"दुनिया के सबसे पुराने मल में से एक" कहे जाने वाले जीवाश्मों का एक बैच वैज्ञानिकों के हाथों में हिमयुग की पारिस्थितिक स्मृति की कुंजी बन गया है। कनाडा के युकोन क्षेत्र में पर्माफ्रॉस्ट से अच्छी तरह से संरक्षित प्राचीन आर्कटिक ग्राउंड गिलहरी के मलमूत्र का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण किया गया है ताकि लगभग 70,000 से 700,000 साल पहले के प्राचीन पारिस्थितिक नेटवर्क का एक मनोरम दृश्य प्रस्तुत किया जा सके, जिसमें ऊनी मैमथ, अमेरिकी चीता और अन्य विशाल जानवर शामिल हैं।
कोप्रोलाइट्स का यह बैच प्राचीन गिलहरी गुफाओं से एकत्र किया गया था। लंबे समय तक जमी हुई मिट्टी में रहने वाली इन गुफाओं के कारण, मलमूत्र लंबे समय तक बरकरार रहा, जिससे वैज्ञानिक समुदाय के पास प्राचीन पर्यावरणीय डीएनए (एईडीएनए) से भरा "टाइम कैप्सूल" रह गया। मैकमास्टर यूनिवर्सिटी, हकाई रिसर्च इंस्टीट्यूट, अल्बर्टा यूनिवर्सिटी और अन्य संस्थानों से बनी शोध टीम ने बताया कि ये कोप्रोलाइट्स प्राचीन "बेरिंगिया" क्षेत्र (बेरिंगिया) के विकास और पारिस्थितिकी में दीर्घकालिक परिवर्तनों को समझने के लिए अत्यंत दुर्लभ आनुवंशिक प्रमाण प्रदान करते हैं।
साधारण खरगोश के मल के आकार के करीब छोटे, गोल कणों से एईडीएनए निकालकर और पुनर्निर्माण करके, टीम ने 18 से अधिक माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम के साथ-साथ बड़ी संख्या में पौधों, सूक्ष्मजीवों, कीड़ों और कशेरुकियों की आनुवंशिक जानकारी की सफलतापूर्वक पहचान की। इनमें विलुप्त हो चुके विशाल जानवर जैसे ऊनी मैमथ, प्राचीन घोड़े, अमेरिकी चीता के नाम से मशहूर बड़ी बिल्ली और स्टेपी बाइसन शामिल हैं। अन्य कृंतकों, भूरे भेड़ियों जैसे शिकारियों और वनस्पतियों की 200 से अधिक प्रजातियों के निशान भी पाए गए हैं।
अनुसंधान से पता चलता है कि प्राचीन आर्कटिक जमीनी गिलहरियों द्वारा उत्सर्जित ये कोप्रोलाइट प्राचीन पर्यावरण और जैव विविधता को समझने के लिए एक उत्कृष्ट "संग्रह" हैं। एक विकासवादी आनुवंशिकीविद् और मैकमास्टर प्राचीन डीएनए सेंटर के निदेशक हेंड्रिक पोइनर ने बताया कि गिलहरी कोप्रोलाइट्स बेहद विविध आनुवंशिक "स्नैपशॉट" को संरक्षित करते हैं जिनका उपयोग प्राचीन बेरिंग क्षेत्र के पारिस्थितिक परिदृश्य के पुनर्निर्माण के लिए किया जा सकता है, जिसमें पर्यावरणीय परिवर्तन, मेगाफौना विकास, प्रवासन और यहां तक कि विलुप्त होने की प्रक्रियाओं जैसे प्रमुख इतिहास शामिल हैं।
उल्लेखनीय रूप से, नमूनों में से एक ने आर्कटिक ग्राउंड गिलहरी वंश के गहरे इतिहास का खुलासा किया। डीएनए विशेषताओं के आधार पर, वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया कि नमूना लगभग 700,000 वर्ष पुराना था और एक प्राचीन जमीनी गिलहरी प्रजाति से आया था जो अब युकोन में नहीं पाई जाती है, और इसकी निकटतम संबंधित आबादी अब पश्चिमी साइबेरिया में वितरित की जाती है।
आर्कटिक ग्राउंड गिलहरियों (यूरोकिटेलस पैरी) को अवसरवादी सर्वभक्षी माना जाता है, जो विभिन्न प्रकार के पौधों और जानवरों को खाते हैं, और उनके प्राचीन पूर्वजों ने स्पष्ट रूप से समान खाने की आदतों को जारी रखा था। क्योंकि ये गिलहरियाँ परिदृश्य में पौधों की शाखाओं, पत्तियों, बीजों, हड्डियों और अन्य सामग्रियों को इकट्ठा करती हैं और उन्हें अपनी गुफाओं में वापस लाती हैं, अपनी दीर्घकालिक हाइबरनेशन आदतों के साथ मिलकर, गुफाओं में मल आश्चर्यजनक रूप से ठंडे वातावरण में अच्छी तरह से संरक्षित होते हैं।
हकाई इंस्टीट्यूट के पेलियोजीनॉमिक्स शोधकर्ता और पेपर के पहले लेखक टायलर मर्ची ने आज युकोन में रहने वाली आर्कटिक ग्राउंड गिलहरियों को "जमाखोर" की तरह वर्णित किया है, जो आसपास के वातावरण से सभी प्रकार की गंदगी सामग्री को अपने घोंसले में वापस ले जाती हैं। यह वह व्यवहार है जो बड़ी मात्रा में जानवरों और पौधों के अवशेषों को उनके मलमूत्र के साथ मिला देता है, जिससे ये कोप्रोलाइट्स बहु-प्रजाति और बहु-स्तरीय पर्यावरणीय डीएनए जानकारी से समृद्ध हो जाते हैं।
जीवाश्म विज्ञान में, जीवन को समझने के लिए मलमूत्र हमेशा एक महत्वपूर्ण नमूना रहा है, सील के मलमूत्र का विश्लेषण करने से लेकर इसकी आहार संरचना निर्धारित करने से लेकर जंगली जानवरों की आबादी को ट्रैक करने के लिए मलमूत्र का उपयोग करने तक, जिन्हें सीधे देखना मुश्किल है। हालाँकि, मल अत्यधिक कार्बनिक होता है और सूक्ष्मजीवों द्वारा आसानी से विघटित हो जाता है, इसलिए इसे लंबे समय तक जीवाश्म रूप में संरक्षित करना बेहद मुश्किल होता है। इसलिए, ऐसे कोप्रोलाइट्स, जो सैकड़ों हजारों वर्षों से संरक्षित हैं, बहुत दुर्लभ और बेहद कीमती हैं।
अनुसंधान दल ने बताया कि पर्माफ्रॉस्ट वातावरण से कोप्रोलाइट्स प्राचीन पर्यावरणीय डीएनए के वाहक के रूप में हड्डियों से भी अधिक उपयुक्त हो सकते हैं। हालाँकि मल जमा होने के बाद डीएनए का कुछ हिस्सा इन नमूनों के संपर्क में आया होगा, कुल मिलाकर, ये अवशेष अभी भी प्राचीन जीवन के रिकॉर्ड का "खजाना भंडार" हैं, जो पिछले पारिस्थितिक परिवर्तनों की खोज के लिए अभूतपूर्व विवरण प्रदान करते हैं।
वैज्ञानिक इस बात पर भी जोर देते हैं कि अतीत के विकास और जलवायु की कहानियाँ वर्तमान और भविष्य के लिए प्रेरणा ले सकती हैं। पॉइनर ने कहा कि अनुसंधान टीम यह देख सकती है कि पिछले जलवायु परिवर्तनों के दौरान किन जीनों ने मजबूत प्राकृतिक चयन का अनुभव किया था, जो यह अनुमान लगाने में मदद कर सकता है कि आज के जानवर तेजी से गर्म होती जलवायु के सामने कैसे अनुकूलन कर रहे हैं, या अनुकूलन करने में विफल हो सकते हैं।
प्रासंगिक शोध परिणाम नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित किए गए हैं, जो पृथ्वी की गहरी समय की स्मृति को अनलॉक करने में छोटे और अगोचर कोप्रोलाइट्स की विशाल क्षमता को उजागर करते हैं। इन प्राचीन आर्कटिक ग्राउंड गिलहरियों के "मल अभिलेख" वैज्ञानिक समुदाय को हिमयुग की दुनिया के पुनर्निर्माण के लिए एक अनूठा मार्ग भी प्रदान करते हैं जो कभी विशाल, प्राचीन घोड़ों और "अमेरिकी चीतों" से आबाद था।