Dna-detektiv på sporet

En 30.000 år gammel mammut fra Sibirien, planterester fra Centralasien i iskerner i Grønland og forstenet menneskeafføring fra USA. Eske Willerslev er her, der og alle vegne - bortset fra hjemme. Selv pr. telefon kan det være svært at fange ham. Der er altid et nyt eventyr lige om hjørnet.

Undervejs har han revideret verdenshistorien et par gange. Senest i april 2008, hvor han sammen med sit internationale forskerhold fandt ud af, at de nordamerikanske indianeres forfædre var de første til at befolke Amerika, efter at de havde vandret fra Asien og til 'Guds eget land'.

Og ikke nok med det. Willerslev og hans internationale team fandt også ud af, at de første indvandrere kom til Nordamerika 1.000 år tidligere end hidtil antaget.

14.340 år gammel afføring

Dermed blev der gjort op med tidligere videnskabelige teorier om, at de første indvandrere kom via Europa eller Afrika til det nordamerikanske kontinent. Og bevismaterialet var så at sige til at tage og føle på.

Det var fossil menneskeafføring, fundet dybt nede i huler i den nordlige stat Oregon, som gennem kulstof-14-analyser kunne datere efterladenskaberne til at være omkring 14.340 år gamle. Den historie gik verden rundt og fastslog dermed, at den nuværende indianske befolkning i USA var landets første indbyggere efter adskillige års diskussion om dette emne.

Ny viden om Grønlands klima Det var ikke første gang, at den tidligere pelsjæger i Sibirien med dansk pas og vovemod havde sat sit aftryk i de videnskabelige annaler og samtidig fået sine opdagelser publiceret i alverdens medier. Tidligere havde han analyseret verdens hidtil ældste dna-spor i Grønland på næsten en halv million år. Willerslev fandt ud af, at det biologiske liv og klima i Grønland tidligere var relativt mildt som i det sydlige Sverige. Dermed væltede han tidligere tiders opfattelse af klimaet i Grønland.

Dna i alt

Willerslevs forskning bygger på at udvinde og studere arvematerialet (dna) i alt fra mammut-fossiler over iskerner og til forskellige jordtyper. Det er ikke mere end godt tyve år siden, man blev klar over, at dna under visse betingelser også kan være bevaret i fossile rester af dyr og planter som forsvandt for mange tusinder af år siden. Denne opdagelse har allerede haft gennemgribende betydning for vores forståelse af fortiden og af de processer, der har ført frem til nutidens biologi.

Men den største overraskelse i forskerkredse kom, da Eske Willerslev sammen med en anden dansk forsker, Anders J. Hansen, viste, at fossilt dna kan være bevaret i gamle sedimenter uden så meget som skyggen af et fossil. De to begyndte med at undersøge dna i sedimenter ud fra et ganske simpelt rationale.

»Hvis der sættes dna-spor ved bare at røre et glas eller suge på en cigaret, hvorfor skulle der så ikke være gamle dna-spor i den jord, som planter og dyr har levet på?« spørger Eske Willerslev.

Vi vader rundt i dna

Og deres overvejelser viste sig at være rigtige. I mindre end to gram jord fra Sibirien eller New Zealand fandt de dna fra blandt andet mammutter, moskusokser, rensdyr, heste, steppe-bison, lemming, hare eller forskellige papegøjer og moa fugle (vingeløse fugle der uddøde i New Zealand for cirka 500 år siden). Dertil kom et hav af forskellige plantegrupper, fra træer over buske, til urter, græsser og mosser. Disse resultater tydede på, at vi bogstaveligt talt vader rundt på dna fra fortiden, og at dette dna tilsyneladende bevares bedre end i fossilerne. Fra en rekord på 50.000 år gammelt dna kunne de to forskere i permafrost-jord fra Sibirien gå 300.000 - 400.000 år tilbage i tiden.

Det nyopdagede dna 'lager' fik navnet 'Ancient Sedimentary DNA' eller i daglig tale 'Ancient Dirt DNA' (fossilt jord-dna).

Fra græs til buske Et vigtigt spørgsmål, som pressede sig på, var, om 'Dirt DNA' fra forskellige organismer overlever lige godt over tid. Den aktuelle problemstilling var, at de to forskere kunne se et mønster i, hvordan plantesamfundet i Sibirien havde ændret sig over tid ved at studere dna fra permafrost-sedimenter af forskellig alder.

De fandt bevis for, at vegetationen for 300.000-400.000 år siden havde været domineret af græsser og urter. Efterhånden som de to forskere bevægede sig gennem tiden op mod i dag, fandt de gradvist en større frekvens af buske.

Endelig for omkring 10.000 år siden synes der at være et radikalt skift til et samfund domineret af buske og mosser. Resultatet var uhyre interessant, fordi dette sidste skift i vegetationssammensætningen falder samtidig med tilbagegangen af de store istidsdyr (mammutter, uldhåret næsehorn, steppebison osv.), som menes at have været græsædere.

Forsker i front

Med andre ord kunne resultaterne være afgørende i den langvarige diskussion om årsagerne til de store istidsdyrs forsvinden, hvor både jagt og klimaændringer har været på banen som primære årsager.

Der er mange spændende anvendelsesmuligheder for 'Dirt DNA'. Overordnet set giver det genetiske lager i jorden mulighed for at studere alt fra populationsgenetik af uddøde arter til at finde ud af, hvilke huler Neandertal-mennesket bosatte sig i.

I forbindelse med vores søgen efter liv på andre planeter giver det ikke længere mening at begrænse en søgen til mikrobielt dna i sedimenter, man kan nu også søge efter dna fra højerestående organismer i bare få gram jord. Med andre ord; mulighederne er mange, når det gælder anvendelsen af 'Dirt DNA'.

Forskning, som Eske Willerslev har været i front med - trods sin unge alder.

.