Από τότε που οι επιστήμονες κατάφεραν για πρώτη φορά να ανακτήσουν τμήματα αρχαίου DNA το 1984, από δείγμα ενός quagga –ένα ζώο που θύμιζε ζέβρα και εξαφανίστηκε τον 19ο αιώνα– το ερώτημα της διάρκειας ζωής του DNA απασχολεί έντονα την ερευνητική κοινότητα. Τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες, οι τεχνολογικές εξελίξεις έχουν επιτρέψει την ανάλυση ολοένα και παλαιότερου γενετικού υλικού, με το σημερινό ρεκόρ να ανήκει σε ένα οικοσύστημα της Γροιλανδίας ηλικίας 2,4 εκατομμυρίων ετών.
Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, η επιστημονική φαντασία τροφοδότησε σε μεγάλο βαθμό τις προσδοκίες γύρω από την αντοχή του DNA. Το βιβλίο Jurassic Park του Michael Crichton και η μετέπειτα κινηματογραφική επιτυχία έκαναν πολλούς να πιστέψουν ότι ίσως να ήταν δυνατό να βρεθεί DNA δεινοσαύρων μέσα σε έντομα παγιδευμένα σε κεχριμπάρι. Όμως η πραγματικότητα αποδείχτηκε διαφορετική. Όπως εξηγεί ο Tom Gilbert, διευθυντής του Danish National Research Foundation Center for Evolutionary Hologenomics, τα υποτιθέμενα δείγματα από την Κρητιδική περίοδο ήταν τελικά βακτηριακά υπολείμματα, πολύ πιο πρόσφατα από όσο θα ήθελαν οι επιστήμονες.
Το 2012, ο Gilbert συνυπέγραψε μια μελέτη που επιχείρησε να ποσοτικοποιήσει τη φθορά του DNA με την πάροδο του χρόνου. Αναλύοντας μιτοχονδριακό DNA από 158 οστά εξαφανισμένων πτηνών moa στη Νέα Ζηλανδία, η ομάδα κατέληξε ότι η «ημιζωή» του DNA –δηλαδή ο χρόνος που χρειάζεται ώστε να σπάσει το μισό των χημικών δεσμών σε ένα δείγμα– είναι περίπου 521 χρόνια. Με βάση αυτό το μοντέλο, υπό ιδανικές συνθήκες, το DNA θα μπορούσε να διατηρηθεί έως και 6,8 εκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, αυτό το όριο απέχει πολύ από το να κάνει το σενάριο του Jurassic Park εφικτό.
Όπως εξηγεί η Jennifer Raff, ανθρωπολόγος στο University of Kansas, οι καλύτερες πιθανότητες διατήρησης DNA βρίσκονται σε περιβάλλοντα κρύα, ξηρά, σκοτεινά και σχετικά πρόσφατα. Γι’ αυτόν τον λόγο τα παλαιότερα δείγματα έχουν βρεθεί σε παγωμένες περιοχές, όπως στη Σιβηρία, όπου ανακτήθηκε το αρχαιότερο γονιδίωμα από μαμούθ ηλικίας 1,2 εκατομμυρίων ετών, ή στη Γροιλανδία, με τα ιζηματογενή δείγματα 2,4 εκατομμυρίων ετών.
Η έρευνα για την προέλευση του ανθρώπου αντιμετωπίζει περισσότερες δυσκολίες, καθώς οι περιοχές όπου έζησαν οι πρώτοι μας πρόγονοι –κυρίως στην Αφρική– είναι ζεστές και υγρές, δηλαδή εντελώς ακατάλληλες για τη μακροχρόνια διατήρηση του DNA. Μέχρι σήμερα, το αρχαιότερο δείγμα DNA από την υποσαχάρια Αφρική είναι μόλις 20.000 ετών και ανήκει σε σύγχρονο Homo sapiens.
Στην Ευρώπη, τα πράγματα είναι κάπως καλύτερα. Το πρώτο DNA Νεάντερταλ ανακτήθηκε το 1997 από σκελετό ηλικίας 40.000 ετών σε σπηλιά της Γερμανίας. Το παλαιότερο όμως δείγμα από συγγενή του ανθρώπου προέρχεται από τη Σίμα δε λος Ουέσος, ένα σπήλαιο στην Ισπανία, όπου το 2022 ερευνητές ανέλυσαν γενετικό υλικό από μηριαίο οστό ηλικίας 400.000 ετών. Τα στοιχεία αυτά δείχνουν ότι οι Νεάντερταλ και οι Denisovans ενδέχεται να μοιράζονται κοινή καταγωγή.
Παρά τις προσδοκίες, είναι εξαιρετικά απίθανο να βρεθεί DNA από τους αυστραλοπίθηκους, όπως η διάσημη Lucy που έζησε πριν από 3,2 εκατομμύρια χρόνια στην Αιθιοπία. Οι συνθήκες διατήρησης στην Αφρική καθιστούν κάτι τέτοιο σχεδόν αδύνατο. Η Raff εκτιμά ότι οι πιθανότητες περιορίζονται σε πιο «νεότερους» συγγενείς, όπως ο Homo erectus, που ζούσε σε περιοχές με πιο ευνοϊκές συνθήκες, για παράδειγμα στη Γεωργία ή στην Κίνα.
Ακόμη κι αν βρεθεί DNA μεγάλης ηλικίας, υπάρχει ένας κρίσιμος παράγοντας: η χρησιμότητά του. Όπως τονίζει ο Gilbert, το γενετικό υλικό πρέπει να έχει επαρκές μήκος για να αναγνωρίζεται. «Αν κόψετε ένα βιβλίο σε κεφάλαια, μπορείτε να το ταυτοποιήσετε. Αν το κόψετε σε λέξεις, γίνεται πιο δύσκολο. Αν μείνουν μόνο τα γράμματα, είναι αδύνατο», εξηγεί χαρακτηριστικά.
Με βάση τα τωρινά δεδομένα, τα 2,4 εκατομμύρια χρόνια είναι το ανώτατο όριο για την ανάκτηση χρήσιμου DNA. Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν αποκλείουν ότι στο μέλλον μπορεί να βρεθούν ακόμη παλαιότερα δείγματα, ίσως κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής.
Ο Gilbert παραδέχεται ότι οι γνώσεις γύρω από την αντοχή του DNA έχουν μεταβληθεί θεαματικά μέσα σε λίγες δεκαετίες. «Αν με ρωτούσαν το 2003, οι περισσότεροι ειδικοί θα έλεγαν ότι το DNA δεν αντέχει πάνω από 100.000 χρόνια. Σήμερα ξέρουμε ότι μπορεί να επιβιώσει 20 φορές περισσότερο», λέει.
Η έρευνα συνεχίζεται, με νέες μεθόδους όπως η παλαιοπρωτεωμική –η μελέτη αρχαίων πρωτεϊνών– να προσφέρουν εναλλακτικές απαντήσεις εκεί όπου το DNA δεν έχει σωθεί.
[via]
