Så meget DNA er der på Jorden

Folk med hang til jonglering med tal vil formentlig klappe begejstret i hænderne over, hvad biologer fra University of Edinburgh har gjort.

De skotske talknusere har nemlig regnet sig frem til den samlede mængde DNA på Jorden.

I store tal rummer klodens samlede mængde planter, dyr, bakterier, svampe og vira 5,3 x 10³¹ mega-basepar (DNA’ets byggesten).

Da ét mega-basepar er én million basepar, svarer DNA-mængden til 5,3 x 10³⁷ biologiske byggeklodser med genetisk information – altså 53 efterfulgt af 36 nuller (du kan se, hvordan det ser ud i boksen til højre).

Vægten af alt denne genetiske information løber op i 50 milliarder ton DNA, der ville fyldte cirka 1 milliard 7 meter lange containere, hvis tingene blev pakket ordentligt, viser forskernes beregninger.

Det hele er dog ikke tal og spas, fortæller en af forskerne bag beregningerne:

»DNA er det fundamentale lagringsmolekyle for information for liv på Jorden. Vores resultat giver os endnu en måde at kvantificere biodiversitet på ved at komme med et estimat for den samlede biologiske information på Jorden,« fortæller professor i astrobiologi ved University of Edinburgh, Charles Cockell i en mail til Videnskab.dk

Forskernes mange udregninger er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Plos Biology.

Dansk forsker: Det er sjovt og filosofisk

Lektor Anders Barfod fra Institut for Bioscience ved Aarhus Universitet har læst det skotske studie.

Den danske forsker synes, at studiet sjovt og filosofisk, men han ser ikke, at det har nogen praktiske anvendelsesmuligheder.

»Det er et sjovt studie, som man først og fremmest kan bruge til at se på Jordens biodiversitet på en helt ny måde. Men man kan ikke bruge det til noget konkret. Jeg ser ikke, at man kommer til at lave naturforvaltning på baggrund af det her studie,« siger Anders Barfod.

Bakterier indeholder mest DNA

Kigger man lidt nærmere på tallene i det skotske studie, viser de, at de 50 milliarder ton DNA på Jorden er fordelt mellem 2.000 milliarder ton planter, dyr, svampe, bakterier og vira.

I alt er DNA’et indeholdt i 5 x 10³⁰ levende celler, hvoraf størstedelen er bakterier.

For at lave de mange beregninger har forskerne finkæmmet den videnskabelige litteratur for tal, de kunne bruge som udgangspunkt.

Det drejer sig blandt andet om estimater for mængden af DNA i et gram jord, vægten af DNA i en celle, antallet af træer på Jorden, antallet af bakterier i tarme, størrelsen på dyr og så videre.

Resultatet overasker Anders Barfod.

»Når man betragter livet på Jorden, skulle man tro, at det meste DNA var bundet op i planter og træer. Jeg synes, at det er overaskende, at der er lige så meget DNA i bakterier,« siger Anders Barfod.

Jorden er som en computer

Ville man lagre den genetiske information for alt liv på Jorden, ville det ifølge forskerne kræve kapaciteten af 10.000.000.000.000.000.000.000 supercomputere af den slags, som vi kun har fire af i øjeblikket (de hedder Tianhe-2, Titan, Sequoia og K - se faktaboks).

Sammenligningen mellem information lagret i DNA og information lagret i computere giver god mening.

De mange genetiske byggesten rummer nemlig genetisk information, på samme måde som en computer lagrer information på en harddisk.

Når computere eller organismer skal have fat i den lagrede information, skal den hives frem og oversættes.

For computerens vedkommende betyder det, at den skal oversætte nuller og ettaller til eksempelvis farver, bogstaver og lyd, mens organismer skal oversætte DNA til eksempelvis muskler, hud og hår.

En supercomputer som Tianhe-2 kan klare opgaven med en hastighed på 105 teraFLOPS (Floating-point Operations Per Second), hvilket er et mål for antallet af beregninger, som computeren kan foretage i sekundet.

Jordens biosfære er 10.000.000.000.000.000.000.000 gange hurtigere til at oversætte information, når man kigger på den hastighed genetisk information bliver oversat til proteiner.

»På samme måde som internettet forbinder alle computere på Jorden, er alle organismer forbundet til hinanden på den ene eller den anden måde, og hver organisme indeholder sin del af den samlede information lagret i systemet. Hvis man ser det på den måde, kan man også betragte de store masseudrydelser i fortiden som tab af data, der kan sammenlignes med at miste en harddisk,« siger Charles Cockell.