格陵兰冻土中发现的古DNA已有200万年的历史，是目前最古老的 DNA 记录，对这些DNA进行测序，科学家们为我们揭示了一个超乎想象的古代世界。北美发现的乳齿象曾游荡于格陵兰岛的兽群之中——一些出乎人意料关于灭绝生物的发现。

在视频中，研究者Eske Willerslev解释了环境中发现的DNA可以如何用于重建过往的世界，以及被称为“e-DNA”的技术如何成为了古生物学家的重要工具。

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视频文字稿：

几个世纪以来，化石推动着我们对古代物种的理解，但DNA正在改变这一局面。我们行走在今日的DNA中，如果深挖下去，也会得到古代的DNA。

现在，一个研究团队测序了已知最古老的DNA。比我们之前认为的可能年代还早了一倍。

这些DNA有200万年的历史，他们从中重绘了详细而惊人的古代世界图景。

我们基本能看到整个栩栩如生的生态系统，这太奇妙了，真的太奇妙了。

Eske Willerslev是一位遗传学家和古生物学家，他协助开拓了一项技术，能用古DNA挖掘过去的世界。

看看周围，这里是剑桥的动物学博物馆，到处都是遗骨，这是人们了解过去的传统方式，但化石终究是稀有的，只有很苛刻的条件才能形成化石把骨骼等物质保存下来，而且古生物学家还要靠运气才能发现化石。

而DNA却无处不在。

体内每一个细胞都含有DNA，而像这样的地懒或是象，它们无时不在朝环境中脱落DNA。所以只要我这么做，这个台子上就有我的DNA了。

这叫环境DNA或e-DNA。Eske已经对e-DNA研究了数十年，这已成为古生物学的一个如火如荼的领域，但过去并不是这样。

我还记得在我读博士的时候，我去找导师说，我觉得我可以试试检测动植物的DNA会不会保留在土壤中。因为我坐在窗边，看到树上的叶子落下，狗在街上拉屎。问题是这些DNA后来怎么样了？我想也许它会留存在沉积物里，然后他嘲笑了我，说我这辈子从没听过这么蠢的事。

如今 Eske的研究需要寻找古代土壤中保存的DNA。DNA分子是带电的，一些土壤里的沉积物颗粒也是带电的，所以DNA会与这些沉积物颗粒结合，降低DNA的化学降解速率。

环境越冷，DNA保存地越好，所以搜寻古DNA的一个最佳地点是那些持续结冻的土地，也就是永久冻土。于是 2006年 ，Eske和同事前往格陵兰寻找古代冻土。

我们称那里为极地荒漠，那是一片乱石嶙峋之地，你看到生命在那里挣扎求存，老实说你自己在那里时也一样。

团队在名为Kap København组的遗址取样，这些是冻土土芯，最古老的部分可追溯至200万年前。但当他们尝试在2006年寻找DNA时，他们并不走运。

我们使用当时可用的技术，结果一无所获，当时的一般观点是，DNA最多能幸存个100万年，所以也不奇怪，但每次我们在DNA提取技术或测序能力上有所进步，我们就会用Kap København的样本上再试一遍。但我们一直没成功，直到几年前，突然有了起色。

随着技术进步，团队成功提取了与沉积物结合的DNA短片段，而且数量越来越多，随后再用现代生物分子技术进行扩增。

那个时候，我们说，哇，我们有了200万年的DNA，第二个哇，是我们有了动物DNA的时候。

最终他们成功组装了DNA片段，绘出了一幅古代世界的可能图景。

我们有了突破，基本上可以看到整个生态系统复现在眼前，这太奇妙了，真的太奇妙了！那里有跑来跑去的乳齿象、驯鹿、雁、野兔 还有鲎这样的海洋动物，这表明当时的环境十分温暖，甚至海洋也比现在要暖，这也令我们很意外。

这和今天的格陵兰截然不同，发现乳齿象这种象的古代近亲，尤其出乎意料。

没人想到乳齿象会出现在那里，它是在北美发现的，当时的格陵兰已是一个岛屿，和今天一样与北美大陆分离，因此人们不认为乳齿象能到达那里。但它确实到了格陵兰，对吗？所以要么它是从加拿大岛屿游到了格陵兰，要么是从海冰上走过去的。

乳齿象化石曾在北美多地发现，但格陵兰从来没有，Eske说这证明了使用e-DNA研究古代生态系统的优势。

显然，古生物学可以做的事情不止于遗骨鉴定，如果你发现了部分骸骨，你可以了解它的移动方式，了解它生前是否受过伤等信息。DNA没法告诉你这些，但DNA可以告诉你的是遗传密码携带的信息，让我们有机会追溯演化进程，了解物种的遗传改变，它还能让我们看到单个物种水平和整个生态系统层面的演化。

随着技术进步，古生物学家对e-DNA的使用多了起来，Eske已经在考虑如何提取更古老的DNA。

我认为完全可以再往前推，我确实这么想，至少有一个重要原因，我们可以看到有些沉积物中的DNA在现阶段还无法完好地提取，等我们有能力这么做的时候，我们当然也在努力，我相信就能获得全新的DNA库，这将把我们带回到更古老的过去。

过去最古老的DNA纪录是120万年，来自一头冻在西伯利亚永久冻土中的猛犸象，Eske的200万年DNA已经是一步重大飞跃。但能重新提取的最古老DNA可能也有上限，理论上留存至今的冻土最老的为260万年。

那之前的气候过于温暖，无法形成冻土，但仅仅找到最古老的DNA还不够，要将此类技术用于不同类型的环境也是一个很大的挑战。

我们能在格陵兰找到样本显然是因为那里足够冷，这对于保存长期DNA很重要，因此如果你想要获得几百万年前的DNA，那里是你的首选地，其他环境下是否也能得到这些DNA， 比如不同温度，我不排除这种可能性，因为温度尽管很重要，但不是唯一的决定因素。

当然仅仅研究DNA是不够的，没有化石记录，我们就无法深入了解这些动物到底长什么样子。但对于更晚近的时期， e-DNA 是古生物学的一个新的有力工具。

环境DNA正在变成人们越来越常用的工具，用于描述种群，所以我认为人们会一直结合各种工具 。我还很确定，坦率地说，将来我们会看到我现在甚至无法想象的工具。

即使现在，也还有许多有待使用环境DNA去了解的生态系统，也许还有更多惊喜等待发现。

这太棒了，这不就是你做科研的初衷吗？正是因为这些时刻，你知道，你会说，我的天，这改变了我们看待事物的方式，这正是一个科学家的梦想。