探寻过去的遗迹，了解过去的生命发展历程，这是科学家们长久以来进行的研究。
近日，加州旧金山，位于加拿大北极地区的巴芬岛(Baffin Island)，科学家在位于10米深的水下和泥土之下，发现了罕见的地球过去的生命奥秘。据了解，科学家们在一个名为CF8的小湖中的深层沉积物中发现了含有古代的花粉和植物化石。但现在看来，淤泥中还隐藏着一些其他东西，它们最早可以追溯到12万5千年前的艾木间冰期(Eemian)，当时的北极比现在温暖，留下的大多是植被，否则寒冷的气候将会让这些植被消失得无影无踪。
沉积的古老DNA
位于博尔德的科罗拉多大学的古气象学家莎拉·克伦普表示，这是一次难得的发现，我们相信我们正在得到真相。不过她承认这一发现需要得到证实，只要坚持下去，就能打开真相的窗户，让人们了解在气温比现在高几度的北极地区繁荣发展的生态系统。它还将证明这些沉积DNA的力量，并以之显示出北极植物对过去气候变化的反应，甚至暗示它们对地球未来可能的反应。最古老的西伯利亚生命记录可以追溯到7万年前，在其底部的DNA保存得和顶部一样完好。
尽管科学家对沉积物中保存的DN..段的研究仅于20年前才开始，但在过去几年里，随着基因测序成本的大幅下降，这一研究已经开始起步。由于低温有助于保存DNA，北极一直是科学家主要的研究地点，这里还含有多种地形，包括永久冻土、洞穴土壤等特殊地形，吸引了无数科学家来这里进行采样，寻找曾经在畅游的巨型冰河时代动物的分子线索。
北极湖泊：古代DNA的摇篮
北极湖泊已经成为沉积古DNA的首要线索得，因为它们几乎收集了整个生态系统的线索。比如树叶、花朵、粪便等等所有生活在湖泊周围的生物的一部分产物最终都会落入水中。所以在湖泊下有着令人难以置信的复杂混合物的DNA。DNA是通过衰变从细胞中提取出来的，然后附着在矿物颗粒或有机化合物上，这些矿物颗粒或有机化合物可以保护人体免受紫外线辐射和氧化作用。而湖底的温度恰好徘徊在零度以上，可以使DNA保持长期稳定。随着岁月的流逝，沉积物不断累积，科学家可以对DNA的沉积进行明确的年代测定。
在传统的研究上，科学家们是用湖底岩心的花粉粒来研究过去的植物群落。但是在北极的大多数植物都是靠昆虫而不是风来授粉的，所以很少有花粉会落到土壤里，就算有，那么这些花粉也可能是从远处吹来的，并不能作为研究的依据。而湖泊沉积物中的DNA更准确地反映了附近发现的植物和野生动物发展进程。
提取古老的DNA
然而要提取这些古老的DNA并不容易，科学家必须非常小心地收集样本以保证不能让现代的DNA污染它，而这些样本通常是1克泥土。然后，提取环境必须在一个干净的实验室里，DNA必须经过艰苦的反复试验才能提取出来。加州大学圣克鲁斯分校的进化生物学家贝丝·夏皮罗说表示，目前暂时还没有一些有效的方法来提取这些物质。因为富含有机物的土壤实在太混乱了，它们充满了像腐殖酸这样的分子，这种分子的行为类似于DNA，可能会干扰后续的测序。
为了识别混合DNA中的植物物种，研究人员经常借助于代谢组编码技术，这种技术是以植物中几乎普遍存在的DN..段为目标，并对其进行扩增，其中包含了一些物种特有的片段。其他研究人员只需对样本中的所有DNA进行排序，并从中筛选出遗传物质，或者使用基因探针来捕捉植物DNA的短链。但是存在一个问题，那就是现有的植物序列数据库并不能全部识别沉积物中的物种，其中有很多错误的序列在里面。
为了解决这个问题，科学家进行了一个完整的北极植物基因组参考库的创建，这个库名为PhyloNorway，其中包含了大约2000种植物。有了这些改进的数据库，科学家就可以正对挪威北部和阿尔卑斯山脉的三十多个湖泊中取样，对地球最后一个冰河时代的一些详细变化过程进行研究。
研究结果
研究卓有成效，以研究的西伯利亚落叶松森林为例。科学家发现，尽管某些落叶松更倾向于寒冷的气候，但在最后一个冰河时代之后，随着地球变暖，它们并没有向北迁移。相反，气候变暖使森林变得更密集，这有利于喜冷的落叶松。还有一项关于俄罗斯乌拉尔山脉北端的Bolshoye Shchuchye湖的研究。DNA表明，随着该地区变暖，一些植物呈现出了不同程度的入侵，我们知道植物大都喜欢生活在温度适宜的环境，古代的动植物也一样。
然而，未来的气候变暖可能会使这些线索消失，为了寻找在更温暖的气候下生态系统命运的线索，研究人员希望能找到其他可以追溯到艾木间冰期的古老DNA记录。随着真相逐步揭开，科学家可以看到未来的生命发展历程！
