Para ilmuwan menggali DNA tertua yang ditemukan sejauh ini dan menggunakannya untuk mengungkap kehidupan 2 juta tahun lalu di ujung utara Greenland. Saat ini, daerah tersebut adalah gurun yang tandus, tetapi dahulu adalah lanskap rimbun pepohonan dan tumbuh-tumbuhan dengan berbagai hewan, bahkan mastodon yang sekarang sudah punah.
Dengan fosil yang sulit ditemukan di kawasan Arktik, para peneliti mengekstraksi DNA lingkungan, juga dikenal sebagai eDNA, dari sampel tanah. Ini adalah materi genetik yang dilepaskan organisme ke lingkungannya. Misalnya, melalui rambut, kotoran, ludah, atau bangkai yang membusuk.
Mempelajari DNA yang benar-benar tua bisa menjadi tantangan karena materi genetik rusak dari waktu ke waktu, sehingga hanya menyisakan fragmen-fragmen kecil bagi para ilmuwan. Tetapi, dengan teknologi terbaru, para peneliti dapat memperoleh informasi genetik dari potongan kecil DNA yang rusak, jelas penulis senior Eske Willerslev, seorang ahli genetika di University of Cambridge, London.
“Ini adalah pemulihan seluruh ekosistem, baik tumbuhan maupun hewan yang berumur 2 juta tahun. Setiap organisme melepaskan DNA,” jelasnya.
Dari situ, mereka membandingkan DNA dengan spesies yang berbeda, dan mencari kecocokan. Sampel berasal dari endapan sedimen yang disebut formasi Kap Kobenhavn di dekat Peary Land. Jutaan tahun yang lalu, wilayah ini mengalami periode perubahan iklim yang intens yang menyebabkan suhu naik.
Sedimen kemungkinan besar terbentuk selama puluhan ribu tahun di lokasi tersebut sebelum iklim mendingin dan menyemen temuan tersebut menjadi permafrost (tanah yang secara permanen bersuhu di bawah nol derajat Celsius).
Lingkungan yang dingin akan membantu melestarikan potongan-potongan halus DNA – sampai para ilmuwan datang dan mengebor sampel, mulai tahun 2006. Selama periode hangat di kawasan itu, daerah itu dipenuhi dengan kehidupan tanaman dan hewan yang tidak biasa, lapor para peneliti, seperti disampaikan oleh Willerslev, penulis utama studi itu.
“Anda dapat kembali ke masa lalu 2 juta tahun, merekonstruksi ekosistem. Anda dapat menemukan jenis spesies apa yang ada di sana, dan itu mengubah pikiran kita tentang keragaman hayati di Greenland utara, yang pada dasarnya kini adalah gurun di Kutub Utara, maksud saya, pada dasarnya seperti gurun Sahara, tapi jutaan tahun lalu, itu adalah hutan yang subur,” imbuh Willerslev.
Fragmen DNA menunjukkan campuran tanaman kutub, seperti pohon birch dan willow, dengan tanaman yang cocok dengan iklim yang lebih hangat, seperti cemara dan cedar. DNA juga menunjukkan jejak binatang termasuk angsa, kelinci, rusa dan tikus kutub.
Sebelumnya, kumbang kotoran dan sisa-sisa kelinci menjadi satu-satunya tanda kehidupan hewan di lokasi tersebut.
Satu kejutan besar adalah ditemukannya DNA dari mastodon, spesies punah yang terlihat seperti campuran antara gajah dan mammoth. Sebagian besar fosil mastodon sebelumnya telah ditemukan dari hutan beriklim sedang di Amerika Utara, yang sangat jauh dari Greenland, kata Willerslev.
Herbivor (hewan pemakan tumbuhan) raksasa itu berada di pusat rekonstruksi artis Beth Zaiken tentang gambaran ekosistem dua juta tahun yang lalu. “Ini menunjukkan tiga mastodon sedang berada di air di danau terdekat,” kata Mikkel Winther Petersen, penulis lain studi itu dari University of Copenhagen.
Karena sampel sedimen berasal dari mulut fyord (jalan masuk laut yang panjang, sempit, dan berada di antara tebing-tebing tinggi), para peneliti juga bisa mendapatkan petunjuk tentang kehidupan laut dari periode waktu tersebut.
DNA menunjukkan kepiting tapal kuda dan ganggang hijau hidup di daerah tersebut, yang berarti perairan terdekat kemungkinan besar lebih hangat saat itu.
Berdasarkan data yang tersedia, sulit untuk mengatakan dengan pasti apakah spesies ini benar-benar hidup pada waktu yang sama, atau apakah DNA itu mewakili mosaik wilayah yang tercampur dalam tanah, kata Laura Epp, pakar eDNA di Universitas Konstanz di Jerman, yang tidak terlibat dalam penelitian itu.
“Ini juga membuka kemungkinan yang benar-benar baru untuk mempelajari informasi genetik, DNA purba, dari situs-situs dengan kondisi pelestarian yang kurang optimal, misalnya apakah DNA itu melekat pada partikel sedimen,” sebut Laura Epp.
Eske Willerslev percaya bahwa gen purba juga dapat memberi kita petunjuk tentang cara beradaptasi dengan perubahan iklim. [lt/uh]
Forum