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다람쥐화석의 배설물이 70만 년의 환경사를 밝혀내다

캐나다 유콘의 영구동토층에 보존된 다람쥐의 굴에는 수십만 년 전의 화석 배설물이 들어 있다. 이 유물들은 코프롤라이트(coprolithes)라고 불리며, 고환경 DNA에 접근할 수 있는 특별한 기회를 제공하여 과거의 생태계를 유례없는 정확도로 재구성할 수 있게 한다. 유전자 분석을 통해 스텝맘모스 환경의 특징적인 식물, 곤충, 미생물, 심지어 대형 포유류의 존재가 확인되었다. 가장 주목할 만한 발견 중에는 스텝비손, 말, 털북숭이맘모스와 같은 상징적인 종들의 완전한 미토콘드리아 게놈이 있다.

이 배설물들은 또한 70만 년 전의 알려지지 않은 북극 다람쥐 계통을 확인할 수 있게 해주었다. 이 계통은 현재 여러 그룹들이 분기하기 전에 존재했던 것으로, 이 설치류들의 예상치 못한 유전적 다양성을 시사한다. 실제로 다람쥐들은 긴 겨울 동안 동면하며, 체온을 영하 아래로 낮추고 심장 박동을 분당 1회로 줄이는 독특한 생존 전략을 가지고 있다.

코프롤라이트는 진핵생물 DNA를 뼈나 퇴적물보다 더 잘 보존하는 능력으로 주목받는다. 연구자들은 고유한 분해 패턴, 엄격한 양성 및 음성 대조 실험, 그리고 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 분류학적 검증을 통해 이 고DNA의 진위성을 확인할 수 있었다. 예상과 달리, 외부 물질에 의한 오염은 거의 관찰되지 않았으며, 이 배설물들이 생물학적 시간 캡슐로 작용함을 입증했다.

이 샘플들로부터 재구성된 생태계는 동베링기아 지역과 일치한다. 이 지역은 플라이스토세 시대 동안 현재는 사라진 동식물을 품고 있었다. 우점 식물로는 벼과 식물, 버드나무, 자작나무가 있었으며, 동물로는 맘모스, 비손, 말, 그리고 미국사자나 미국치타와 같은 현재는 멸종된 포식자들이 포함되어 있었다. 코프롤라이트는 심지어 선형충과 같은 기생충의 흔적도 보여주며, 복잡한 생태학적 상호작용을 드러냈다.

이 연구는 종종 고고게놈학에서 무시되어 온 다람쥐의 굴이 제4기 생태 및 진화 동역학을 이해하는 데 있어 비교할 수 없는 자료임을 보여준다. 이들의 분석은 과거 기후 변화에 대한 종들의 적응을 이해하는 방식을 혁명적으로 바꿀 수 있으며, 미래를 위한 귀중한 교훈을 제공할 수 있다. 연구자들은 영구동토층에 보존된 이 자연 기록들이 아직 많은 선사 시대 생명체의 비밀을 간직하고 있을 수 있다고 강조한다.

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Sources officielles

Étude de référence

DOI : https://doi.org/10.1038/s41467-026-72977-6

Titre : Ground squirrel coprolites preserve complex archives of ancient environmental DNA over 700,000 years

Revue : Nature Communications

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Tyler J. Murchie; Scott L. Cocker; Sina Baleka; Nicola Alexandra Vogel; Libby Natola; Emil Karpinski; Diana Tirlea; McIntyre A. Barrera; Danielle M. Grant; Evan Morien; George S. Long; Linda Y. Rutledge; Grant D. Zazula; Britta J. Jensen; Duane G. Froese; Hendrik N. Poinar