNA. Il professor Willerslev ha spiegato che “il DNA generalmente sopravvive meglio in condizioni fredde e secche come quelle prevalenti durante la maggior parte del periodo da quando il materiale è stato depositato a Kap København. Ora che abbiamo estratto con successo il DNA antico dall’argilla e dal quarzo, è possibile che l’argilla abbia conservato il DNA antico in ambienti caldi e umidi in siti trovati in Africa. Se potessimo iniziare a esplorare il DNA antico nei grani di argilla dall’Africa, potremmo essere in grado di raccogliere informazioni rivoluzionarie sull’origine di molte specie diverse – forse anche nuove conoscenze sui primi umani e sui loro antenati – le possibilità sono infinite“.
