Как долго может храниться древняя ДНК?

Ученые пользуются древней ДНК для исследования вымерших животных еще с 1984 года. Но как долго вообще может храниться ДНК, и как далеко в прошлое могут заглянуть специалисты? Портал livescience.com разобрался в вопросе.

Из-за того, что презервация ДНК зависит от огромного множества внешних факторов, ученые по-прежнему не могут сказать наверняка, как долго она теоретически (и реалистически) может храниться. По факту, максимальный срок меньше, чем думали ученые в начале 1990-х, но больше, чем думали в ранних 2000-х.

Целое поколение людей впервые познакомилось с миром древней ДНК благодаря роману «Парк юрского периода», по мотивам которого сняли одноименный фильм. И среди этого поколения были в том числе и ученые. Они начали искать ДНК в окаменелостях мелового периода, датируемыми от 145 до 66 млн лет назад. Но в итоге они нашли лишь следы бактерий, которые были не такими уж и старыми.

В 2012 году команда специалистов изучила митохондриальную ДНК в 158 образцах костей вымерших новозеландских птиц моа, датированных радиоуглеродным методом. Они обнаружили, что период «полураспада» ДНК составляет примерно 521 год: за это время половина связей между хромосомами будет разрушена. Таким образом, в идеальных условиях, ДНК способна сохраниться на протяжении 6,8 млн лет — недостаточно долго для того, чтобы парк юрского периода мог стать реальностью.

Оптимальные условия для презервации ДНК — темные, холодные, сухие и, что самое главное, недавние. Вечная мерзлота создает благоприятную обстановку для лучших образцов ДНК. Данные нюансы объясняют, почему возраст самой старой ДНК из найденных человеком составляет 2,4 млн лет, и почему самый старый секвенсированный геном принадлежит мамонту, жившему 1,2 млн лет назад в Сибири.

Но сколько лет самой старой ДНК, принадлежавшей человеку или его близкому родственнику? Люди эволюционировали преимущественно в теплых, влажных географических регионах, где ДНК сохраняется плохо. А это, в свою очередь, ограничивает информацию, которую ученые могут собрать о наших далеких предках.

Например, ДНК неандертальца, ближайшего из вымерших родственников людей, была изъята в 1997-м из тела, найденного в немецкой пещере аж в 1856 году. Останки были датированы 40 000 годами назад. Если же говорить о родственниках людей, то самый старый образец нашли в подземной пещере в Испании. В 2022 году ученые секвенсировали ДНК из бедренной кости существа, жившего 400 000 лет назад: возможно, владелец кости был предком и неандертальцев, и денисовцев.

Недавние открытия в сфере палеопротеомики (наука о древних протеинах) постепенно начинают приносить новую информацию о предках людей, живших 3,5 млн лет назад. Но добыть ДНК из тех же австралопитеков, по мнению ученых, почти невозможно: они жили в Африке, где условия далеки от идеальных. Хотя этот нюанс не перечеркивает возможность найти образцы ДНК более недавних гомининов — группы, куда входили наши близкие человеческие предки и родственники.

Наконец, последний момент, который нужно учитывать — размер образца. Дело в том, что фрагмент ДНК должен обладать определенной длиной, чтобы ученые могли корректно его идентифицировать. Если вы разрежете книгу на главы, то, в теории, сможете опознать источник. Если разрезать текст на слова, это будет сложнее. А если на буквы — то невозможно.