Zamiast kości i odcisków. DNA oprócz skamieniałości w badaniach przeszłości

Zamiast skamieniałości – molekuły kwasu dezoksyrybonukleinowego. Naukowcy potrafią odczytywać historię życia na Ziemi z DNA zachowanego w osadach, skałach i jaskiniach. Ta metoda, zwana sedaDNA, zmienia sposób, w jaki poznajemy przeszłość naszej planety

Większość organizmów znika bez śladu. Po śmierci rozkładają się, rozmywają w glebie, zostają zjedzone lub rozwiane przez wiatr. Skamieniałości to wyjątek, nie reguła. Powstają tylko wtedy, gdy ciało zostanie szybko przykryte osadem i odcięte od tlenu. To proces tak rzadki, że na każdy miliard osobników trwały ślad pozostawia najwyżej kilka. Dlatego nasze wyobrażenie o dawnych ekosystemach było dotąd fragmentaryczne.

Dziś badacze sięgają po inny rodzaj śladu – DNA uwięzione w ziemi. Cząsteczki kwasu deoksyrybonukleinowego mogą wiązać się z minerałami, zwłaszcza z drobnymi ziarnami gliny i tlenkami żelaza, które chronią je przed rozpadem. Dzięki temu nawet po setkach tysięcy lat można odczytać, jakie gatunki żyły w danym miejscu.

„W sprzyjających warunkach DNA staje się częścią struktury mineralnej i może przetrwać niemal tak długo jak sama skała” – wyjaśnia prof. Tony Brown z University of Southampton, autor artykułu „Mammoths to worms: the rise of ancient DNA from sediments”,  opublikowanego w czasopiśmie Geoscientist (jesień 2025).

Archeologia molekuł

Taki materiał określa się mianem sedaDNA (od ang. sedimentary DNA). Każde zwierzę i każda roślina pozostawia go po sobie – w płatkach skóry, włosach, ziarnach pyłku, resztkach odchodów, moczu czy rozkładających się tkankach. Z biegiem czasu cząsteczki te wnikają w osad, tworząc swoisty chemiczny zapis obecności życia.

To właśnie z takich próbek udało się niedawno odczytać genetyczny ślad mamuta włochatego, który żył w Arktyce tysiące lat dłużej, niż sądzono na podstawie kości. Ta sama metoda ujawnia też obecność miękkociałych stworzeń – robaków, owadów czy ślimaków – które niemal nigdy się nie fosylizują.

„SedaDNA daje nam dostęp do gatunków, których istnienia wcześniej się tylko domyślaliśmy. Pozwala odtworzyć nie tylko to, kto żył w danym miejscu, ale także jakie panowały tam warunki środowiskowe ” – pisze Brown.

Jednym z najbardziej niezwykłych zastosowań tej techniki są badania prowadzone w Norwegii, gdzie udało się powiązać DNA z osadów z malowidłami naskalnymi. Obok rysunków reniferów i łosi w próbkach ziemi znaleziono ich genetyczne ślady – jakby pigment i kod życia przetrwały razem w kamieniu.

Zespół Browna rozwija też projekt PortGEN, analizujący osady z dawnych portów świata, m.in. z Rzymu i Wenecji. Celem jest rekonstrukcja życia w tych tętniących ruchem miejscach: jakie ryby trafiały do sieci, jakie rośliny przypływały z odległych krain, jakie choroby mogły szerzyć się wśród żeglarzy.

„Porty starożytnego świata były jak skrzyżowania ekosystemów – wszystko się tam mieszało: ludzie, towary, gatunki. Dzięki sedaDNA możemy wreszcie zobaczyć to w szczegółach” ” – twiedzi Brown. 

Kamień, który pamięta

Jak długo DNA może przetrwać w ziemi? Rekord pochodzi z północnej Grenlandii, gdzie odczytano geny z osadów sprzed dwóch milionów lat. Ale nawet młodsze próbki, liczące kilka lub kilkanaście tysięcy lat, są bezcenne – pozwalają śledzić, jak zmieniały się ekosystemy w czasie ociepleń i zlodowaceń, jak ludzie wpływali na środowisko i jak gatunki przystosowywały się do nowych warunków.

SedaDNA nie zastępuje klasycznych skamieniałości, lecz je uzupełnia. Tam, gdzie nie zachowały się kości, odciski czy pyłki, pozostaje molekularny cień dawnych organizmów.

Technika ta dopiero się rozwija, a jej możliwości – jak podkreśla Brown – „są ogromne i dopiero zaczynamy je rozumieć”. Już teraz pomaga archeologom, geologom i biologom łączyć dane z pozornie odległych dziedzin – od historii klimatu po ewolucję człowieka.

W przyszłości badania sedaDNA mogą odpowiedzieć na pytania, jak szybko topniejące lody Arktyki wpływają na rozpad starych cząsteczek albo jak nowe zanieczyszczenia w oceanach utrudniają ich analizę.

„To dziedzina, na którą naprawdę warto zwracać uwagę” – podsumowuje Brown. „Żywa historia dosłownie zapisuje się w skałach.”

Źródła:
Kate Ravilious, How living history is being written into rocks, The Guardian, 22 października 2025.
Tony Brown, Mammoths to worms: the rise of ancient DNA from sediments, Geoscientist, Autumn 2025 (s. 28-33).