Mewn cyfresi ditectif a ffilmiau, lle mae troseddegwyr yn chwarae'r brif rôl o yrru'r plot, gallwch chi weld yn aml sut y cafodd y person a adawodd yr olion hyn ei adnabod yn llwyddiannus trwy gasgen sigarét neu drwy gwm cnoi yn sownd wrth y bwrdd. Mewn bywyd go iawn, gallwch chi hefyd ddysgu llawer amdano o gwm cnoi sydd wedi bod yng ngheg rhywun. Heddiw, byddwn yn edrych ar astudiaeth lle darganfu gwyddonwyr o Brifysgol Copenhagen “gwm cnoi” yn ystod cloddiadau, sydd tua 5700 mlwydd oed. Pa wybodaeth am fodau dynol y gallai gwyddonwyr ei chael o'u darganfyddiad, pwy arall y gallai gwm cnoi hynafol ddweud amdani, a sut gallai'r ymchwil hwn effeithio ar y frwydr yn erbyn afiechydon amrywiol yn y dyfodol? Mae atebion i'r cwestiynau hyn yn aros inni yn adroddiad y gwyddonwyr. Ewch.
Sail ymchwil
Prif gymeriad yr astudiaeth hon yw resin bedw neu dar bedw. Ceir y sylwedd brown-du hwn trwy ferwi'r haen uchaf o risgl bedw (rhisgl bedw) mewn cynhwysydd caeedig. O dan amodau o'r fath, mae gwresogi'n digwydd heb fynediad i ocsigen, h.y. distyllu sych. Yn ystod y broses wresogi, mae rhisgl bedw yn cael ei drawsnewid yn dar.
Yn yr hen amser, cynhaliwyd y broses hon mewn cynwysyddion clai dros dân. Yn y dyddiau hynny, defnyddiwyd tar fel arfer ar gyfer prosesu cynhyrchion carreg fel glud cyffredinol. Mae'r darganfyddiadau archeolegol cyntaf o dar a ddefnyddir gan bobl yn dyddio'n ôl i'r cyfnod Paleolithig.
Mae'n rhesymegol bod tar wedi'i ddefnyddio mewn “diwydiant”, fel petai. Fodd bynnag, mae archeolegwyr wedi dod o hyd i olion dannedd ar lawer o ddarnau o resin bedw. Pam roedd ein hynafiaid yn cnoi tar? Mae yna nifer o ddamcaniaethau i egluro hyn. Yn gyntaf, mae tar yn caledu'n gyflym pan gaiff ei oeri, felly gallai ei gnoi fod oherwydd yr awydd i'w gynhesu a'i wneud yn feddalach ar gyfer gwaith. Mae yna ddamcaniaeth sy'n nodi bod tar wedi'i gnoi i leihau poen a achosir gan glefydau ceudod y geg, gan fod tar yn cael ei ystyried yn antiseptig, er ei fod yn un gwan iawn. Hefyd, mae rhai ymchwilwyr yn credu mai dyma oedd dechreuadau hylendid deintyddol, ac roedd y tar yn gweithredu fel brws dannedd hynafol. A'r ddamcaniaeth fwyaf doniol, ond felly nid yn ddiystyr, yw pleser. Gallai pobl hynafol gnoi’r resin yn union fel hynny, h.y. heb unrhyw reswm da.
Gwneud resin bedw yn ymarferol.
Mae llawer o ddyfalu ar bwnc resin cnoi gan bobl hynafol, ond nid oes neb wedi gwneud llawer o ymchwil sy'n rhoi canlyniadau concrit. Felly, penderfynodd gwyddonwyr o Brifysgol Copenhagen ddadansoddi darn o resin wedi'i gnoi a ddarganfuwyd yn ystod cloddiadau yn ne Denmarc (1). Dangosodd astudiaeth o'r sampl ei fod nid yn unig yn cynnwys DNA dynol, ond hefyd DNA microbaidd, a allai ddweud mwy am y microbiome llafar. Darganfuwyd DNA hefyd o blanhigion a oedd yn ôl pob golwg yn cael eu bwyta gan ddyn hynafol cyn cnoi'r resin.
Mae'r DNA wedi'i gadw mor dda, mae gwyddonwyr yn hapus eu bod wedi gallu ynysu'r genom dynol cyflawn. Mae'r ffaith ddi-nod hon mewn gwirionedd yn ddatblygiad arloesol mewn archaeoleg a geneteg. Y ffaith yw y gellid cael genom cyflawn person hynafol yn flaenorol yn gyfan gwbl o'i weddillion (esgyrn fel arfer).
Canlyniadau ymchwil
Ar ôl derbyn y “dystiolaeth berthnasol,” dechreuodd archeolegwyr ddadansoddiad cam wrth gam ohoni i gael y wybodaeth fwyaf cyflawn am ein “drwgdybiaeth,” a gnoodd resin bedw.
Delwedd #1
Darganfu dyddio radiocarbon, a wneir trwy amrywio faint o isotop ymbelydrol 14C mewn sampl o gymharu ag isotopau carbon sefydlog, fod y gwm rhwng 5858 a 5661 oed (1b). Mae hyn yn awgrymu bod y sampl yn dyddio'n ôl i'r cyfnod Neolithig Cynnar. Gelwir y cyfnod hwn hefyd yn "Oes Newydd y Cerrig", wrth i gynhyrchion carreg ddod yn fwy cymhleth, ac ymddangosodd technoleg malu a drilio tyllau.
Cynhyrchodd dadansoddiad cemegol gan ddefnyddio sbectrosgopeg isgoch trawsnewid Fourier (FTIR) sbectrwm tebyg iawn i dar bedw modern. Datgelodd GC/MS (cromatograffeg nwy/sbectrometreg màs) bresenoldeb triterpenes betulin a lupeol, sy'n eithaf cyffredin mewn samplau a gymerwyd o fedw (1c). Cadarnhad ychwanegol mai bedw oedd y sampl oedd olion asidau deucarboxylig ac asidau brasterog dirlawn a nodwyd gan yr un GC/MS.
Felly, mae gwyddonwyr wedi darganfod bod y sampl yn resin bedw rhwng 5858 a 5661 oed (Neolithig cynnar).
Y cam nesaf oedd dilyniannu DNA, a gynhyrchodd tua 360 miliwn o ddilyniannau DNA pâr bas, a gallai bron i draean ohonynt gael eu paru'n unigryw â'r genom cyfeirio dynol (hg19).
Dangosodd y dilyniannau pâr bas o DNA dynol yr holl nodweddion sy'n gynhenid yn DNA pobl hynafol: darnau cyfartalog gweddol fyr, presenoldeb aml piwrin* rhwyg pwythau a mwy o amnewidiadau gweladwy cytosin* (C) ymlaen thymin* (T) ar ben 5′ darnau DNA.
piwrin* (C5N4H4) yw cynrychiolydd symlaf pyrimidinau imidazo[4,5-d].
Cytosin* (C4H5N3O) yn gyfansoddyn organig, sylfaen nitrogenaidd, deilliad pyrimidine.
Timin* (C5H6N2O2) yn ddeilliad pyrimidine, un o bum sylfaen nitrogenaidd.
Cynhyrchodd hefyd tua 7.3 GB o ddata ynghylch dilyniannau nad ydynt yn ddynol.
Roedd y sampl yn cynnwys tua 30% o DNA dynol mewndarddol. Mae hyn yn debyg i ddannedd ac esgyrn pobl hynafol sydd mewn cyflwr da.
Yn seiliedig ar y berthynas rhwng y dilyniannau o fasau pâr sy'n cyfateb i'r cromosomau X ac Y, roedd gwyddonwyr yn gallu pennu rhyw y cariad gwm hynafol - benywaidd.
Er mwyn rhagfynegi lliw gwallt, llygaid a chroen, deilliwyd genoteipiau ar gyfer pedwar deg un SNP*sydd wedi’u cynnwys yn y system .
SNP* (amryffurfedd niwcleotid sengl) - gwahaniaethau yn y dilyniant DNA o un niwcleotid mewn maint yn y genom o gynrychiolwyr yr un rhywogaeth neu rhwng rhanbarthau homologaidd cromosomau homologaidd.
Dangosodd y dadansoddiad hwn fod y fenyw â chroen tywyll gyda gwallt brown tywyll a llygaid glas.
Delwedd #2
Daeth y gwyddonwyr o hyd i 593102 o SNPs yn y genom dan astudiaeth a oedd wedi'u genoteipio'n flaenorol mewn cronfa ddata o >1000 o fodau dynol modern a >100 o genomau hynafol a gyhoeddwyd yn flaenorol.
Ar y ddelwedd 2 dangosir canlyniadau'r dadansoddiad o'r prif gydrannau. Roedd y dull hwn o leihau dimensiwn data yn ein galluogi i benderfynu bod y fenyw hynafol y mae ei genom yn cael ei astudio yn fwyaf tebygol o fod yn heliwr-gasglwr o'r Gorllewin (W.H.G.). Cymhariaeth alelau* cadarnhaodd pobl fodern a gwraig hynafol ei haelodaeth mewn grŵp sefydledig (2b).
alelau* - gwahanol fathau o'r un genyn, wedi'u lleoli yn yr un rhanbarthau o gromosomau homologaidd. Mae alelau yn pennu cyfeiriad datblygiad nodwedd benodol.
Mae'r canlyniadau hyn hefyd yn cael eu cadarnhau gan ddadansoddiad qpAdm. Mae'r dadansoddiad hwn yn dangos na ellir taflu model llinellol syml, sy'n rhagdybio tarddiad WHG 100% ar gyfer y fenyw hynafol, o blaid model mwy cymhleth (2c).
I nodweddu'n fras gyfansoddiad tacsonomig dilyniannau nad ydynt yn ddynol yn y sampl, defnyddiwyd MetaPhlan2, offeryn a ddyluniwyd yn benodol ar gyfer proffilio tacsonomig o ddilyniannau byr a gafwyd dull gwn saethu*.
Dull gwn saethu* - dull o ddilyniannu darnau hir o DNA, pan fydd cael hapsampl enfawr o ddarnau DNA wedi'u clonio yn caniatáu ichi adfer y dilyniant DNA gwreiddiol.
Delwedd #3
Ar "origami" 3 yn dangos canlyniadau dadansoddiad prif gydran sy'n cymharu cyfansoddiad microbaidd sampl yr astudiaeth a 689 o broffiliau microbiomau o'r Prosiect Microbiomau Dynol (HMP). Roedd clystyru rhwng y data sampl a data’r HMP, sy’n golygu eu bod yn debyg iawn. Mae hwn hefyd i'w weld ar 3b, sy'n dangos cyfansoddiad microbaidd y resin o'i gymharu â'r un peth o ddau sampl pridd (gwnaethpwyd y casgliad yn yr un lle) ac o'i gymharu â chyfansoddiad microbaidd bodau dynol modern.
Dangosodd dadansoddiad manylach o'r cyfansoddiad microbaidd bresenoldeb bacteria Neisseria subflava и Rothia muilaginosaAc Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema denticola. Yn ogystal, canfuwyd olion firws Epstein-Barr.
Sawl rhywogaeth o streptococci sy'n perthyn i'r grŵp MitisGan gynnwys Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Tabl 1: Rhestr o'r holl dacsonau nad ydynt yn ddynol a ddarganfuwyd yn y sampl tar bedw.
Cafodd genom consensws ei ail-greu o ddilyniannau pâr bas S. niwmoniae ac amcangyfrif o nifer y safleoedd heterosygaidd. Dangosodd y canlyniadau bresenoldeb sawl straen (delwedd #4).
Delwedd #4
I asesu ffyrnigrwydd straeniau S. niwmoniaea dynnwyd o resin hynafol, parodd gwyddonwyr contigau (set o segmentau DNA a oedd yn gorgyffwrdd) â chronfa ddata gyflawn o ffactorau ffyrnigrwydd, gan ganiatáu iddynt adnabod genynnau hysbys ffyrnigrwydd* S. niwmoniae.
ffyrnigrwydd* - graddau gallu'r straen i heintio'r organeb sy'n cael ei astudio.
Nodwyd dau ddeg chwech o ffactorau ffyrnigrwydd S. pneumoniae yn y sampl hynafol, gan gynnwys polysacaridau capsiwlaidd (CPS), enolase streptococol (Eno), ac antigen arwyneb niwmococol A (PsaA).
Datgelodd dadansoddiad o'r sampl resin hynafol hefyd bresenoldeb olion dwy rywogaeth o blanhigyn: bedw (Betula pendula) a chnau cyll (Corylus avellana). Yn ogystal, darganfuwyd tua 50000 o ddilyniannau a oedd yn gysylltiedig â'r hwyaden wyllt (Anas platyrhynchos, rhywogaeth o hwyaden).
I gael adnabyddiaeth fanylach o naws yr astudiaeth, rwy'n argymell edrych arno и iddo fe.
Epilogue
Gellir galw'r astudiaeth hon yn unigryw, yn haeddiannol, o ystyried faint o wybodaeth a gafwyd. Yn flaenorol, gellid adfer genom cyflawn person hynafol yn gyfan gwbl o'i weddillion (esgyrn a dannedd), ond yn y gwaith hwn, roedd gwyddonwyr yn gallu ei gael o resin bedw wedi'i gnoi.
Fe wnaethon nhw ddarganfod bod y gwm hynafol, 5700 oed, wedi'i gnoi gan fenyw â chroen tywyll, gwallt brown tywyll a llygaid glas. Mae'r disgrifiad hwn o ymddangosiad unwaith eto yn cadarnhau bod pigmentiad croen ysgafnach ymhlith trigolion rhan orllewinol Ewrasia wedi dechrau ymddangos yn ddiweddarach. Yn ogystal, mae nodweddion allanol o'r fath yn debyg i rai cynrychiolwyr helwyr-gasglwyr y Gorllewin, a oedd yn ôl pob tebyg yn cynnwys y fenyw y cafwyd ei genom o'r sampl.
Mantais astudio resin wedi'i gnoi yw ei fod yn darparu gwybodaeth am gyfansoddiad microbaidd ceudod llafar person hynafol. Dangosodd y dadansoddiad hwn bresenoldeb sawl math o facteria (Neisseria subflava, Rothia muilaginosa, Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema denticola). Yn ogystal, canfuwyd olion firws Epstein-Barr, nad yw'n syndod, o ystyried mynychder uchel y firws hwn ymhlith pobl fodern (90-95% o'r boblogaeth oedolion yw ei gludwyr).
Darganfuwyd sawl rhywogaeth o streptococci o'r grŵp hefyd MitisGan gynnwys Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
O ran hoffterau gastronomig y fenyw hynafol, canfu'r asesiad o ddilyniannau DNA nad oeddent yn ddynol, nad oeddent hefyd yn gysylltiedig â firysau na bacteria, olion bedw, cnau cyll a hwyaid hwyaid gwyllt. Gellir tybio mai'r planhigion a'r anifeiliaid hyn oedd sail bwyd i bobl hynafol y cyfnod hwnnw. Fodd bynnag, mae siawns dda bod DNA y planhigion a'r anifeiliaid hyn wedi mynd i mewn i'r resin oherwydd bod y fenyw hynafol wedi eu bwyta ychydig cyn cnoi'r resin. Mewn geiriau eraill, gallai hwn fod yn ddigwyddiad unigol.
Pam mae resin yn ffynhonnell wych o DNA dynol hynafol? Y peth yw bod DNA yn cael ei “selio” â resin yn ystod y broses gnoi a'i storio ynddo oherwydd ei briodweddau aseptig a hydroffobig.
Yn y dyfodol, mae gwyddonwyr yn bwriadu dadansoddi samplau eraill a ddarganfuwyd, a fydd yn helpu i ddeall bywyd pobl hynafol ymhellach. Yn ogystal, mae cyfansoddiad microbaidd samplau hynafol yn rhoi cipolwg ar esblygiad microbau llafar a rhai pathogenau.
Serch hynny, mae casglu cymaint o wybodaeth am ddyn o ddarn o resin wedi'i gnoi a boerodd allan 5700 o flynyddoedd yn ôl yn gamp anhygoel. I rai, nid yw gwybodaeth o'r gorffennol, yn enwedig un mor bell, yn bwysig. Fodd bynnag, mewn gwirionedd, po fwyaf y gwyddom am ein hynafiaid, y mwyaf y byddwn yn deall ein gwir eu hunain.
Dydd Gwener oddi ar y brig:
Fideo am sut mae gwm cnoi yn cael ei gynhyrchu yn y byd modern.
Oddi ar y brig 2.0:
Ychydig o hiraeth :)
Diolch am wylio, cadwch yn chwilfrydig a chael penwythnos gwych pawb! 🙂
Rhai hysbysebion 🙂
Diolch am aros gyda ni. Ydych chi'n hoffi ein herthyglau? Eisiau gweld cynnwys mwy diddorol? Cefnogwch ni trwy osod archeb neu argymell i ffrindiau, , analog unigryw o weinyddion lefel mynediad, a ddyfeisiwyd gennym ni ar eich cyfer chi: (ar gael gyda RAID1 a RAID10, hyd at 24 craidd a hyd at 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 gwaith yn rhatach yng nghanolfan ddata Equinix Haen IV yn Amsterdam? Dim ond yma yn yr Iseldiroedd! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - o $99! Darllenwch am
Ffynhonnell: hab.com