En detektivaj serioj kaj filmoj, kie krimologoj ludas la ĉefan rolon por konduki la intrigon, oni ofte povas vidi kiel la persono, kiu lasis ĉi tiujn spurojn, estis sukcese identigita per la pugo de cigaredo aŭ per maĉgumo algluita al la tablo. En la reala vivo, vi ankaŭ povas lerni multon pri li de maĉgumo, kiu estis en la buŝo de homo. Hodiaŭ ni rigardos studon, en kiu sciencistoj de la Universitato de Kopenhago malkovris "maĉgumon" dum elfosadoj, kiu estas proksimume 5700 XNUMX jarojn aĝa. Kiajn informojn pri homoj sciencistoj povus akiri el sia trovo, pri kiu alia antikva maĉgumo povus rakonti, kaj kiel ĉi tiu esplorado povus influi la batalon kontraŭ diversaj malsanoj estonte? Respondoj al ĉi tiuj demandoj atendas nin en la raporto de la sciencistoj. Iru.
Esplorbazo
La ĉefa karaktero de ĉi tiu studo estas betulrezino aŭ betulgudro. Ĉi tiu brunnigra substanco estas akirita per bolado de la supra tavolo de betulŝelo (betula ŝelo) en fermita ujo. Sub tiaj kondiĉoj, hejtado okazas sen aliro al oksigeno, t.e. seka distilado. Dum la hejtado, betulŝelo estas konvertita en gudron.
En antikvaj tempoj, ĉi tiu procezo estis farita en argilaj ujoj super fajro. En tiuj tagoj, gudro estis kutime uzita por prilaborado de ŝtonproduktoj kiel universala gluo. La unuaj arkeologiaj trovaĵoj de gudro uzita fare de homoj devenas de la Paleolitika periodo.
Estas logike, ke gudro estis uzata en "industrio", por tiel diri. Tamen, arkeologoj trovis spurojn de dentoj sur multaj pecoj de betulrezino. Kial niaj prauloj maĉis gudron? Estas pluraj teorioj por klarigi ĉi tion. Unue, gudro rapide malmoliĝas kiam malvarmiĝas, do maĉi ĝin povus esti pro la deziro varmigi ĝin kaj igi ĝin pli mola por laboro. Estas teorio, kiu deklaras, ke gudro estis maĉita por redukti doloron kaŭzitan de malsanoj de la buŝa kavo, ĉar gudro estas konsiderata antisepsa, kvankam tre malforta. Ankaŭ iuj esploristoj opinias, ke ĉi tiuj estis la komencoj de denta higieno, kaj la gudro funkciis kiel antikva dentobroso. Kaj la plej amuza teorio, sed do ne sensenca, estas plezuro. Antikvaj homoj povus maĉi la rezinon ĝuste tiel, t.e. sen ia bona kialo.
Farante betulrezinon en praktiko.
Estas multe da konjekto pri la temo de maĉado de rezino de antikvaj homoj, sed neniu faris multe da esploroj kiuj donas konkretajn rezultojn. Tial, sciencistoj de la Universitato de Kopenhago decidis analizi pecon de maĉita rezino trovita dum elfosadoj en suda Danio (1a). Studo de la specimeno montris, ke ĝi ne nur enhavis homan DNA, sed ankaŭ mikroban DNA, kiu povus rakonti pli pri la buŝa mikrobiomo. DNA ankaŭ estis trovita de plantoj kiuj estis ŝajne konsumitaj de antikva viro antaŭ maĉi la rezinon.
La DNA estas tiel bone konservita, sciencistoj estas feliĉaj ke ili povis izoli la kompletan homan genaron. Ĉi tiu ŝajne sensignifa fakto estas fakte sukceso en arkeologio kaj genetiko. La fakto estas, ke la kompleta genaro de antikva persono antaŭe povus esti akirita ekskluzive de liaj restaĵoj (kutime ostoj).
Esplorrezultoj
Ricevinte la "materialajn pruvojn", arkeologoj komencis paŝon post paŝo analizon de ĝi por akiri la plej kompletajn informojn pri nia "suspektato", kiu maĉis betulrezinon.
Bildo #1
Radiokarbona datado, kiu estas farita variigante la kvanton de radioaktiva izotopo 14C en provaĵo relative al stabilaj izotopoj de karbono, trovis ke la gumo aĝas inter 5858 kaj 5661 jarojn (1b). Tio indikas ke la provaĵo devenas de la Frua Neolitika periodo. Ĉi tiu periodo ankaŭ nomiĝas "Nova Ŝtonepoko", ĉar ŝtonaj produktoj fariĝis pli kompleksaj, kaj aperis la teknologio de muelado kaj borado de truoj.
Kemia analizo uzanta Fourier-transformitan infraruĝan spektroskopion (FTIR) produktis spektron tre similan al moderna betulgudro. GC/MS (gaskromatografio/mas-spektrometrio) rivelis la ĉeeston de triterpenoj betulino kaj lupeolo, kiu estas sufiĉe ofta en provaĵoj prenitaj de betulo (1c). Plia konfirmo, ke la specimeno estis betulo, estis la spuroj de dicarboxylic acidoj kaj saturitaj grasacidoj identigitaj de la sama GC/MS.
Tiel, sciencistoj trovis, ke la specimeno estas betulrezino aĝa de 5858 ĝis 5661 jaroj (frua Neolitiko).
La sekva paŝo estis DNA-sekvencado, kiu generis ĉirkaŭ 360 milionojn baz-parigitajn DNA-sekvencojn, preskaŭ triono de kiuj povus esti unike egalita al la homa referenca genaro (hg19).
La baz-paritaj sekvencoj de homa DNA montris ĉiujn trajtojn proprajn al la DNA de antikvaj homoj: sufiĉe mallongaj averaĝaj longoj de fragmentoj, ofta ĉeesto. purinoj* al suturi rompon kaj pliigitan ofteco de videblaj anstataŭaĵoj citozino* (C) sur timino* (T) ĉe la 5′ finoj de DNA-fragmentoj.
purino* (C5N4H4) estas la plej simpla reprezentanto de imidazo[4,5-d]pirimidinoj.
Citozino* (C4H5N3O) estas organika komponaĵo, nitrogena bazo, pirimidinderivaĵo.
Timin* (C5H6N2O2) estas pirimidinderivaĵo, unu el kvin nitrogenaj bazoj.
Ĝi ankaŭ generis proksimume 7.3 GB da datumoj pri ne-homaj sekvencoj.
La provaĵo enhavis proksimume 30% endogenan homan DNA. Ĉi tio estas komparebla al la bone konservitaj dentoj kaj ostoj de antikvaj homoj.
Surbaze de la rilato inter la sekvencoj de parigitaj bazoj respondaj al la X kaj Y-kromosomoj, sciencistoj povis determini la sekson de la antikva gum-amanto - ino.
Por antaŭdiri la koloron de hararo, okuloj kaj haŭto, gentipoj estis derivitaj por kvardek-unu. SNP*kiuj estas inkluzivitaj en la sistemo .
SNP* (ununukleotida polimorfismo) - diferencoj en la DNA-sekvenco de unu nukleotido en grandeco en la genaro de reprezentantoj de la sama specio aŭ inter homologaj regionoj de homologaj kromosomoj.
Ĉi tiu analizo montris, ke la virino estis malhelhaŭta kun malhelbruna hararo kaj bluaj okuloj.
Bildo #2
La sciencistoj trovis 593102 SNP-ojn en la studata genaro, kiuj antaŭe estis genotipitaj en datumbazo de >1000 modernaj homoj kaj >100 antaŭe publikigitaj antikvaj genaroj.
Sur la bildo 2a la rezultoj de la ĉefa kompona analizo estas montritaj. Ĉi tiu metodo de redukto de datumoj de dimensieco permesis al ni determini, ke la maljunulino, kies genaro estas studata, estas plej verŝajne okcidenta ĉasisto-kolektisto (W.H.G.). Komparo aleloj* modernaj homoj kaj maljunulino konfirmis sian membrecon en establita grupo (2b).
Aleloj* - malsamaj specoj de la sama geno, situanta en la samaj regionoj de homologaj kromosomoj. Aleloj determinas la direkton de evoluo de aparta trajto.
Ĉi tiuj rezultoj ankaŭ estas konfirmitaj per qpAdm-analizo. Ĉi tiu analizo montras, ke simpla linia modelo, kiu supozas 100% WHG-originon por la maljunulino, ne povas esti forĵetita en favoro de pli kompleksa modelo (2c).
Por larĝe karakterizi la taksonomian kunmetaĵon de ne-homaj sekvencoj en la provaĵo, MetaPhlan2 estis uzita, ilo specife dizajnita por taksonomia profilado de mallongaj sekvencoj akiritaj. ĉaspafilo metodo*.
Ĉaspafilo metodo* - metodo por sekvenci longajn sekciojn de DNA, kiam vi akiras hazardan amasan specimenon de klonitaj DNA-fragmentoj, permesas restarigi la originan DNA-sekvencon.
Bildo #3
Pri "origamio" 3a montras la rezultojn de ĉefa kompona analizo komparanta la mikroban konsiston de la studa specimeno kaj 689 mikrobiomprofilojn de la Homa Mikrobioma Projekto (HMP). Estis amasiĝo inter la specimenaj datumoj kaj la HMP-datumoj, kio signifas, ke ili estis tre similaj. Ĉi tio ankaŭ videblas sur 3b, kiu montras la mikroban konsiston de la rezino kompare kun la sama el du grundaj specimenoj (la kolekto estis farita en la sama loko) kaj kompare kun la mikroba konsisto de modernaj homoj.
Pli detala analizo de la mikroba kunmetaĵo montris la ĉeeston de bakterioj Neisseria subflava и Rothia mucilaginosaKaj Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema denticola. Krome, spuroj de la Epstein-Barr-viruso estis detektitaj.
Pluraj specioj de streptokokoj apartenantaj al la grupo Mitisinkludante Streptococcus viridans и Streptokoko pneumoniae.
Tablo 1: Listo de ĉiuj ne-homaj klasifik-grupoj trovitaj en la betula gudroprovaĵo.
Interkonsenta genaro estis rekonstruita de baz-paritaj sekvencoj S. pneumoniae kaj takso de la nombro da heterozigozaj ejoj. La rezultoj montris la ĉeeston de pluraj trostreĉoj (bildo #4).
Bildo #4
Por taksi la virulecon de trostreĉoj S. pneumoniaeeltirita de antikva rezino, sciencistoj egalis kontigs (aro de imbrikitaj DNA-segmentoj) kun kompleta datumbazo de virulecfaktoroj, permesante al ili identigi konatajn genojn. virulento* S. pneumoniae.
Viruleco* - la grado de la kapablo de la trostreĉiĝo infekti la studitan organismon.
Dudek ses virulecfaktoroj de S. pneumoniae estis identigitaj en la antikva provaĵo, inkluzive de kapsulaj polisakaridoj (CPS), streptokoka enolazo (Eno), kaj pneŭmokoka surfacantigeno A (PsaA).
Analizo de la antikva rezina specimeno ankaŭ rivelis la ĉeeston de spuroj de du plantospecioj: betulo (Betula pendula) kaj avelo (Corylus avellana). Krome, proksimume 50000 sekvencoj estis malkovritaj kiuj estis rilataj al la anaso ( Anas platyrhynchos , specio de anaso).
Por pli detala konatiĝo kun la nuancoj de la studo, mi rekomendas rigardi и al li.
Epilogo
Ĉi tiu studo povas prave esti nomita unika, pro la kvanto de informoj akirita. Antaŭe, la kompleta genaro de antikva homo povus esti restarigita ekskluzive de liaj restaĵoj (ostoj kaj dentoj), sed en ĉi tiu laboro, sciencistoj povis akiri ĝin el maĉita betulrezino.
Ili trovis, ke la antikva gumo, 5700 XNUMX jarojn aĝa, estis maĉita de virino kun malhela haŭto, malhelbruna hararo kaj bluaj okuloj. Ĉi tiu priskribo de aspekto denove konfirmas, ke pli malpeza haŭta pigmentado inter la loĝantoj de la okcidenta parto de Eŭrazio komencis aperi poste. Krome, tiaj eksteraj trajtoj estas kompareblaj al tiuj de reprezentantoj de okcidentaj ĉasistoj-kolektistoj, kiuj supozeble inkludis la virinon kies genaro estis akirita de la specimeno.
La avantaĝo de studado de maĉita rezino estas, ke ĝi provizas informojn pri la mikroba konsisto de la buŝa kavo de antikva homo. Ĉi tiu analizo montris la ĉeeston de pluraj specoj de bakterioj (Neisseria subflava, Rothia mucilaginosa, Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema denticola). Krome, spuroj de la Epstein-Barr-viruso estis trovitaj, kio ne estas surpriza, pro la alta tropezo de ĉi tiu viruso inter modernaj homoj (90-95% de la plenkreska loĝantaro estas ĝiaj portantoj).
Pluraj specioj de streptokokoj de la grupo ankaŭ estis trovitaj Mitisinkludante Streptococcus viridans и Streptokoko pneumoniae.
Koncerne la gastronomiajn preferojn de la antikva virino, la taksado de nehomaj DNA-sekvencoj, kiuj ankaŭ ne estis rilataj al virusoj aŭ bakterioj, trovis spurojn de betulo, aveloj kaj anasoj. Oni povas supozi, ke ĉi tiuj plantoj kaj bestoj estis la bazo de manĝaĵo por la antikvaj homoj de tiu periodo. Tamen, estas bona ŝanco ke la DNA de ĉi tiuj plantoj kaj bestoj eniris la rezinon ĉar la maljunulino konsumis ilin baldaŭ antaŭ maĉi la rezinon. Alivorte, ĉi tio povus esti izolita okazaĵo.
Kial rezino estas bonega fonto de antikva homa DNA? La afero estas, ke dum la maĉada procezo, DNA estas "sigelita" per rezino kaj stokita en ĝi pro siaj asepsaj kaj hidrofobaj propraĵoj.
Estontece, sciencistoj planas analizi aliajn trovitajn specimenojn, kiuj helpos pli kompreni la vivon de antikvaj homoj. Krome, la mikroba kunmetaĵo de antikvaj provaĵoj disponigas sciojn pri la evoluo de buŝaj mikroboj kaj kelkaj patogenoj.
Ĉiaokaze, kolekti tiom da informoj pri viro el peco da maĉita rezino, kiun li kraĉis antaŭ 5700 XNUMX jaroj, estas nekredebla atingo. Por iuj, informoj el la pasinteco, precipe unu tiel malproksima, ne gravas. Tamen, fakte, ju pli ni scias pri niaj prapatroj, des pli ni komprenas nian veran memon.
Vendredo ekstere:
Filmeto pri kiel maĉgumo estas produktita en la moderna mondo.
Ekstere 2.0:
Iom da nostalgio :)
Dankon pro spektado, restu scivolemaj kaj havu bonegan semajnfinon al ĉiuj! 🙂
Kelkaj reklamoj 🙂
Dankon pro restado ĉe ni. Ĉu vi ŝatas niajn artikolojn? Ĉu vi volas vidi pli interesan enhavon? Subtenu nin farante mendon aŭ rekomendante al amikoj, , unika analogo de enirnivelaj serviloj, kiu estis inventita de ni por vi: (havebla kun RAID1 kaj RAID10, ĝis 24 kernoj kaj ĝis 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 fojojn pli malmultekosta en Equinix Tier IV datumcentro en Amsterdamo? Nur ĉi tie en Nederlando! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - ekde $99! Legu pri
fonto: www.habr.com