Dekkarisarjoissa ja -elokuvissa, joissa kriminologit ovat pääroolissa juonen ohjaamisessa, voit usein nähdä, kuinka jäljet jättänyt henkilö tunnistettiin onnistuneesti tupakan tummasta tai pöytään tarttuneesta purukumista. Tosielämässä voit myös oppia hänestä paljon purukumista, joka on ollut ihmisen suussa. Tänään tarkastelemme tutkimusta, jossa Kööpenhaminan yliopiston tutkijat löysivät kaivauksissa "purukumin", joka on noin 5700 vuotta vanha. Mitä tietoa ihmisistä tiedemiehet voisivat saada löydöstään, kenestä muusta muinainen purukumi voisi kertoa ja miten tämä tutkimus voisi vaikuttaa taisteluun eri sairauksia vastaan tulevaisuudessa? Vastaukset näihin kysymyksiin odottavat meitä tutkijoiden raportissa. Mennä.
Tutkimuspohja
Tämän tutkimuksen päähenkilö on koivuhartsi tai koivuterva. Tämä ruskehtavanmusta aine saadaan keittämällä koivun kuoren pintakerros suljetussa astiassa. Tällaisissa olosuhteissa lämmitys tapahtuu ilman happea, ts. kuivatislaus. Kuumennusprosessin aikana tuohi muuttuu tervaksi.
Muinaisina aikoina tämä prosessi suoritettiin saviastioissa tulen päällä. Tuohon aikaan tervaa käytettiin yleensä kivituotteiden käsittelyyn yleisliimana. Ensimmäiset arkeologiset löydöt ihmisten käyttämästä tervasta ovat peräisin paleoliittikaudelta.
On loogista, että tervaa käytettiin niin sanotusti "teollisuudessa". Arkeologit ovat kuitenkin löytäneet hampaiden jälkiä monista koivuhartsin palasista. Miksi esi-isämme pureskelivat tervaa? Tämän selittämiseen on useita teorioita. Ensinnäkin terva kovettuu nopeasti jäähtyessään, joten sen pureskelu voi johtua halusta lämmittää ja tehdä siitä pehmeämpi työskentelyä varten. On olemassa teoria, jonka mukaan tervaa pureskeltiin suuontelon sairauksien aiheuttaman kivun vähentämiseksi, koska tervaa pidetään antiseptisenä aineena, vaikkakin erittäin heikkona. Jotkut tutkijat uskovat myös, että tämä oli hammashygienian alkua ja terva toimi ikivanhana hammasharjana. Ja hauskin teoria, mutta siksi ei merkityksetön, on nautinto. Muinaiset ihmiset pystyivät pureskelemaan hartsia juuri niin, ts. ilman mitään hyvää syytä.
Koivuhartsin valmistus käytännössä.
Muinaisten ihmisten hartsin pureskeluaiheesta on paljon spekulaatioita, mutta kukaan ei ole tehnyt paljon tutkimusta, joka antaisi konkreettisia tuloksia. Siksi Kööpenhaminan yliopiston tutkijat päättivät analysoida Etelä-Tanskan kaivauksissa löydettyä pureskeltua hartsia (1a). Näytteen tutkiminen osoitti, että se ei sisältänyt vain ihmisen DNA:ta, vaan myös mikrobi-DNA:ta, joka voisi kertoa enemmän suun mikrobiomista. DNA:ta löydettiin myös kasveista, joita muinainen ihminen ilmeisesti söi ennen hartsin pureskelua.
DNA on niin hyvin säilynyt, että tutkijat ovat iloisia, että he pystyivät eristämään koko ihmisen genomin. Tämä näennäisen merkityksetön tosiasia on itse asiassa läpimurto arkeologiassa ja genetiikassa. Tosiasia on, että muinaisen ihmisen täydellinen genomi voitiin aiemmin saada yksinomaan hänen jäänteistään (yleensä luista).
Tutkimuksen tulokset
Saatuaan "aineelliset todisteet" arkeologit aloittivat sen vaiheittaisen analyysin saadakseen täydellisimmän tiedon "epäillystämme", joka pureskeli koivuhartsia.
Kuva #1
Radiohiilidataus, joka tehdään vaihtelemalla näytteessä olevan radioaktiivisen isotoopin 14C määrää suhteessa hiilen stabiileihin isotoopeihin, havaitsi, että purukumi on 5858-5661 vuotta vanha.1b). Tämä viittaa siihen, että näyte on peräisin varhaisneoliittiselta ajalta. Tätä ajanjaksoa kutsutaan myös "uudeksi kivikaudeksi", kun kivituotteet muuttuivat monimutkaisemmiksi ja ilmaantui reikien hionta- ja poraustekniikka.
Kemiallinen analyysi käyttäen Fourier-muunnos-infrapunaspektroskopiaa (FTIR) tuotti spektrin, joka oli hyvin samanlainen kuin nykyaikainen koivuterva. GC/MS (kaasukromatografia/massaspektrometria) paljasti triterpeenien betuliinin ja lupeolin esiintymisen, mikä on melko yleistä koivusta otetuissa näytteissä (1c). Lisävahvistus siitä, että näyte oli koivua, oli dikarboksyylihappojen ja tyydyttyneiden rasvahappojen jäämät, jotka tunnistettiin samalla GC/MS:llä.
Näin ollen tutkijat ovat havainneet, että näyte on koivuhartsi, jonka ikä on 5858–5661 vuotta (varhainen neoliitti).
Seuraava vaihe oli DNA-sekvensointi, joka tuotti noin 360 miljoonaa emäsparillista DNA-sekvenssiä, joista lähes kolmannes voitiin yksilöllisesti sovittaa ihmisen referenssigenomiin (hg19).
Ihmisen DNA:n emäsparisekvenssit osoittivat kaikki muinaisten ihmisten DNA:lle ominaiset piirteet: fragmenttien melko lyhyet keskipituudet, usein esiintyminen puriinit* ompeleen repeämiseen ja näkyvien vaihtojen lisääntymiseen sytosiini* (C) päällä tymiini* (T) DNA-fragmenttien 5'-päissä.
puriini* (C5N4H4) on imidatso[4,5-d]pyrimidiinien yksinkertaisin edustaja.
Sytosiini* (C4H5N3O) on orgaaninen yhdiste, typpipitoinen emäs, pyrimidiinijohdannainen.
Timin* (C5H6N2O2) on pyrimidiinijohdannainen, yksi viidestä typpipitoisesta emäksestä.
Se tuotti myös noin 7.3 Gt tietoa ei-ihmissekvensseistä.
Näyte sisälsi noin 30 % endogeenistä ihmisen DNA:ta. Tämä on verrattavissa muinaisten ihmisten hyvin säilyneisiin hampaisiin ja luihin.
X- ja Y-kromosomeja vastaavien parillisten emästen sekvenssien välisen suhteen perusteella tutkijat pystyivät määrittämään muinaisen ikenien rakastajan - naisen - sukupuolen.
Hiusten, silmien ja ihon värin ennustamiseksi genotyypit johdettiin XNUMX:lle SNP*jotka sisältyvät järjestelmään .
SNP* (yksittäisen nukleotidin polymorfismi) - erot yhden nukleotidin DNA-sekvenssissä saman lajin edustajien genomissa tai homologisten kromosomien homologisten alueiden välillä.
Tämä analyysi osoitti, että nainen oli tummaihoinen, tummanruskeat hiukset ja siniset silmät.
Kuva #2
Tutkijat löysivät tutkittavasta genomista 593102 1000 SNP:tä, jotka oli aiemmin genotyypitetty > 100 XNUMX nykyajan ja > XNUMX aiemmin julkaistun muinaisen genomin tietokannasta.
Kuvan päällä 2a pääkomponenttianalyysin tulokset esitetään. Tämä menetelmä datan ulottuvuuden vähentämiseksi antoi meille mahdollisuuden määrittää, että muinainen nainen, jonka genomia tutkitaan, on todennäköisesti länsimainen metsästäjä-keräilijä (W.H.G.). Vertailu alleelit* nykyihmiset ja muinainen nainen vahvistivat jäsenyytensä vakiintuneeseen ryhmään (2b).
Alleelit* - saman geenin eri tyypit, jotka sijaitsevat samoilla homologisten kromosomien alueilla. Alleelit määrittävät tietyn piirteen kehityssuunnan.
Nämä tulokset vahvistetaan myös qpAdm-analyysillä. Tämä analyysi osoittaa, että yksinkertaista lineaarista mallia, joka olettaa muinaisen naisen 100 % WHG-alkuperän, ei voida hylätä monimutkaisemman mallin hyväksi (2s).
Näytteen ei-ihmissekvenssien taksonomisen koostumuksen karakterisoimiseksi laajasti käytettiin MetaPhlan2:ta, työkalua, joka on erityisesti suunniteltu saatujen lyhyiden sekvenssien taksonomiseen profilointiin. haulikkomenetelmä*.
Haulikkomenetelmä* - menetelmä pitkien DNA-osien sekvensoimiseksi, kun kloonattujen DNA-fragmenttien satunnainen massiivinen näyte mahdollistaa alkuperäisen DNA-sekvenssin palauttamisen.
Kuva #3
"origamissa" 3a näyttää tulokset pääkomponenttianalyysistä, jossa verrataan tutkimusnäytteen mikrobikoostumusta ja 689 mikrobiomiprofiilia Human Microbiome Projectista (HMP). Otostietojen ja HMP-tietojen välillä oli klusterointia, mikä tarkoittaa, että ne olivat hyvin samankaltaisia. Tämä näkyy myös 3b, joka näyttää hartsin mikrobikoostumuksen verrattuna samaan kahdesta maanäytteestä (kokoelma tehtiin samassa paikassa) ja verrattuna nykyihmisen mikrobikoostumukseen.
Mikrobikoostumuksen tarkempi analyysi osoitti bakteerien läsnäolon Neisseria subflava и Rothia mucilaginosaJa Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema denticola. Lisäksi havaittiin jälkiä Epstein-Barr-viruksesta.
Useita ryhmään kuuluvia streptokokkilajeja MitisMukaan lukien Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Taulukko 1: Luettelo kaikista koivutervanäytteestä löydetyistä ei-ihmistaksoneista.
Konsensusgenomi rekonstruoitiin emäsparisista sekvensseistä S. pneumoniae ja heterotsygoottisten paikkojen lukumäärän arviointi. Tulokset osoittivat useiden kantojen läsnäolon (kuva #4).
Kuva #4
Kantojen virulenssin arvioimiseksi S. pneumoniaemuinaisesta hartsista uutetut tutkijat sovittivat contigit (joukko päällekkäisiä DNA-segmenttejä) täydellisen virulenssitekijöiden tietokannan kanssa, jolloin he pystyivät tunnistamaan tunnetut geenit. virulenssi* S. pneumoniae.
Virulenssi* — kannan kyvyn tarttua tutkittavaan organismiin.
Muinaisessa näytteessä tunnistettiin 26 S. pneumoniaen virulenssitekijää, mukaan lukien kapselipolysakkaridit (CPS), streptokokkien enolaasi (Eno) ja pneumokokin pinta-antigeeni A (PsaA).
Muinaisen hartsinäytteen analyysi paljasti myös jälkiä kahdesta kasvilajista: koivusta (Betula pendula) ja hasselpähkinästä (Corylus avellana). Lisäksi löydettiin noin 50000 XNUMX sekvenssiä, jotka liittyivät sinisorsiin (Anas platyrhynchos, ankkalaji).
Jos haluat tutustua tarkemmin tutkimuksen vivahteisiin, suosittelen katsomaan и hänelle.
Epilogi
Tätä tutkimusta voidaan perustellusti kutsua ainutlaatuiseksi, kun otetaan huomioon saadun tiedon määrä. Aikaisemmin muinaisen ihmisen täydellinen genomi voitiin palauttaa yksinomaan hänen jäännöksistään (luista ja hampaista), mutta tässä työssä tutkijat pystyivät saamaan sen pureskelusta koivuhartsista.
He havaitsivat, että 5700 XNUMX vuotta vanhaa muinaista purukumia pureskeli nainen, jolla oli tumma iho, tummanruskeat hiukset ja siniset silmät. Tämä ulkonäön kuvaus vahvistaa jälleen kerran, että Euraasian länsiosan asukkaiden ihon vaaleampi pigmentaatio alkoi ilmetä myöhemmin. Lisäksi tällaiset ulkoiset ominaisuudet ovat verrattavissa länsimaisten metsästäjä-keräilijöiden edustajiin, joihin oletettavasti kuului nainen, jonka genomi saatiin näytteestä.
Pureskeltavan hartsin tutkimuksen etuna on, että se antaa tietoa muinaisen ihmisen suuontelon mikrobikoostumuksesta. Tämä analyysi osoitti useiden bakteerityyppien läsnäolon (Neisseria subflava, Rothia mucilaginosa, Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema denticola). Lisäksi löydettiin jälkiä Epstein-Barr-viruksesta, mikä ei ole yllättävää, kun otetaan huomioon tämän viruksen suuri esiintyvyys nykyaikaisten ihmisten keskuudessa (90-95% aikuisväestöstä on sen kantajia).
Ryhmästä löydettiin myös useita streptokokkilajeja MitisMukaan lukien Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Mitä tulee muinaisen naisen gastronomisiin mieltymyksiin, ei-ihmis-DNA-sekvenssien arvioinnissa, jotka eivät myöskään liittyneet viruksiin tai bakteereihin, löydettiin jälkiä koivusta, hasselpähkinöistä ja sinisorsista. Voidaan olettaa, että nämä kasvit ja eläimet olivat tuon ajanjakson muinaisten ihmisten ravinnon perusta. On kuitenkin hyvä mahdollisuus, että näiden kasvien ja eläinten DNA joutui hartsiin, koska muinainen nainen söi ne juuri ennen hartsin pureskelua. Toisin sanoen tämä voi olla yksittäinen tapaus.
Miksi hartsi on erinomainen muinaisen ihmisen DNA:n lähde? Asia on siinä, että pureskelun aikana DNA "suljetaan" hartsilla ja varastoidaan siihen sen aseptisten ja hydrofobisten ominaisuuksien vuoksi.
Tulevaisuudessa tutkijat aikovat analysoida muita löydettyjä näytteitä, jotka auttavat ymmärtämään paremmin muinaisten ihmisten elämää. Lisäksi muinaisten näytteiden mikrobikoostumus antaa käsityksen suun mikrobien ja joidenkin patogeenien kehityksestä.
Joka tapauksessa niin paljon tietoa miehestä sylkemästä pureskeluhartsipalasta 5700 vuotta sitten on uskomaton saavutus. Joillekin menneisyyden tiedot, varsinkin niin kaukaiset, eivät ole tärkeitä. Itse asiassa kuitenkin, mitä enemmän tiedämme esivanhemmistamme, sitä paremmin ymmärrämme todellista itseämme.
Perjantain off-top:
Video siitä, kuinka purukumia valmistetaan nykymaailmassa.
Off-top 2.0:
Pientä nostalgiaa :)
Kiitos katsomisesta, pysykää utelias ja hyvää viikonloppua kaikille! 🙂
Muutamia mainoksia 🙂
Kiitos, että pysyt kanssamme. Pidätkö artikkeleistamme? Haluatko nähdä mielenkiintoisempaa sisältöä? Tue meitä tekemällä tilauksen tai suosittelemalla ystäville, , ainutlaatuinen lähtötason palvelimien analogi, jonka me keksimme sinulle: (saatavana RAID1:n ja RAID10:n kanssa, jopa 24 ydintä ja jopa 40 Gt DDR4-muistia).
Dell R730xd 2 kertaa halvempi Equinix Tier IV -palvelinkeskuksessa Amsterdamissa? Vain täällä Alankomaissa! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - alkaen 99 dollaria! Lukea
Lähde: will.com