In speurreekse en rolprente, waar kriminoloë die hoofrol speel om die intrige aan te dryf, kan jy dikwels sien hoe die persoon wat hierdie spore agtergelaat het, suksesvol uitgeken is aan die kolf van 'n sigaret of deur kougom aan die tafel vas te sit. In die werklike lewe kan jy ook baie oor hom leer uit kougom wat in 'n persoon se mond was. Vandag gaan ons kyk na 'n studie waarin wetenskaplikes van die Universiteit van Kopenhagen "kougom" ontdek het tydens opgrawings, wat ongeveer 5700 XNUMX jaar oud is. Watter inligting oor mense kon wetenskaplikes uit hul vonds kry, van wie anders kon antieke kougom vertel, en hoe kan hierdie navorsing die stryd teen verskeie siektes in die toekoms beïnvloed? Antwoorde op hierdie vrae wag vir ons in die wetenskaplikes se verslag. Gaan.
Navorsingsbasis
Die hoofkarakter van hierdie studie is berkhars of berkteer. Hierdie bruin-swart stof word verkry deur die boonste laag berkbas (berkbas) in 'n toe houer te kook. Onder sulke toestande vind verhitting plaas sonder toegang tot suurstof, m.a.w. droë distillasie. Tydens die verhittingsproses word berkbas in teer omgeskakel.
In antieke tye is hierdie proses in kleihouers oor 'n vuur uitgevoer. In daardie dae is teer gewoonlik gebruik vir die verwerking van klipprodukte as 'n universele gom. Die eerste argeologiese vondste van teer wat deur mense gebruik is, dateer uit die Paleolitiese tydperk.
Dit is logies dat teer so te sê in “nywerheid” gebruik is. Argeoloë het egter spore van tande op baie stukke berkhars gevind. Hoekom het ons voorvaders teer gekou? Daar is verskeie teorieë om dit te verduidelik. Eerstens word teer vinnig hard wanneer dit afgekoel word, so kou dit kan wees as gevolg van die begeerte om dit op te warm en dit sagter te maak vir werk. Daar is 'n teorie wat sê dat teer gekou is om pyn wat veroorsaak word deur siektes van die mondholte te verminder, aangesien teer as 'n antiseptiese middel beskou word, al is dit 'n baie swak een. Sommige navorsers glo ook dat dit die begin van tandhigiëne was, en die teer het as 'n ou tandeborsel opgetree. En die snaaksste teorie, maar dus nie betekenisloos nie, is plesier. Antieke mense kon die hars net so kou, m.a.w. sonder enige goeie rede.
Die maak van berkhars in die praktyk.
Daar is baie spekulasie oor die onderwerp van kou van hars deur antieke mense, maar niemand het baie navorsing gedoen wat konkrete resultate gee nie. Daarom het wetenskaplikes van die Universiteit van Kopenhagen besluit om 'n stuk gekoue hars wat tydens opgrawings in suidelike Denemarke gevind is (1a). ’n Studie van die monster het getoon dat dit nie net menslike DNA bevat nie, maar ook mikrobiese DNA, wat meer oor die orale mikrobioom kan vertel. DNS is ook gevind van plante wat glo deur die antieke mens verteer is voordat die hars gekou is.
Die DNS is so goed bewaar dat wetenskaplikes gelukkig is dat hulle die volledige menslike genoom kon isoleer. Hierdie skynbaar onbeduidende feit is eintlik 'n deurbraak in argeologie en genetika. Die feit is dat die volledige genoom van 'n antieke persoon voorheen uitsluitlik uit sy oorskot (gewoonlik bene) verkry kon word.
Navorsingsresultate
Nadat argeoloë die "materiële bewyse" ontvang het, het 'n stap-vir-stap ontleding daarvan begin om die mees volledige inligting te verkry oor ons "verdagte", wat berkhars gekou het.
Prent #1
Radiokoolstofdatering, wat gedoen word deur die hoeveelheid radioaktiewe isotoop 14C in 'n monster te verander relatief tot stabiele isotope van koolstof, het gevind dat die tandvleis tussen 5858 5661 en XNUMX XNUMX jaar oud is (1b). Dit dui daarop dat die monster terugdateer na die Vroeë Neolitiese tydperk. Hierdie tydperk word ook die "Nuwe Steentydperk" genoem, aangesien klipprodukte meer kompleks geword het, en die tegnologie van slyp en boor van gate verskyn het.
Chemiese analise met behulp van Fourier-transform infrarooi spektroskopie (FTIR) het 'n spektrum opgelewer wat baie soortgelyk is aan moderne berkteer. GC/MS (gaschromatografie/massaspektrometrie) het die teenwoordigheid van triterpene betulin en lupeol aan die lig gebring, wat redelik algemeen voorkom in monsters wat van berk geneem is (1c). Bykomende bevestiging dat die monster berk was, was die spore van dikarboksielsure en versadigde vetsure wat deur dieselfde GC/MS geïdentifiseer is.
Wetenskaplikes het dus gevind dat die monster berkhars is wat van 5858 tot 5661 jaar oud is (vroeë Neolitikum).
Die volgende stap was DNS-volgordebepaling, wat ongeveer 360 miljoen basisgepaarde DNS-volgordes gegenereer het, waarvan byna 'n derde uniek met die menslike verwysingsgenoom (hg19) ooreenstem.
Die basisgepaarde rye van menslike DNA het al die kenmerke getoon wat inherent was aan die DNA van antieke mense: redelik kort gemiddelde lengtes van fragmente, gereelde teenwoordigheid puriene* tot hegtingsbreuk en verhoogde frekwensie van sigbare vervangings sitosien* (C) aan timien* (T) by die 5'-punte van DNA-fragmente.
Purien* (C5N4H4) is die eenvoudigste verteenwoordiger van imidazo[4,5-d]pirimidiene.
Sitosien* (C4H5N3O) is 'n organiese verbinding, 'n stikstofbasis, 'n pirimidienderivaat.
Timin* (C5H6N2O2) is 'n pirimidienderivaat, een van vyf stikstofbasisse.
Dit het ook ongeveer 7.3 GB data met betrekking tot nie-menslike reekse gegenereer.
Die monster het ongeveer 30% endogene menslike DNA bevat. Dit is vergelykbaar met die goed bewaarde tande en bene van antieke mense.
Op grond van die verhouding tussen die rye van gepaarde basisse wat ooreenstem met die X- en Y-chromosome, kon wetenskaplikes die geslag van die antieke tandvleisliefhebber - vroulik - bepaal.
Ten einde die kleur van hare, oë en vel te voorspel, is genotipes vir een-en-veertig afgelei SNP*wat in die stelsel ingesluit is .
SNP* (enkelnukleotied polimorfisme) - verskille in die DNA-volgorde van een nukleotied in grootte in die genoom van verteenwoordigers van dieselfde spesie of tussen homoloë streke van homoloë chromosome.
Hierdie ontleding het getoon dat die vrou donker van vel was met donkerbruin hare en blou oë.
Prent #2
Die wetenskaplikes het 593102 1000 SNP's in die genoom wat bestudeer word, gevind wat voorheen in 'n databasis van >100 XNUMX moderne mense en > XNUMX voorheen gepubliseerde antieke genome gegenotipeer is.
Op die beeld 2a die resultate van die hoofkomponent-analise word getoon. Hierdie metode van vermindering van datadimensionaliteit het ons in staat gestel om vas te stel dat die antieke vrou wie se genoom bestudeer word, heel waarskynlik 'n Westerse jagter-versamelaar is (W.H.G.). Vergelyking allele* moderne mense en 'n ou vrou het haar lidmaatskap in 'n gevestigde groep bevestig (2b).
Allele* - verskillende tipes van dieselfde geen, geleë in dieselfde streke van homoloë chromosome. Allele bepaal die rigting van ontwikkeling van 'n bepaalde eienskap.
Hierdie resultate word ook deur qpAdm-analise bevestig. Hierdie analise toon dat 'n eenvoudige lineêre model, wat 'n 100% WHG-oorsprong vir die antieke vrou veronderstel, nie weggegooi kan word ten gunste van 'n meer komplekse model nie (2s).
Om die taksonomiese samestelling van nie-menslike rye in die steekproef breedweg te karakteriseer, is MetaPhlan2 gebruik, 'n instrument wat spesifiek ontwerp is vir taksonomiese profilering van kort rye wat verkry is. haelgeweer metode*.
Haelgeweer metode* - 'n metode om lang dele van DNS opeenvolging te bepaal, wanneer u 'n ewekansige massiewe monster van gekloonde DNS-fragmente verkry, kan u die oorspronklike DNS-volgorde herstel.
Prent #3
Op "origami" 3a toon die resultate van 'n hoofkomponent-analise wat die mikrobiese samestelling van die studiemonster en 689 mikrobioomprofiele van die Menslike Mikrobioomprojek (HMP) vergelyk. Daar was groepering tussen die steekproefdata en die HMP-data, wat beteken dat hulle baie soortgelyk was. Dit is ook sigbaar op 3b, wat die mikrobiese samestelling van die hars toon in vergelyking met dieselfde uit twee grondmonsters (die versameling is op dieselfde plek gemaak) en in vergelyking met die mikrobiese samestelling van moderne mense.
'n Meer gedetailleerde ontleding van die mikrobiese samestelling het die teenwoordigheid van bakterieë getoon Neisseria subflava и Rothia mucilaginosaEn Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema denticola. Boonop is spore van die Epstein-Barr-virus opgespoor.
Verskeie spesies streptokokke wat tot die groep behoort MitisInsluitend Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Tabel 1: Lys van alle nie-menslike taksa wat in die berkteermonster gevind is.
'n Konsensusgenoom is gerekonstrueer uit basisgepaarde volgordes S. pneumoniae en skatting van die aantal heterosigotiese plekke. Die resultate het die teenwoordigheid van verskeie stamme getoon (prent #4).
Prent #4
Om die virulensie van stamme te bepaal S. pneumoniaeuit antieke hars onttrek, het wetenskaplikes contigs ('n stel oorvleuelende DNA-segmente) met 'n volledige databasis van virulensiefaktore gepas, wat hulle in staat gestel het om bekende gene te identifiseer virulensie* S. pneumoniae.
Virulensie* — die mate van die stam se vermoë om die organisme wat bestudeer word, te besmet.
Ses-en-twintig virulensiefaktore van S. pneumoniae is in die antieke monster geïdentifiseer, insluitend kapsulêre polisakkariede (CPS), streptokokke enolase (Eno) en pneumokokke oppervlakantigeen A (PsaA).
Ontleding van die antieke harsmonster het ook die teenwoordigheid van spore van twee plantspesies aan die lig gebring: berk (Betula pendula) en haselneut (Corylus avellana). Daarbenewens is ongeveer 50000 XNUMX reekse ontdek wat verwant was aan die wilde eend (Anas platyrhynchos, 'n eendspesie).
Vir 'n meer gedetailleerde kennismaking met die nuanses van die studie, beveel ek aan om na te kyk и aan hom.
Epiloog
Hierdie studie kan met reg uniek genoem word, gegewe die hoeveelheid inligting wat verkry is. Voorheen kon die volledige genoom van 'n antieke persoon uitsluitlik uit sy oorskot (bene en tande) herstel word, maar in hierdie werk kon wetenskaplikes dit van gekoue berkhars verkry.
Hulle het gevind dat die antieke kougom, 5700 XNUMX jaar oud, deur 'n vrou met donker vel, donkerbruin hare en blou oë gekou is. Hierdie beskrywing van voorkoms bevestig weereens dat ligter velpigmentasie onder die inwoners van die westelike deel van Eurasië later begin verskyn het. Boonop is sulke uiterlike eienskappe vergelykbaar met dié van verteenwoordigers van Westerse jagter-versamelaars, wat vermoedelik die vrou ingesluit het wie se genoom uit die monster verkry is.
Die voordeel van die studie van gekoue hars is dat dit inligting verskaf aangaande die mikrobiese samestelling van die mondholte van 'n antieke persoon. Hierdie ontleding het die teenwoordigheid van verskeie tipes bakterieë (Neisseria subflava, Rothia mucilaginosa, Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema denticola). Daarbenewens is spore van die Epstein-Barr-virus gevind, wat nie verbasend is nie, gegewe die hoë voorkoms van hierdie virus onder moderne mense (90-95% van die volwasse bevolking is die draers daarvan).
Verskeie spesies streptokokke uit die groep is ook gevind MitisInsluitend Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Wat die gastronomiese voorkeure van die antieke vrou betref, het die beoordeling van nie-menslike DNS-volgordes, wat ook nie met virusse of bakterieë verband hou nie, spore van berk, haselneute en wilde eende gevind. Daar kan aanvaar word dat hierdie plante en diere die basis van voedsel vir die antieke mense van daardie tydperk was. Daar is egter 'n goeie kans dat die DNA van hierdie plante en diere in die hars gekom het omdat die antieke vrou hulle verorber het kort voordat hulle die hars gekou het. Met ander woorde, dit kan 'n geïsoleerde voorval wees.
Waarom is hars 'n uitstekende bron van antieke menslike DNA? Die ding is dat DNA tydens die kouproses met hars "verseël" word en daarin gestoor word as gevolg van sy aseptiese en hidrofobiese eienskappe.
In die toekoms beplan wetenskaplikes om ander gevind monsters te ontleed, wat sal help om die lewe van antieke mense verder te verstaan. Daarbenewens bied die mikrobiese samestelling van antieke monsters insig in die evolusie van orale mikrobes en sommige patogene.
Ongeag, om soveel inligting oor 'n man te haal uit 'n stuk gekoue hars wat hy 5700 XNUMX jaar gelede uitgespoeg het, is 'n ongelooflike prestasie. Vir sommige is inligting uit die verlede, veral een so ver, nie belangrik nie. Trouens, hoe meer ons van ons voorvaders weet, hoe meer verstaan ons ons ware self.
Vrydag buitekant:
'n Video oor hoe kougom in die moderne wêreld vervaardig word.
Off-top 2.0:
Bietjie nostalgie :)
Dankie vir die kyk, bly nuuskierig en lekker naweek vir almal! 🙂
Sommige advertensies 🙂
Dankie dat jy by ons gebly het. Hou jy van ons artikels? Wil jy meer interessante inhoud sien? Ondersteun ons deur 'n bestelling te plaas of by vriende aan te beveel, , 'n unieke analoog van intreevlakbedieners, wat deur ons vir jou uitgevind is: (beskikbaar met RAID1 en RAID10, tot 24 kerne en tot 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2x goedkoper in Equinix Tier IV-datasentrum in Amsterdam? Net hier in Nederland! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - vanaf $99! Lees van
Bron: will.com