Sponseret af E-magasinet Polarfronten

Videnskab.dk bringer udvalgte artikler fra e-magasinet Polarfronten.

DNA boret op fra Indlandsisens dybeste dyb
DNA-rester boret op fra Indlandsisens bund viser, at Grønland har været et grønt, frodigt landskab, før det blev dækket af is. Det er nye metoder inden for DNA-forskningen, som gør det muligt at vise et andet Grønland, end det vi kender i dag.

Iskerner boret i Grønlands indlandsis indeholder meget gammelt DNA. Det er bevaret, fordi det er blevet frosset ned. (Foto: Center for Is og Klima)

Iskerner boret i Grønlands indlandsis indeholder meget gammelt DNA. Det er bevaret, fordi det er blevet frosset ned. (Foto: Center for Is og Klima)

Forestil dig, at du står på en stor, grøn græsmark og kigger ud over landskabet. Ude i horisonten kan du se en bjergkam rejse sig.

Der er sne på toppen, men omkring dig er landskabet grønt og frodigt med et væld af forskellige træer, planter og insekter. Lyder dette som Grønland? 

Ikke i dag, men fund af fossilt DNA fra jordrester indlejret i Indlandsisen har tidligere indikeret, at Grønland har set sådan ud for mere end 400.000 år siden.

Umiddelbart er den nedfrosne DNA utilgængelig, men ved hjælp af iskerner boret ned gennem Indlandsisen har forskere fået adgang til bunden af iskappen. 

Astrid Schmidt er en af de få forskere i verden, der arbejder med DNA i iskerner. Hun har for nylig med succes forsvaret sin ph.d.-afhandling og arbejder nu som postdoc i et samarbejde mellem Center for Geogenetik og Center for Is og Klima, begge på Københavns Universitet. 

Hun arbejder med at artsbestemme det DNA, der er gemt i iskernerne, for at få viden om biologien i fortidens Grønland. Et alsidigt arbejde, der bringer hende fra de fjerneste egne af Grønland og til sterile laboratorier i København, og ikke mindst byder på arbejde ved temperaturer langt under frysepunktet.

Nye metoder til gammelt DNA

Meget gammelt DNA kalder man fossilt DNA. Det findes normalt i permafrost, fordi miljøet her fungerer som en naturlig fryser, der bevarer det fossile DNA for eftertiden.

Men i modsætning til permafrost har iskerner en langt lavere koncentration af genetisk materiale. Tidligere har det derfor været svært overhovedet at finde DNA i isen, men sådan er det ikke mere.

Astrid Schmidt på feltarbejde på Indlandsisen. (Foto: Astrid Schmidt)

Forklaringen er, at de seneste års fremskridt i teknologi har gjort det muligt for forskere som Astrid Schmidt at finde langt mere genetisk materiale end for få år siden.

»Det svarer til, at man leder med en magnet nede i en suppe. Hvis magneten ikke er så stærk, så får man kun fat i de mest hyppige elementer. Har man derimod en langt stærkere magnet, så kan man tiltrække meget mere, og så får man et meget bredere billede af, hvad der er nede i suppen,« forklarer Astrid Schmidt.

Mange forskellige dyrearter identificeret

Det betyder, at man nu kan bruge iskerner til at lære om fortidens biodiversitet, altså alsidigheden i plante- og dyreliv.

Astrid Schmidts arbejde er derfor resulteret i, at DNA fra langt flere forskellige arter af dyre- og planteliv nu er identificeret i isen. 

Man kan undres over, hvorvidt små mængder biologisk materiale fra en iskerne på kun 10 centimeter i diameter kan give et tilstrækkeligt billede af det samlede dyreliv i Grønland - en landmasse der dækker et areal på knap 10 gange så stort som Danmark.

Men forklaringen skal findes i isdækkets bevægelse. 

»På baggrund af isens langsomme bevægelse over land, tror vi i dag, at det genetiske materiale, der findes opsamlet i iskernernes bund, repræsenterer biodiversiteten i et større område,« siger Astrid Schmidt.

Klimaforskning kan også drage nytte

Viden om fortidens biodiversitet er ikke kun vigtig ud fra et biologisk og evolutionært perspektiv, også klimaforskning kan drage nytte af den.

I laboratoriet smeltes og analyseres isen. Når man leder efter fossilt DNA foregår det under meget rene forhold. (Foto: Astrid Schmidt)

Visse plantearter, såkaldte indikatorarter, gror kun under nogle helt særlige temperaturforhold. Eksistensen af en planteart kan derfor bruges som pejlemærke for temperaturen på det tidspunkt, hvor planten groede. I fremtiden håber man at kunne bruge denne viden som et slags DNA-termometer. 

Fordi den bedste bevarelse af DNA sker under kolde forhold, forestiller forskerne sig, at det genetiske materiale, der er fundet i iskernernes bund, stammer fra perioden umiddelbart før, klimaet blev drastisk koldere, og isdækket begyndte at vokse.

Arterne fortæller derfor noget om klimaet, umiddelbart inden Grønland blev dækket af is, og alderen på DNA’et bruges til at afgøre, hvornår dette skete. 

Har været dækket af is i 400.000 år

Astrid Schmidts forskning har vist, at det nordlige Grønland har været dækket af is i længere tid end tidligere antaget. Usikkerhederne, når man foretager aldersbestemmelse, er store, og derfor er det svært at give et præcist bud på dette tidspunkt.

Resultaterne indikerer dog, at Grønland i hvert fald har været dækket af is indtil for 400.000 år siden og muligvis mange hundrede tusind år før det.

Det mest overraskende resultat viser, at isdækket i det nordlige Grønland ikke smeltede væk under Eemtiden for godt og vel 100.000 år siden, den seneste periode som havde et klima varmere end i dag. 

DNA-materiale fra pattedyr som ulve, hjorte eller bjørne forekommer sjældnere end materiale fra plantevækst, og endnu har Astrid Schmidt og hendes kollegaer til gode at finde dette i Grønland.

Måske ligger der materiale fra store pattedyr gemt i isen, eller måske er det allerede nedbrudt.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med 1 million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om astronautens foto af polarlys, som du kan se herunder.