Hình vẽ mường tượng vùng Bắc cực Greenland cách đây 2 triệu năm. Ảnh: AP / Beth Zaiken

Các nghiên cứu gia đã phục hồi DNA lâu đời nhất trên thế giới và sử dụng nó để khám phá cuộc sống cách đây 2 triệu năm ở mũi phía bắc của Greenland. Ngày nay, nó là một sa mạc cằn cỗi. Nhưng trước đây, nơi này hoàn toàn khác...

Ngày nay, mũi phía bắc của Greenland, cao trên Vòng Bắc Cực, là một môi trường cằn cỗi, ảm đạm.

Nhưng hai triệu năm trước, đó là một câu chuyện rất khác, một khung cảnh tươi tốt với cây cối và thảm thực vật xanh mướt, cùng một loạt các loài động vật, thậm chí cả loài voi răng mấu hiện đã tuyệt chủng, một thành viên của họ nhà voi.

Rất khó tìm thấy hóa thạch ở vùng Bắc Cực, nhưng các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc trích xuất DNA môi trường, còn được gọi là eDNA, từ các mẫu đất.

Đây là vật liệu di truyền mà các sinh vật thải ra môi trường xung quanh chúng, ví dụ qua tóc, phân, nước bọt hoặc xác đang phân hủy.

Eske Willerslev là nhà di truyền học tại Đại học Cambridge và một trong những nhà nghiên cứu đằng sau các báo cáo mới.

"Bởi vì DNA được tích điện và nhiều hạt trầm tích cũng được tích điện, một số DNA này sẽ liên kết với các hạt trầm tích. Sự liên kết đó sẽ làm giảm tốc độ phân hủy. Chúng tôi sẽ giải phóng DNA này khỏi các hạt trầm tích."

Ông nói rằng mọi sinh vật đều thải ra DNA, bằng cách tìm kiếm eDNA, họ không chỉ có thể khôi phục thông tin chi tiết của các loài động vật đơn lẻ mà còn xây dựng nên một bức tranh về thế giới vào thời điểm đó.

“Bạn có thể quay ngược thời gian 2 triệu năm, tái tạo lại hệ sinh thái. Bạn có thể khám phá ra loài nào đã từng ở đó. Điều này thay đổi suy nghĩ của chúng ta về nơi xuất hiện voi răng mấu, hay tuần lộc xuất hiện khi nào.”

“Sự đa dạng ở phía bắc Greenland, về cơ bản là sa mạc Bắc Cực ngày nay, nơi đây từng là một khu rừng trù phú."

Các mẫu DNA đến từ một lớp trầm tích được gọi là hệ tầng Kap Kobenhavn gần Peary Land.

Hàng triệu năm trước, khu vực này đã trải qua thời kỳ biến đổi khí hậu dữ dội khiến nhiệt độ tăng cao.

Trầm tích có khả năng được hình thành trong hàng chục nghìn năm tại địa điểm này trước khi khí hậu nguội đi và kết dính thành băng vĩnh cửu.

Môi trường lạnh sẽ giúp bảo tồn các mảnh DNA mỏng manh, cho đến khi các nhà khoa học phát hiện và khoan các mẫu ra, bắt đầu từ năm 2006.

Laura Epp, một chuyên gia eDNA tại Đại học Konstanz của Đức - người không tham gia vào nghiên cứu - cho biết phát hiện này mang lại cho họ một cái nhìn sâu sắc mà trước đây chưa từng có.

"Trong bản thu thập DNA, thường có rất nhiều sinh vật không hóa thạch. Vì vậy, có rất nhiều sinh vật mà chúng ta sẽ không thể nhìn thấy. Có rất nhiều điều bí mật, ẩn giấu mọi thứ."

Một bất ngờ lớn là các nhà khoa học phát hiện DNA từ voi răng mấu, một loài đã tuyệt chủng, trông giống voi ma mút.

Greenland ngày nay. Ảnh: AAP

Hầu hết các hóa thạch voi răng mấu trước đây được tìm thấy từ các khu rừng ôn đới ở Bắc Mỹ.

Giờ đây, một nghệ sĩ, Beth Zaiken, đã sử dụng thông tin từ nghiên cứu eDNA để tạo ra không gian của khu vực này hai triệu năm trước.

Một tác giả khác của nghiên cứu, Mikkel Winther Pedersen nói rằng phát hiện này đã giúp họ hình dung được những gì nghiên cứu eDNA mang lại.

Eske Willerslev tin rằng các gen cổ đại cũng có thể cho chúng ta manh mối về cách thích ứng với biến đổi khí hậu.

Các sinh vật trong nghiên cứu này đang sống trong thời kỳ nóng lên đột ngột.

"Đây là thời điểm mà nhiệt độ ấm hơn so với hiện nay và thực sự khá giống với những gì chúng ta dự đoán thế giới sẽ nóng lên như thế nào. Vì vậy, đây là thời điểm rất quan trọng trong lịch sử Trái đất, so với những thách thức mà chúng ta đang phải đối mặt hiện nay."

Ông nói rằng khi hành tinh của chúng ta tiếp tục nóng lên, DNA có thể đưa ra một “lộ trình di truyền” về cách một số loài có thể sống sót ở nhiệt độ nóng hơn, những bài học về quá khứ xa xôi mang lại triển vọng cho tương lai trước mắt của chúng ta.

Nhưng ông nhấn mạnh đây không phải là giải pháp khắc phục nhanh chóng biến đổi khí hậu và chúng ta nên tiếp tục nỗ lực giảm lượng khí thải, Đây đơn giản là một lựa chọn khác có thể giúp giảm thiểu tác động.