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Nature volume 612, páginas 283–291 (2022)Cite este artigo

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As épocas do Plioceno Superior e do Pleistoceno Inferior, há 3,6 a 0,8 milhões de anos atrás1, tinham climas semelhantes aos previstos para o aquecimento futuro2. Os registos paleoclimáticos mostram uma forte amplificação polar com temperaturas médias anuais de 11–19 °C acima dos valores contemporâneos3,4. As comunidades biológicas que habitavam o Ártico durante este período permanecem pouco conhecidas porque os fósseis são raros5. Aqui relatamos um antigo registro ambiental de DNA6 (eDNA) que descreve as ricas assembleias de plantas e animais da Formação Kap København, no norte da Groenlândia, datado de cerca de dois milhões de anos atrás. O registo mostra um ecossistema de floresta boreal aberta com vegetação mista de choupos, bétulas e árvores thuja, bem como uma variedade de arbustos e ervas árticas e boreais, muitos dos quais não tinham sido previamente detectados no local a partir de registos de macrofósseis e pólen. O registo de ADN confirma a presença de lebre e ADN mitocondrial de animais, incluindo mastodontes, renas, roedores e gansos, todos ancestrais dos seus parentes atuais e do final do Pleistoceno. A presença de espécies marinhas, incluindo caranguejo-ferradura e algas verdes, sustenta um clima mais quente do que hoje. O ecossistema reconstruído não tem análogo moderno. A sobrevivência desse antigo eDNA provavelmente está relacionada à sua ligação às superfícies minerais. Nossas descobertas abrem novas áreas de pesquisa genética, demonstrando que é possível rastrear a ecologia e a evolução de comunidades biológicas de dois milhões de anos atrás usando o antigo eDNA.

A Formação Kap København está localizada em Peary Land, Norte da Groenlândia (82° 24′ N 22° 12′ W) no que hoje é um deserto polar. A sequência deposicional superior contém restos de animais e plantas terrestres bem preservados levados para um estuário durante um ciclo interglacial mais quente do Pleistoceno Inferior7 (Fig. 1). Quase 40 anos de pesquisa paleoambiental e climática no local fornecem uma perspectiva única de um período em que o local estava situado no ecótono boreal do Ártico, com temperaturas mínimas médias reconstruídas no verão e no inverno de 10 °C e -17 °C, respectivamente - mais de 10 °C mais quente que o atual7,8,9,10,11. Estas condições devem ter provocado uma ablação substancial da camada de gelo da Gronelândia, possivelmente produzindo um dos últimos intervalos sem gelo7 nos últimos 2,4 milhões de anos (Myr). Embora a Formação Kap København seja conhecida por produzir macrofósseis bem preservados de uma floresta boreal de coníferas e uma rica fauna de insetos, poucos vestígios de vertebrados foram encontrados. Até à data, estes incluem restos de géneros lagomorfos, seus coprólitos e besouros Aphodius, que vivem dentro e sobre excrementos de mamíferos10,11. No entanto, o leito de folhas de Fyles e Beaver Pond, com aproximadamente 3,4 milhões de anos, na Ilha Ellesmere, no Ártico do Canadá, preservam fósseis de mamíferos que potencialmente poderiam ter colonizado a Groenlândia, como o extinto urso (Protarctos abstrusus), os extintos castores (Dipoides sp.), os pequenos camelines caninos Eucyon e gigantes do Ártico4,12,13 (semelhantes ao Paracamelus). Se o Estreito de Nares foi uma barreira suficiente para isolar o norte da Groenlândia da colonização por esta fauna permanece uma questão em aberto.

a. Localização da Formação Kap København no norte da Groenlândia, na entrada do Fiorde da Independência (82° 24′ N 22° 12′ W) e localizações de outros locais contendo fósseis do Ártico Plio-Pleistoceno (pontos vermelhos). b, Distribuição espacial dos remanescentes erosivos da sucessão de 100 m de espessura de sedimentos marinhos rasos próximos à costa entre Mudderbugt e as montanhas baixas em direção ao norte (a + b refere-se às localizações 74a e 74b). c, Divisão glacial-interglacial da sucessão deposicional do Membro argiloso A e unidades B1, B2 e B3 constituindo o Membro arenoso B. Os intervalos de amostragem para todos os locais são projetados na sucessão sedimentar da localidade 50. Registro sedimentológico modificado após ref. 7. Os números circulados no mapa marcam locais de amostra para análises ambientais de DNA, datação absoluta de sepultamento e paleomagnetismo. Os sites numerados referem-se a publicações anteriores7,10,11,14,61.