Az ősi „rágógumi” egy 5700 éves mikrobiómot tár fel

A régészek egy neolitikum nő teljes genomját és szóbeli mikrobiomját rekonstruálták egy darab nyírkátrányból, amelyet megrágott

rágógumi

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Regisztráció "data-newsletterpromo button-link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "ArticleBody">

A kőkorszak vége felé, Dánia déli részén, egy kis halászfaluban egy sötét bőrű, barna hajú, szúrós kék szemű nő megrágta egy ragacsos edzett nyírkátrány darabot. A modern régészek által Syltholm névre keresztelt falu egy tengerparti lagúna közelében volt, amelyet homokos gátas szigetek védtek a Balti-tengertől. Mögöttük az asszony és rokonai gátakat építettek, hogy csapdába ejtsék azokat a halakat, amelyeket csontvégű lándzsákkal nyársaltak fel. Lehet, hogy az asszony addig dolgozta a kátrányt, amíg az nem volt hajlékony ahhoz, hogy megjavítson egy darab fazekast vagy egy csiszolt kovakő eszközt - a nyírkátrány gyakori kőkorszaki ragasztó volt. Vagy egyszerűen csak élvezhette azt, ami a neolitikum rágógumijának felel meg. Mindenesetre, amikor a kátrányt eldobta, mintegy 5700 évig homok- és iszaprétegek alatt lezárták, amíg egy régészcsoport meg nem találta. Bámulatos módon képesek voltak kinyerni a nő teljes genomját a nyírkátrányból, a szóbeli mikrobiómját és a DNS-t olyan ételből, amelyet a közelmúltban fogyasztott.

Bár az ásás helyén nem találtak emberi maradványokat, a nyírkátrányon lévő DNS-ről kiderült, hogy néz ki a nő, mit evett, milyen baktériumokat és vírusokat hordott magával, honnan származhattak emberei és hogy vannak-e náluk kezdett el gazdálkodni. Az eredmények, amelyeket a Nature Communications kedden publikált, kiemelik a rágott nyírfa szurok potenciálját, mint az ősi emberi és mikrobiális DNS forrását, amely felhasználható arra, hogy rávilágítson az ókori emberek népességének történetére, egészségi állapotára és megélhetési stratégiájára.

"Megvan ez a nem feltűnő kis nyírfacsomó, amelyet valaki évezredekkel ezelőtt elvetett, és hirtelen képesek vagyunk varázsolni belőle ezt az embert" - mondja Hannes Schroeder, a koppenhágai egyetem régésze és a lap megfelelő szerzője. "Lenyűgöző, hogy ezt meg tudom csinálni erről a kis tárgyról."

A tanulmány vezető szerzője, Theis Jensen, a koppenhágai egyetem bioarcheológusa eredetileg arra törekedett, hogy nyírból nyerjék ki a genomi adatokat, amikor Svédországban más ásási helyen dolgozott, és kátránydarabokat kezdtek látni bennük . Abban az időben „a következő generációs szekvenálás forradalmasítani kezdte az ősi DNS-vizsgálatokat” - mondja. "Úgy gondoltam, hogy ezek a" rágógumik "DNS-forrást jelenthetnek." Jensen kollégái három személy részleges DNS-ét tudták kihúzni a nyírkátrány csomóiból, amelyek körülbelül 10 000 évvel ezelőttiek voltak, és májusban publikálták eredményeiket a kommunikációs biológiában.

A Syltholm nyírkátrányminta - a benne rejtett genomi információkkal együtt - valószínűleg annyira jól megmaradt, mert oxigénmentes környezetben temették el - mondja Natalija Kashuba, a svéd Uppsala Egyetem régésze és a megjelent cikk vezető szerzője májusban. Kashuba, aki nem vett részt az új tanulmányban, azt mondja, hogy ha a régészek több ősi-mikrobióm mintát nyernek, elkezdhetik összerakni az emberi egészséggel összefüggő baktériumok és vírusok evolúciós történetét. "Az emberi egészség és a környezet tanulmányozásához az ilyen típusú anyagok csak megfizethetetlenek" - mondja.

Schroeder és munkatársai számos mikrobiális taxont azonosítottak a mintából, amelyek közül néhány olyan mikrobák közösségének része volt, amelyek gyakran ártalmatlanul élnek az emberben és az emberen, úgynevezett mikrobiomnak. Más orális baktériumfajok, amelyeket a csapat talált a fogínyben, parodontális betegségeket okozhatnak. A kutatók azt is felfedezték, hogy a nő Epstein-Barr vírust - a herpeszvírus család nagyon gyakori tagját - és több, a tüdőgyulladásért felelős vírustörzset hordozott. Bár sikeresen azonosítottak 26 virulencia faktort, vagy olyan molekulát, amelyek hatékonyabbá teszik a kórokozókat a gazdák megfertőzésében, nem tudták meghatározni a nő egészségi állapotát.

A csoport megállapította, hogy laktóz-intoleráns, ami az állattenyésztés elfogadása előtt gyakori lett volna a vadászó-gyűjtögetők körében. A mézgában mogyoró (Corylus avellana) és vadkacsa (Anas platyrhynchos) DNS-nyoma volt, amelyet a nő nemrégiben fogyaszthatott el, és amelyek a vadászó-gyűjtögető étrendjének fő elemei lehettek. A gazdálkodás viszonylag későn terjedt el Dániában - körülbelül akkor érkezett meg, amikor a Syltholm asszony élt -, de ha egyszer odaért, valószínűleg hamar felzárkózott. A régészek azonban még nem tudják, hogy a vadászó-gyűjtögetők a régióban önállóan vállalták-e a gazdálkodást, vagy az újonnan érkezők magukkal hozták-e. Schroeder és munkatársai szerint a Syltholm nő genomja azt jelzi, hogy nem állt kapcsolatban olyan gazdálkodók közösségeivel, amelyek ugyanabban az időben éltek Dániában. Olyan genetikai csoportból származott, amelyet a régészek nyugati vadász-gyűjtögetőként emlegetnek, akik már 11 700 évvel ezelőtt déli úton kezdtek letelepedni Skandináviában.

A mezőgazdaság megjelenése megváltoztatta az emberi bélrendszert és az orális mikrobiómákat, mivel több szénhidrátban gazdag étel vált elérhetővé. (Az ipari forradalom során ismét megváltoztak, amikor a finomított cukrok és növényi olajok domináltak az étlapon.) Laura Weyrich, a Pennsylvaniai Állami Egyetem paleomikrobiológusa, aki egyik vizsgálatban sem vett részt, szerinte nehéz következtetéseket levonni a Syltholm nő étrendje - vagy akár az orális mikrobiom pontos összetétele - egy darab rágógumiból. Az ember fogait gyarmatosító baktériumpopulációk nagyon különböznek a nyálban vagy a nyelvükön találhatóaktól, ezért a rágógumiból vett minta „valószínűleg keveréke mindezeknek a különféle orális mikrobiomoknak” - mondja Weyrich. "Nagyon nehéz ezt a mikrobiómot kontextusba helyezni a többi vadász-gyűjtögető további elemzése nélkül."

Weyrich szerint a tanulmány új fejezetet jelenthet az ókori emberek - és mikrobiomjuk - evolúciójának tanulmányozásában. "Úgy gondolom, hogy az ősi DNS-mező előrelépve sok mindent kínál az emberi genom – emberi mikrobiom együttes evolúcióban" - mondja Weyrich. Szerencsére még senki nem próbálta meg meggyőzni a gumomika szót.