格陵蘭島在丹麥語和英語中的意思均是“綠色的土地”,。雖然現(xiàn)在格陵蘭島光禿禿的冰原上終年風(fēng)雪肆虐，但古老的格陵蘭島確實(shí)曾經(jīng)綠意盎然,，長(zhǎng)滿蒼翠繁茂的松樹,、紫杉等針葉樹森林，氣候相對(duì)溫和,，就像今天的瑞典南部一樣,。通過分析保存在格陵蘭島幾千米厚冰層下面的DNA，丹麥哥本哈根大學(xué)埃斯克·維勒斯利夫教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組描繪了一幅古代格陵蘭島的新圖畫,，與先前科學(xué)家關(guān)于格陵蘭島生物和氣候的假設(shè)大相徑庭,。
冰雪的王國(guó)
格陵蘭島是世界最大的島嶼，是北歐國(guó)家丹麥的屬地,，南北長(zhǎng)約2670公里,，東西最寬處超過1000公里，面積218萬平方公里,，比世界面積第二的新幾內(nèi)亞島,、第三的加里曼丹島、第四的馬達(dá)加斯加島的面積總和還要大,。格陵蘭島位于北大西洋,，2/3的面積位于北極圈內(nèi)，最北端距北極點(diǎn)不到800公里,，氣候嚴(yán)寒,、狂風(fēng)凜冽，年平均溫度低于零度,，夏季溫度也很少超過10℃,，該島北端歷史最低氣溫為零下70℃。
格陵蘭島是一個(gè)冰雪覆蓋的神話世界，其最顯著的地貌特征是廣大厚實(shí)的冰原,，規(guī)模之大僅次于南極洲,，平均厚度1500米，最厚處約3000米,，冰原幾乎占全島面積的85%,，擁有世界淡水總量的10%，占全球冰蓋的1/8,。
格陵蘭島會(huì)出現(xiàn)極地特有的極晝和極夜現(xiàn)象,。越接近高緯度，一年中的極晝和極夜就越長(zhǎng),。每到冬季,，便有持續(xù)數(shù)個(gè)月的極夜，格陵蘭上空偶爾會(huì)出現(xiàn)色彩絢麗的北極光,，它時(shí)而如五彩繽紛的焰火噴射天空,，時(shí)而如手執(zhí)彩綢的仙女翩翩起舞，給格陵蘭的夜空帶來一種神秘,；而在夏季,，則終日頭頂艷陽，成為名副其實(shí)的日不落島,。
探究冰雪下的秘密
地球表面的1/10已經(jīng)被冰雪覆蓋了幾千年,，沒有人知道在幾千米厚的冰蓋下面究竟埋藏著什么，這是我們這個(gè)地球尚未被探索的未知領(lǐng)域,。
靠近格陵蘭島的丹麥科學(xué)家率先行動(dòng)了,。他們想知道，在格陵蘭島冰蓋下面是否有DNA存在,。為此他們已在格陵蘭島的不同位置鉆了3口井,，采集從冰層表面到底部的完整的冰芯來進(jìn)行分析。這些具有年輪的冰芯是關(guān)于地球氣候變化的“冰凍的檔案”,。第一口井名為DYE－3,，位于格陵蘭島的南部地區(qū)；第二口井名為GRIP,，處在格陵蘭島冰蓋的中間部位,；第三份樣本則取自加拿大的約翰·埃文斯冰川。
冰蓋本身是由純冰組成,，但在它的底層區(qū)域則混有來自最底部的泥巴,。這些細(xì)小的塵埃當(dāng)年被風(fēng)吹到冰面上，逐年累月地保存下來,。埃斯克及其小組要研究的正是這些泥巴,。從埋藏在永凍層下面的有機(jī)物中提取DNA,，是埃斯克的專長(zhǎng)，在此方面,，他可是一位世界一流的專家,。
他們采用兩種方法來對(duì)這些塵埃進(jìn)行年代測(cè)定。第一種方法稱為光釋光測(cè)年技術(shù),。光釋光是指礦物質(zhì)受到電離輻射后,，經(jīng)光學(xué)激發(fā)而釋放光的現(xiàn)象。礦物質(zhì)在某種光源的激發(fā)下,，會(huì)釋放出一種特征的光線,，這種特征光線取決于該物質(zhì)最后一次接受輻射（如太陽光照射）的時(shí)間。第二種方法稱為放射性年代測(cè)定法,。兩種特定的同位素鈹－10和氯－36都具有各自特定的半衰期，兩者之間的關(guān)系可用來測(cè)定塵埃是在什么時(shí)間被封埋從而與空氣隔絕的,。
古老DNA訴說新故事
加拿大的冰川只有幾千年的歷史,，從那里采集的樣本被首先用來進(jìn)行方法測(cè)試。在當(dāng)?shù)刈畛Ｒ姷?種植物中,，埃斯克從樣本中發(fā)現(xiàn)了其中3種植物的DNA,。他說，這意味著從冰芯底層發(fā)現(xiàn)的東西代表著當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,。
而從GRIP鉆井中取得的底層樣本卻沒有提供任何DNA信息,。埃斯克解釋說，這是因?yàn)楦窳晏m島中心部位的冰層太厚,，超過3000米,，較大的壓力會(huì)使冰層底部的溫度較高，那些含有DNA的物質(zhì)因?yàn)椴荒艹惺苓@樣的“溫暖”而逐漸分解掉,。
最重要的發(fā)現(xiàn)來自第一口井DYE－3,，那里的冰層只有2000米厚，底層樣本中的DNA保存得相當(dāng)好,，埃斯克從中提取出了與大量植物和昆蟲的特征基因相吻合的DNA片斷,。他興奮地說,，這些基因物質(zhì)代表著當(dāng)時(shí)的生物環(huán)境,，和現(xiàn)在所看到的格陵蘭島截然不同，有谷類,、松樹,、紫杉、赤揚(yáng)等,，與今天加拿大東部及瑞典的森林相似,。每一個(gè)物種都有它適宜生長(zhǎng)的溫度條件,，因而這些樹木可以提供一個(gè)當(dāng)時(shí)的氣候背景。比如,，紫杉樹的存在表明,，當(dāng)時(shí)冬天的溫度不會(huì)低于零下17℃；其他樹種的存在則告訴我們,，當(dāng)時(shí)夏天的溫度至少在10℃以上,。
這是第一份證明格陵蘭島南部曾經(jīng)有森林覆蓋的直接證據(jù)。不僅如此,，埃斯克還發(fā)現(xiàn)了像蝴蝶,、蛾、蒼蠅和甲蟲等昆蟲的基因信息,。隨之而來的問題是,，它們存在于什么時(shí)候？
迄今為止,，大多數(shù)的科學(xué)理論認(rèn)為,，最近一次間冰期是在12.5萬年前，那時(shí)的溫度要比現(xiàn)在高5℃,，格陵蘭島北部的大部分及整個(gè)南部地區(qū)是沒有冰的,。
埃斯克及其同事分析了這些昆蟲的線粒體。線粒體是一種特殊的隨著時(shí)間而變化的基因組,，就像時(shí)鐘一樣,，可以用來測(cè)定DNA的年齡。他們還分析了昆蟲的氨基酸,，氨基酸也會(huì)隨時(shí)間而變化,。年代測(cè)定結(jié)果出乎意料，兩種測(cè)定都表明,，這些昆蟲的年齡至少有45萬年,。
對(duì)底層樣本中塵埃顆粒的測(cè)定也表明，格陵蘭島南部至少在45萬年以前是無冰的,。這意味著在12.5萬年前的那次間冰期間,，格陵蘭島南部地區(qū)是有冰雪覆蓋的。這意味著科學(xué)家需要重新認(rèn)識(shí)格陵蘭島的過去,。
