Դետեկտիվ սերիալներում և ֆիլմերում, որտեղ քրեագետները խաղում են սյուժեի գլխավոր դերը, հաճախ կարելի է տեսնել, թե ինչպես է այդ հետքերը թողած անձին հաջողությամբ նույնացնում ծխախոտի մնացորդով կամ սեղանին կպած մաստակ ծամելով: Իրական կյանքում նրա մասին շատ բան կարող ես սովորել նաև մաստակից, որը եղել է մարդու բերանում: Այսօր մենք կանդրադառնանք մի ուսումնասիրության, որի ընթացքում Կոպենհագենի համալսարանի գիտնականները պեղումների ժամանակ հայտնաբերել են «մաստակ», որը մոտավորապես 5700 տարեկան է: Մարդկանց մասին ի՞նչ տեղեկություններ կարող էին ստանալ գիտնականները իրենց գտածոներից, էլ ո՞ւմ մասին կարող էին պատմել հին մաստակը, և ինչպե՞ս կարող է այս հետազոտությունն ազդել ապագայում տարբեր հիվանդությունների դեմ պայքարի վրա։ Այս հարցերի պատասխանները մեզ սպասում են գիտնականների զեկույցում։ Գնա։
Հետազոտության հիմքը
Այս ուսումնասիրության հիմնական հերոսը կեչու խեժն է կամ կեչու խեժը: Այս դարչնագույն-սև նյութը ստացվում է կեչու կեղևի վերին շերտը (կեչու կեղևը) փակ տարայի մեջ եռացնելով։ Նման պայմաններում ջեռուցումը տեղի է ունենում առանց թթվածնի հասանելիության, այսինքն. չոր թորում. Տաքացման ընթացքում կեչու կեղևը վերածվում է խեժի։
Հին ժամանակներում այս գործընթացն իրականացվում էր կավե տարաներում՝ կրակի վրա։ Այդ օրերին խեժը սովորաբար օգտագործվում էր քարե արտադրանքի մշակման համար՝ որպես ունիվերսալ սոսինձ։ Մարդկանց կողմից օգտագործված խեժի առաջին հնագիտական գտածոները վերաբերում են պալեոլիթի ժամանակաշրջանին:
Տրամաբանական է, որ խեժը, այսպես ասած, օգտագործվում էր «արդյունաբերության մեջ»։ Այնուամենայնիվ, հնագետները կեչու խեժի բազմաթիվ կտորների վրա ատամների հետքեր են հայտնաբերել։ Ինչու՞ են մեր նախնիները խեժ ծամել: Սա բացատրելու համար կան մի քանի տեսություններ: Նախ, խեժը սառչելիս արագ պնդանում է, ուստի այն ծամելը կարող է պայմանավորված լինել այն տաքացնելու և աշխատանքի համար ավելի փափուկ դարձնելու ցանկությամբ: Կա մի տեսություն, որը ասում է, որ խեժը ծամել են բերանի խոռոչի հիվանդություններից առաջացած ցավը նվազեցնելու համար, քանի որ խեժը համարվում է հակասեպտիկ, թեև շատ թույլ: Նաև որոշ հետազոտողներ կարծում են, որ դրանք ատամնաբուժական հիգիենայի սկիզբն էին, և խեժը հնագույն ատամի խոզանակի դերում էր: Իսկ ամենազվարճալի, բայց հետևաբար ոչ անիմաստ տեսությունը հաճույքն է։ Հին մարդիկ կարող էին խեժը ծամել հենց այնպես, այսինքն. առանց որևէ հիմնավոր պատճառի:
Գործնականում կեչու խեժ պատրաստելը.
Շատ ենթադրություններ կան հին մարդկանց կողմից խեժ ծամելու թեմայով, բայց ոչ ոք չի արել շատ հետազոտություններ, որոնք տալիս են կոնկրետ արդյունքներ: Հետևաբար, Կոպենհագենի համալսարանի գիտնականները որոշեցին վերլուծել ծամած խեժի մի կտոր, որը հայտնաբերվեց հարավային Դանիայում պեղումների ժամանակ (1a). Նմուշի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ այն պարունակում է ոչ միայն մարդու ԴՆԹ, այլև մանրէաբանական ԴՆԹ, որը կարող է ավելին պատմել բերանի միկրոբիոմի մասին։ ԴՆԹ-ն հայտնաբերվել է նաև բույսերից, որոնք, ըստ երևույթին, սպառվել են հին մարդկանց կողմից խեժը ծամելուց առաջ:
ԴՆԹ-ն այնքան լավ է պահպանված, որ գիտնականները ուրախ են, որ կարողացել են մեկուսացնել մարդու ամբողջական գենոմը։ Այս աննշան թվացող փաստը իրականում բեկում է հնագիտության և գենետիկայի ոլորտում: Բանն այն է, որ հին մարդու ամբողջական գենոմը նախկինում կարելի էր ստանալ բացառապես նրա մնացորդներից (սովորաբար ոսկորներից):
Ուսումնասիրության արդյունքները
Ստանալով «նյութական ապացույցները»՝ հնագետները սկսեցին դրա քայլ առ քայլ վերլուծությունը՝ մեր «կասկածյալի» մասին, ով կեչու խեժ էր ծամում, առավել ամբողջական տեղեկատվությունը ստանալու համար։
Պատկեր թիվ 1
Ռադիոածխածնային թվագրումը, որն իրականացվում է 14C ռադիոակտիվ իզոտոպի քանակի փոփոխման միջոցով, համեմատած ածխածնի կայուն իզոտոպների հետ, պարզվել է, որ մաստակը 5858-ից 5661 տարեկան է (1b). Սա թույլ է տալիս ենթադրել, որ նմուշը վերաբերում է վաղ նեոլիթյան շրջանին: Այս ժամանակաշրջանը կոչվում է նաև «Նոր քարի դար», քանի որ քարե արտադրանքը դարձել է ավելի բարդ, և ի հայտ է եկել հղկման և հորատման տեխնոլոգիան։
Քիմիական անալիզը օգտագործելով Ֆուրիեի տրանսֆորմացիայի ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիան (FTIR) ստեղծեց սպեկտր, որը շատ նման է ժամանակակից կեչու խեժին: GC/MS (գազային քրոմատոգրաֆիա/զանգվածային սպեկտրոմետրիա) բացահայտեց բետուլինի և լյուպեոլի տրիտերպենների առկայությունը, ինչը բավականին տարածված է կեչուց վերցված նմուշներում (1c). Լրացուցիչ հաստատումը, որ նմուշը կեչու էր, երկկարբոքսիլաթթուների և հագեցած ճարպաթթուների հետքերն էին, որոնք նույնականացված էին նույն GC/MS-ով:
Այսպես, գիտնականները պարզել են, որ նմուշը կեչու խեժ է, որը հնեցվել է 5858-ից 5661 տարի (վաղ նեոլիթ):
Հաջորդ քայլը ԴՆԹ-ի հաջորդականությունն էր, որը ստեղծեց մոտավորապես 360 միլիոն բազային զույգ ԴՆԹ հաջորդականություն, որոնցից գրեթե մեկ երրորդը կարող էր եզակիորեն համընկնել մարդու հղման գենոմին (hg19):
Մարդու ԴՆԹ-ի բազային զույգ հաջորդականությունը ցույց տվեց հնագույն մարդկանց ԴՆԹ-ին բնորոշ բոլոր հատկանիշները. բեկորների բավականին կարճ միջին երկարություն, հաճախակի ներկայություն: պուրիններ* կարի պատռման և տեսանելի փոխարինումների հաճախականության բարձրացման համար ցիտոզին * (C) միացված է տիմին * (T) ԴՆԹ-ի բեկորների 5' ծայրերում:
Պուրին* (C5N4H4) իմիդազո[4,5-d]պիրիմիդինների ամենապարզ ներկայացուցիչն է։
Ցիտոզին* (C4H5N3O) օրգանական միացություն է, ազոտային հիմք, պիրիմիդինի ածանցյալ։
Թիմին* (C5H6N2O2) պիրիմիդինի ածանցյալ է, հինգ ազոտային հիմքերից մեկը։
Այն նաև ստեղծեց մոտ 7.3 ԳԲ տվյալներ ոչ մարդկային հաջորդականությունների վերաբերյալ:
Նմուշը պարունակում էր մոտավորապես 30% էնդոգեն մարդու ԴՆԹ: Սա համեմատելի է հին մարդկանց լավ պահպանված ատամների և ոսկորների հետ:
Հիմնվելով X և Y քրոմոսոմներին համապատասխանող զույգ հիմքերի հաջորդականությունների միջև փոխհարաբերությունների վրա՝ գիտնականները կարողացել են որոշել հնագույն ծամոնի սիրահարի՝ իգական սեռը:
Մազերի, աչքերի և մաշկի գույնը կանխատեսելու համար գենոտիպեր են ստացվել քառասունմեկի համար SNP*որոնք ներառված են համակարգում .
SNP* (մեկ նուկլեոտիդային պոլիմորֆիզմ) - մեկ նուկլեոտիդի չափի ԴՆԹ-ի հաջորդականության տարբերություններ նույն տեսակի ներկայացուցիչների գենոմում կամ հոմոլոգ քրոմոսոմների հոմոլոգ շրջանների միջև:
Այս անալիզը ցույց է տվել, որ կինը մուգ մաշկ էր՝ մուգ շագանակագույն մազերով և կապույտ աչքերով։
Պատկեր թիվ 2
Գիտնականները հետազոտվող գենոմում հայտնաբերել են 593102 SNP, որոնք նախկինում գենոտիպավորված են եղել ավելի քան 1000 ժամանակակից մարդկանց տվյալների բազայում և ավելի քան 100 նախկինում հրապարակված հնագույն գենոմներ:
Պատկերի վրա 2a ցուցադրվում են հիմնական բաղադրիչի վերլուծության արդյունքները: Տվյալների ծավալների կրճատման այս մեթոդը մեզ թույլ տվեց որոշել, որ հին կինը, որի գենոմը ուսումնասիրվում է, ամենայն հավանականությամբ արևմտյան որսորդ-հավաքող է (Վ.Հ.Գ.). Համեմատություն ալելներ* ժամանակակից մարդիկ և հին կինը հաստատել են իր անդամակցությունը ստեղծված խմբին (2b).
Ալելներ* - նույն գենի տարբեր տեսակներ, որոնք գտնվում են հոմոլոգ քրոմոսոմների նույն շրջաններում: Ալելները որոշում են որոշակի հատկանիշի զարգացման ուղղությունը:
Այս արդյունքները հաստատվում են նաև qpAdm վերլուծությամբ: Այս վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ պարզ գծային մոդելը, որը ենթադրում է 100% WHG ծագում հին կնոջ համար, չի կարող հրաժարվել ավելի բարդ մոդելի օգտին (2-ական թթ).
Նմուշում ոչ մարդկային հաջորդականությունների տաքսոնոմիկ կազմը լայնորեն բնութագրելու համար օգտագործվել է MetaPhlan2, գործիք, որը հատուկ նախագծված է ձեռք բերված կարճ հաջորդականությունների տաքսոնոմիկ պրոֆիլավորման համար: որսորդական հրացանի մեթոդ*.
Որսորդական հրացանի մեթոդ* - ԴՆԹ-ի երկար հատվածների հաջորդականացման մեթոդը, երբ կլոնավորված ԴՆԹ-ի բեկորների պատահական զանգվածային նմուշ ստանալը թույլ է տալիս վերականգնել ԴՆԹ-ի սկզբնական հաջորդականությունը:
Պատկեր թիվ 3
«Օրիգամիի» մասին 3a ցույց է տալիս հիմնական բաղադրիչի վերլուծության արդյունքները, որոնք համեմատում են հետազոտվող նմուշի մանրէաբանական կազմը և 689 միկրոբիոմի պրոֆիլները Human Microbiome Project-ից (HMP): Ընտրանքային տվյալների և HMP տվյալների միջև խմբավորում է եղել, ինչը նշանակում է, որ դրանք շատ նման էին: Սա նույնպես տեսանելի է 3b, որը ցույց է տալիս խեժի մանրէաբանական կազմը հողի երկու նմուշներից նույնի համեմատ (հավաքածուն արվել է նույն տեղում) և ժամանակակից մարդկանց մանրէաբանական կազմի համեմատությամբ։
Մանրէաբանական կազմի ավելի մանրամասն վերլուծությունը ցույց է տվել բակտերիաների առկայությունը Neisseria subflava и Rothia mucilaginosaԻսկ Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema denticola. Բացի այդ, հայտնաբերվել են Էպշտեյն-Բար վիրուսի հետքեր։
Խմբին պատկանող streptococci-ի մի քանի տեսակներ ՄիտիսՆերառյալ Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Աղյուսակ 1. կեչու խեժի նմուշում հայտնաբերված բոլոր ոչ մարդկային տաքսոնների ցանկը:
Կոնսենսուսային գենոմը վերակառուցվել է բազային զույգ հաջորդականություններից S. pneumoniae և հետերոզիգոտ տեղանքների քանակի գնահատում: Արդյունքները ցույց են տվել մի քանի շտամների առկայությունը (պատկեր #4):
Պատկեր թիվ 4
Շտամների վիրուլենտությունը գնահատելու համար S. pneumoniaeարդյունահանված հնագույն խեժից՝ գիտնականները համադրել են կոնտիգները (դՆԹ-ի համընկնող հատվածների մի շարք) վիրուսային գործոնների ամբողջական տվյալների բազայի հետ՝ թույլ տալով նրանց բացահայտել հայտնի գեները: վիրուլենտություն* S. pneumoniae.
Վիրուլենտություն* - հետազոտվող օրգանիզմը վարակելու շտամի ունակության աստիճանը:
Հին նմուշում հայտնաբերվել են S. pneumoniae-ի 26 վիրուսային գործոն, այդ թվում՝ պարկուճային պոլիսախարիդներ (CPS), streptococcal enolase (Eno) և թոքաբորբի մակերեսային հակագեն A (PsaA):
Հնագույն խեժի նմուշի վերլուծության արդյունքում պարզվել է նաև երկու բուսատեսակի՝ կեչի (Betula pendula) և պնդուկի (Corylus avellana) հետքերի առկայությունը: Բացի այդ, հայտնաբերվել է մոտ 50000 հաջորդականություն, որոնք առնչվում էին մոլարդի հետ (Anas platyrhynchos, բադերի տեսակ)։
Ուսումնասիրության նրբություններին ավելի մանրամասն ծանոթանալու համար խորհուրդ եմ տալիս նայել и նրան.
Վերջաբան
Այս ուսումնասիրությունը իրավամբ կարելի է անվանել եզակի՝ հաշվի առնելով ստացված տեղեկատվության քանակը: Նախկինում հնագույն մարդու ամբողջական գենոմը կարող էր վերականգնվել բացառապես նրա մնացորդներից (ոսկորներից և ատամներից), սակայն այս աշխատանքում գիտնականներին հաջողվեց այն ստանալ ծամած կեչու խեժից:
Նրանք պարզել են, որ հնագույն մաստակը՝ 5700 տարեկան, ծամել է մուգ մաշկով, մուգ շագանակագույն մազերով և կապույտ աչքերով մի կին։ Արտաքին տեսքի այս նկարագրությունը ևս մեկ անգամ հաստատում է, որ Եվրասիայի արևմտյան մասի բնակիչների մոտ մաշկի ավելի բաց պիգմենտացիան սկսել է ի հայտ գալ ավելի ուշ։ Բացի այդ, նման արտաքին բնութագրերը համեմատելի են արևմտյան որսորդ-հավաքողների ներկայացուցիչների հետ, որոնց մեջ, ենթադրաբար, ներառվել է այն կինը, ում գենոմը ստացվել է նմուշից:
Ծամած խեժի ուսումնասիրության առավելությունն այն է, որ այն տեղեկատվություն է տալիս հին մարդու բերանի խոռոչի մանրէաբանական կազմի վերաբերյալ: Այս վերլուծությունը ցույց տվեց մի քանի տեսակի բակտերիաների առկայությունը (Neisseria subflava, Rothia mucilaginosa, Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia и Treponema denticola). Բացի այդ, հայտնաբերվել են Էպշտեյն-Բար վիրուսի հետքեր, ինչը զարմանալի չէ՝ հաշվի առնելով ժամանակակից մարդկանց շրջանում այս վիրուսի բարձր տարածվածությունը (չափահաս բնակչության 90-95%-ը դրա կրողներն են):
Հայտնաբերվել են նաև խմբից մի քանի տեսակի streptococci ՄիտիսՆերառյալ Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Ինչ վերաբերում է հին կնոջ գաստրոնոմիկ նախասիրություններին, ապա ոչ-մարդկային ԴՆԹ-ի հաջորդականությունների գնահատմամբ, որոնք նույնպես կապված չէին վիրուսների կամ բակտերիաների հետ, հայտնաբերվել են կեչու, պնդուկի և բադերի հետքեր։ Կարելի է ենթադրել, որ այդ բույսերն ու կենդանիները եղել են այդ շրջանի հնագույն մարդկանց սննդի հիմքը։ Այնուամենայնիվ, մեծ հավանականություն կա, որ այս բույսերի և կենդանիների ԴՆԹ-ն հայտնվել է խեժի մեջ, քանի որ հին կինը դրանք սպառել է խեժը ծամելուց կարճ ժամանակ առաջ: Այլ կերպ ասած, սա կարող է լինել մեկուսացված միջադեպ։
Ինչու՞ է խեժը հին մարդու ԴՆԹ-ի հիանալի աղբյուր: Բանն այն է, որ ծամելու ընթացքում ԴՆԹ-ն «փակվում» է խեժով և պահվում դրա մեջ՝ շնորհիվ իր ասեպտիկ և հիդրոֆոբ հատկությունների։
Հետագայում գիտնականները նախատեսում են վերլուծել հայտնաբերված այլ նմուշներ, որոնք կօգնեն ավելի լավ հասկանալ հին մարդկանց կյանքը։ Բացի այդ, հնագույն նմուշների մանրէաբանական կազմը պատկերացում է տալիս բերանի խոռոչի մանրէների և որոշ պաթոգենների էվոլյուցիայի մասին:
Անկախ նրանից, 5700 տարի առաջ ծամած խեժի կտորից տղամարդու մասին այդքան շատ տեղեկություններ հավաքելը անհավանական ձեռքբերում է: Ոմանց համար անցյալի տեղեկատվությունը, հատկապես այդքան հեռավորը, կարևոր չէ: Այնուամենայնիվ, իրականում որքան շատ ենք մենք իմանում մեր նախնիների մասին, այնքան ավելի ենք հասկանում մեր իրական եսը:
Ուրբաթ off-top:
Տեսանյութ այն մասին, թե ինչպես է արտադրվում մաստակը ժամանակակից աշխարհում։
Off-top 2.0:
Մի փոքր նոստալգիա :)
Շնորհակալություն դիտելու համար, մնացեք հետաքրքրասեր և անցկացրեք հիանալի հանգստյան օր բոլորին: 🙂
Մի քանի գովազդ 🙂
Շնորհակալություն մեզ հետ մնալու համար: Ձեզ դուր են գալիս մեր հոդվածները: Ցանկանու՞մ եք տեսնել ավելի հետաքրքիր բովանդակություն: Աջակցեք մեզ՝ պատվիրելով կամ խորհուրդ տալով ընկերներին, , մուտքի մակարդակի սերվերների եզակի անալոգ, որը հորինվել է մեր կողմից ձեզ համար. (հասանելի է RAID1 և RAID10-ով, մինչև 24 միջուկով և մինչև 40 ԳԲ DDR4):
Dell R730xd 2 անգամ ավելի էժան Ամստերդամի Equinix Tier IV տվյալների կենտրոնում: Միայն այստեղ Նիդեռլանդներում! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99-ից: Կարդացեք մասին
Source: www.habr.com