Yn detectivesearjes en films, wêrby't kriminologen de haadrol spylje fan it plot, kinne jo faaks sjen hoe't de persoan dy't dizze spoaren efterlitten, mei súkses identifisearre waard troch de kont fan in sigaret of troch kaugom oan 'e tafel. Yn it echte libben kinne jo ek in protte oer him leare fan kaugom dy't yn 'e mûle fan in persoan west hat. Hjoed sille wy sjen nei in stúdzje wêryn wittenskippers fan de Universiteit fan Kopenhagen "kaugom" ûntdutsen by opgravings, dat is likernôch 5700 jier âld. Hokker ynformaasje oer minsken koene wittenskippers út har fynst krije, oer wa't oars âlde kauwgom kinne fertelle, en hoe soe dit ûndersyk ynfloed hawwe op de striid tsjin ferskate sykten yn 'e takomst? Antwurden op dizze fragen wachtsje op ús yn it rapport fan wittenskippers. Gean.
Undersyk basis
De haadpersoan fan dizze stúdzje is bjirkehars of bjirketar. Dizze brún-swarte stof wurdt krigen troch it sieden fan de boppeste laach fan bjirke bast (birke bast) yn in sletten kontener. Under sokke omstannichheden komt ferwaarming sûnder tagong ta soerstof, d.w.s. droege destillaasje. By it ferwaarmingsproses wurdt bjirkenbast omset yn teer.
Yn âlde tiden waard dit proses útfierd yn klaaikonteners oer in fjoer. Yn dy dagen waard tar ornaris brûkt foar it ferwurkjen fan stiennen produkten as in universele lym. De earste argeologyske fynsten fan teer brûkt troch minsken datearje út de Paleolitikum perioade.
It is logysk dat tar waard brûkt yn "yndustry", sa te sizzen. Argeologen hawwe lykwols spoaren fan tosken fûn op in protte stikken bjirkehars. Wêrom kôgen ús foarâlden tar? D'r binne ferskate teoryen om dit te ferklearjen. As earste, teer hurd hurd as ôfkuolle, dus it kauwen kin wêze fanwege de winsk om it op te warmen en meitsje it sêfter foar wurk. D'r is in teory dy't stelt dat tear waard kau om pine te ferminderjen feroarsake troch sykten fan 'e mûnlinge holte, om't tar wurdt beskôge as in antiseptika, hoewol in heul swak. Guon ûndersikers leauwe ek dat dit it begjin wiene fan toskhygiëne, en de tar fungearre as in âlde toskeboarstel. En de grappichste teory, mar dus net sûnder sin, is nocht. Alde minsken koene de hars krekt sa kôgje, d.w.s. sûnder goede reden.
Berkenhars meitsje yn 'e praktyk.
Der is in protte spekulaasjes oer it ûnderwerp fan kôgjen fan hars troch âlde minsken, mar gjinien hat in protte ûndersyk dien dat konkrete resultaten jout. Dêrom besleaten wittenskippers fan 'e Universiteit fan Kopenhagen in stik kauwde hars te analysearjen fûn by opgravings yn súdlik Denemark (1). In stúdzje fan it stekproef liet sjen dat it net allinnich minsklik DNA befette, mar ek mikrobieel DNA, dat mear fertelle koe oer it mûnlinge mikrobiom. DNA waard ek fûn fan planten dy't blykber waarden konsumearre troch de âlde minske foardat it kôgjen fan de hars.
It DNA is sa goed bewarre bleaun, wittenskippers binne bliid dat se it folsleine minsklike genoom isolearje koene. Dit skynber ûnbelangrike feit is eins in trochbraak yn argeology en genetika. It feit is dat it folsleine genoom fan in âlde persoan earder allinich út syn oerbliuwsels (meastal bonken) koe wurde krigen.
Undersyksresultaten
Nei it ûntfangen fan it "materiële bewiis", begûnen argeologen in stap-foar-stap-analyze derfan om de meast folsleine ynformaasje te krijen oer ús "fertochte", dy't birkehars kôge.
Ofbylding #1
Radiocarbon datearring, dat wurdt dien troch it fariearjen fan it bedrach fan radioaktive isotoop 14C yn in stekproef relatyf oan stabile isotopen fan koalstof, fûn dat it gom tusken 5858 en 5661 jier âld wie (1b). Dit suggerearret dat de stekproef datearret út 'e iere neolityske perioade. Dizze perioade wurdt ek wol de "Nije Stientiid" neamd, om't stiennen produkten komplekser waarden, en de technology fan slypjen en boarjen fan gatten ferskynde.
Gemyske analyze mei help fan Fourier transform ynfraread spektroskopy (FTIR) produsearre in spektrum hiel ferlykber mei moderne bjirken tar. GC/MS (gaschromatografy/massaspektrometry) die bliken de oanwêzigens fan triterpenes betulin en lupeol, wat frij gewoan is yn samples nommen fan bjirken (1c). Oanfoljende befêstiging dat de stekproef wie birch wie de spoaren fan dicarboxylic soeren en verzadigd fatty soeren identifisearre troch deselde GC / MS.
Sa hawwe wittenskippers fûn dat de stekproef berkenhars is fan 5858 oant 5661 jier âld (betiid Neolitikum).
De folgjende stap wie DNA-sekwinsje, dy't sawat 360 miljoen base-paarde DNA-sekwinsjes generearre, wêrfan hast in tredde unyk koe wurde matchd mei it minsklike referinsjegenoom (hg19).
De basis-paarde sekwinsjes fan minsklik DNA lieten alle funksjes sjen dy't ynherinte binne yn it DNA fan âlde minsken: frij koarte gemiddelde lingten fan fragminten, faak oanwêzichheid purines* ta suture rupture en ferhege frekwinsje fan sichtbere ferfangings cytosine* (C) op thymine* (T) oan 'e 5'-einen fan DNA-fragminten.
Purine* (C5N4H4) is de ienfâldichste fertsjintwurdiger fan imidazo[4,5-d]pyrimidinen.
Cytosine* (C4H5N3O) is in organyske ferbining, in stikstofbase, in pyrimidinederivaat.
Timin* (C5H6N2O2) is in pyrimidinederivaat, ien fan fiif stikstofbasen.
It generearre ek sawat 7.3 GB oan gegevens oangeande net-minsklike sekwinsjes.
De stekproef befette likernôch 30% endogene minsklike DNA. Dit is te fergelykjen mei de goed bewarre tosken en bonken fan âlde minsken.
Op grûn fan 'e relaasje tusken de sekwinsjes fan keppele basen dy't oerienkomme mei de X- en Y-chromosomen, kinne wittenskippers it geslacht fan' e âlde gomleafhawwer bepale - froulik.
Om de kleur fan hier, eagen en hûd te foarsizzen, waarden genotypen foar ienenfjirtich ôflaat SNP*dy't opnommen binne yn it systeem .
SNP* (single nucleotide polymorphism) - ferskillen yn 'e DNA-sekwinsje fan ien nucleotide yn grutte yn it genoom fan fertsjintwurdigers fan deselde soarte of tusken homologe regio's fan homologe chromosomen.
Dizze analyze die bliken dat de frou donkere hûd wie mei donkerbrún hier en blauwe eagen.
Ofbylding #2
De wittenskippers fûnen 593102 SNP's yn it genoom ûnder stúdzje dy't earder genotypearre wiene yn in databank fan> 1000 moderne minsken en> 100 earder publisearre âlde genomen.
Op it byld 2 de resultaten fan 'e haadkomponintanalyse wurde werjûn. Dizze metoade fan reduksje fan datadimensionaliteit liet ús bepale dat de âlde frou waans genome wurdt bestudearre nei alle gedachten in westerske jager-samler is (W.H.G.). Fergeliking alleles* moderne minsken en in âlde frou befêstige har lidmaatskip yn in oprjochte groep (2b).
Allelen* - ferskate soarten fan itselde gen, leit yn deselde regio's fan homologe chromosomen. Allelen bepale de rjochting fan ûntwikkeling fan in bepaalde eigenskip.
Dizze resultaten wurde ek befêstige troch qpAdm-analyse. Dizze analyze lit sjen dat in ienfâldich lineêr model, dat in 100% WHG-komôf foar de âlde frou oannimt, net kin wurde ferwidere foar in komplekser model (2s).
Om de taksonomyske gearstalling fan net-minsklike sekwinsjes yn 'e stekproef breed te karakterisearjen, waard MetaPhlan2 brûkt, in ark spesifyk ûntworpen foar taksonomyske profilearring fan koarte sekwinsjes krigen shotgun metoade *.
Shotgun metoade * - in metoade om lange DNA-seksjes te foltôgjen, by it krijen fan in willekeurige massale stekproef fan klone DNA-fragminten kinne jo de orizjinele DNA-sekwinsje weromsette.
Ofbylding #3
Oer "origami" 3 toant de resultaten fan in haadkomponint-analyze dy't de mikrobiele gearstalling fan 'e stúdzjeprobe fergelykje en 689 mikrobiomeprofilen fan it Human Microbiome Project (HMP). D'r wie klustering tusken de stekproefgegevens en de HMP-gegevens, wat betsjuttet dat se heul ferlykber wiene. Dit is ek te sjen op 3b, dy't de mikrobiele gearstalling fan 'e hars toant yn ferliking mei deselde út twa boaiemmonsters (de kolleksje waard makke op itselde plak) en yn ferliking mei de mikrobiele gearstalling fan moderne minsken.
In mear detaillearre analyze fan 'e mikrobiële gearstalling liet de oanwêzigens fan baktearjes sjen Neisseria subflava и Rothia mucilaginosa, lykas ek Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema dentcola. Derneist waarden spoaren fan it Epstein-Barr-firus ûntdutsen.
Ferskate soarten streptokokken dy't ta de groep hearre Mitis, ynklusyf Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Tabel 1: List fan alle net-minsklike taksa fûn yn 'e berkenteermonster.
In konsensusgenoom waard rekonstruearre út basis-paarde sekwinsjes S. pneumoniae en skatting fan it oantal heterozygote plakken. De resultaten lieten de oanwêzigens fan ferskate stammen sjen (ôfbylding #4).
Ofbylding #4
Om de virulinsje fan stammen te beoardieljen S. pneumoniaewûn út âlde hars, wittenskippers matche contigs (in set fan oerlappende DNA-segminten) mei in folsleine databank fan virulinsjefaktoaren, wêrtroch't se bekende genen kinne identifisearje virulinsje* S. pneumoniae.
Virulinsje* - de mjitte fan it fermogen fan 'e stam om it ûndersochte organisme te ynfektearjen.
Seisentweintich virulinsjefaktoaren fan S. pneumoniae waarden identifisearre yn 'e âlde stekproef, ynklusyf kapsulêre polysacchariden (CPS), streptokokken enolase (Eno), en pneumokokkale oerflakantigen A (PsaA).
Analyse fan 'e âlde harsmonster die ek de oanwêzigens fan spoaren fan twa plantsoarten: bjirk (Betula pendula) en hazelnoot (Corylus avellana). Dêrnjonken waarden sa'n 50000 sekwinsjes ûntdutsen dy't besibbe wiene oan de mallard ( Anas platyrhynchos , in soart eine).
Foar in mear detaillearre kunde mei de nuânses fan 'e stúdzje, advisearje ik om te sjen и Oan him.
Epilogue
Dizze stúdzje kin mei rjocht unyk wurde neamd, sjoen de hoemannichte ynformaasje krigen. Eartiids koe it folsleine genoom fan in âlde persoan allinich út syn oerbliuwsels (bonken en tosken) restaurearre wurde, mar yn dit wurk koenen wittenskippers it krije fan gekauwde bjirkenhars.
Se fûnen dat it âlde gom, 5700 jier âld, kau waard troch in frou mei donkere hûd, donkerbrún hier en blauwe eagen. Dizze beskriuwing fan it uterlik befêstiget nochris dat ljochtere hûdpigmentaasje ûnder de ynwenners fan it westlike diel fan Eurazië letter begon te ferskinen. Boppedat, sokke eksterne skaaimerken binne te fergelykjen mei dy fan fertsjintwurdigers fan westerske jager-samlers, dy't nei alle gedachten omfiemet de frou waans genoom waard krigen út de stekproef.
It foardiel fan it studearjen fan kauwde hars is dat it ynformaasje jout oer de mikrobiale gearstalling fan 'e mûnlinge holte fan in âlde persoan. Dizze analyze toande de oanwêzigens fan ferskate soarten baktearjes (Neisseria subflava, Rothia mucilaginosa, Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema dentcola). Derneist waarden spoaren fan it Epstein-Barr-firus fûn, wat net ferrassend is, sjoen de hege prevalens fan dit firus ûnder moderne minsken (90-95% fan 'e folwoeksen befolking binne har dragers).
Ek binne ferskate soarten streptokokken út de groep fûn Mitis, ynklusyf Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Wat de gastronomyske foarkarren fan 'e âlde frou oanbelanget, fûn de beoardieling fan net-minsklike DNA-sekwinsjes, dy't ek net relatearre wiene oan firussen of baktearjes, spoaren fan bjirken, hazelnuten en mallard-einen. Der kin oannommen wurde dat dizze planten en bisten de basis fan iten wiene foar de âlde minsken fan dy perioade. De kâns is lykwols grut dat it DNA fan dizze planten en bisten yn 'e hars kaam is, om't de âlde frou se koart foardat se de hars kôgen konsumearre. Mei oare wurden, dit kin in isolearre ynsidint wêze.
Wêrom is hars in poerbêste boarne fan âlde minsklike DNA? It ding is dat yn it kauwen, DNA wurdt "fersegele" mei hars en opslein yn it fanwege syn aseptyske en hydrofobe eigenskippen.
Yn 'e takomst, wittenskippers plan te analysearjen oare fûn samples, dat sil helpe om fierder te begripen it libben fan âlde minsken. Derneist jout de mikrobiele gearstalling fan âlde samples ynsjoch yn 'e evolúsje fan mûnlinge mikroben en guon patogenen.
Hoe dan ek, it sammeljen fan safolle ynformaasje oer in man út in stik kauwde hars dat hy 5700 jier lyn útspuide is in ongelooflijke prestaasje. Foar guon is ynformaasje út it ferline, benammen ien sa fier, net wichtich. Lykwols, yn feite, hoe mear wy witte oer ús foarâlden, hoe mear wy begripe ús wiere sels.
Freed off-top:
In fideo oer hoe't kauwgom wurdt produsearre yn 'e moderne wrâld.
Off-top 2.0:
In bytsje nostalgy :)
Tank foar it sjen, bliuw nijsgjirrich en in geweldich wykein allegear! 🙂
Guon advertinsjes 🙂
Tankewol foar it bliuwen by ús. Hâld jo fan ús artikels? Wolle jo mear ynteressante ynhâld sjen? Stypje ús troch in bestelling te pleatsen of oan te befeljen oan freonen, , in unike analoog fan servers op yngongsnivo, dy't troch ús foar jo útfûn is: (beskikber mei RAID1 en RAID10, oant 24 kearnen en oant 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 kear goedkeaper yn Equinix Tier IV data sintrum yn Amsterdam? Allinne hjir yn Nederlân! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - fan $99! Lêze oer
Boarne: www.habr.com