ProHoster > Blogs > interneta ziņas > Ko 5700 gadus veca ā€œkoŔļājamā gumijaā€ stāsta par cilvēku, kurÅ” to sakoŔļāja?

Ko 5700 gadus veca ā€œkoŔļājamā gumijaā€ stāsta par cilvēku, kurÅ” to sakoŔļāja?

Ko 5700 gadus veca ā€œkoŔļājamā gumijaā€ stāsta par cilvēku, kurÅ” to sakoŔļāja?

DetektÄ«vseriālos un filmās, kur sižeta ievirzÄ«Å”anā galveno lomu spēlē kriminologi, nereti var redzēt, kā pēc cigaretes izsmēķa vai pie galda pielipuŔās koŔļājamās gumijas izdevies identificēt Å”o pēdu atstājēju. Reālajā dzÄ«vē jÅ«s varat arÄ« daudz uzzināt par viņu no koŔļājamās gumijas, kas ir bijusi cilvēka mutē. Å odien apskatÄ«sim pētÄ«jumu, kurā Kopenhāgenas Universitātes zinātnieki izrakumos atklāja ā€œkoŔļājamo gumijuā€, kas ir aptuveni 5700 gadus veca. Kādu informāciju par cilvēkiem zinātnieki varēja iegÅ«t no sava atraduma, par ko vēl varētu pastāstÄ«t senā koŔļājamā gumija un kā Å”is pētÄ«jums varētu ietekmēt cīņu ar dažādām slimÄ«bām nākotnē? Atbildes uz Å”iem jautājumiem mÅ«s gaida zinātnieku ziņojumā. Aiziet.

Pētījuma bāze

Å Ä« pētÄ«juma galvenais varonis ir bērza sveÄ·i jeb bērza darva. Å o brÅ«ngani melno vielu iegÅ«st, vārot slēgtā traukā virsējo bērza mizas slāni (bērzu mizu). Šādos apstākļos karsÄ“Å”ana notiek bez skābekļa pieejamÄ«bas, t.i. sausā destilācija. KarsÄ“Å”anas procesā bērza miza pārvērÅ”as darvā.

Ko 5700 gadus veca ā€œkoŔļājamā gumijaā€ stāsta par cilvēku, kurÅ” to sakoŔļāja?

Senatnē Å”is process tika veikts māla traukos virs uguns. Tajos laikos darvu parasti izmantoja akmens izstrādājumu apstrādei kā universālu lÄ«mi. Pirmie arheoloÄ£iskie darvas atradumi, ko izmantojuÅ”i cilvēki, datēti ar paleolÄ«ta periodu.

LoÄ£iski, ka darva tika izmantota, tā sakot, ā€œrÅ«pniecÄ«bāā€. Taču arheologi uz daudziem bērzu sveÄ·u gabaliem ir atraduÅ”i zobu pēdas. Kāpēc mÅ«su senči koŔļāja darvu? Ir vairākas teorijas, kas to izskaidro. Pirmkārt, darva atdziestot ātri sacietē, tāpēc koŔļājot varētu bÅ«t saistÄ«ta ar vēlmi to sasildÄ«t un padarÄ«t mÄ«kstāku darbam. Pastāv teorija, kas apgalvo, ka darva tika koŔļāta, lai mazinātu sāpes, ko izraisa mutes dobuma slimÄ«bas, jo darva tiek uzskatÄ«ta par antiseptisku lÄ«dzekli, kaut arÄ« ļoti vāju. Tāpat daži pētnieki uzskata, ka tie bija zobu higiēnas aizsākumi, un darva darbojās kā sena zobu birste. Un smieklÄ«gākā teorija, bet tāpēc ne bezjēdzÄ«ga, ir bauda. Senie cilvēki sveÄ·us varēja koŔļāt tāpat vien, t.i. bez jebkāda laba iemesla.


Bērzu sveÄ·u izgatavoÅ”ana praksē.

Par seno cilvēku koŔļājamo sveÄ·u tēmu ir daudz spekulāciju, taču neviens nav veicis daudz pētÄ«jumu, kas sniegtu konkrētus rezultātus. Tāpēc zinātnieki no Kopenhāgenas universitātes nolēma analizēt sakoŔļātu sveÄ·u gabalu, kas tika atrasts izrakumos Dānijas dienvidos (1Š°). Parauga izpēte parādÄ«ja, ka tajā ir ne tikai cilvēka DNS, bet arÄ« mikrobu DNS, kas varētu pastāstÄ«t vairāk par mutes mikrobiomu. DNS tika atrasta arÄ« no augiem, kurus, Ŕķiet, patērēja senie cilvēki pirms sveÄ·u koŔļāŔanas.

DNS ir tik labi saglabājusies, zinātnieki priecājas, ka viņiem izdevās izolēt visu cilvēka genomu. Å is Ŕķietami nenozÄ«mÄ«gais fakts patiesÄ«bā ir izrāviens arheoloÄ£ijā un Ä£enētikā. Fakts ir tāds, ka senās personas pilnÄ«gu genomu iepriekÅ” varēja iegÅ«t tikai no viņa atliekām (parasti kauliem).

Pētījuma rezultāti

SaņēmuÅ”i ā€œlietiskos pierādÄ«jumusā€, arheologi sāka to soli pa solim analÄ«zi, lai iegÅ«tu vispilnÄ«gāko informāciju par mÅ«su ā€œaizdomās turamoā€, kurÅ” koŔļāja bērza sveÄ·us.

Ko 5700 gadus veca ā€œkoŔļājamā gumijaā€ stāsta par cilvēku, kurÅ” to sakoŔļāja?
1. attēls

Radiooglekļa datÄ“Å”ana, ko veic, mainot radioaktÄ«vā izotopa 14C daudzumu paraugā attiecÄ«bā pret stabiliem oglekļa izotopiem, atklāja, ka gumija ir no 5858 lÄ«dz 5661 gadu veca.1b). Tas liecina, ka paraugs datēts ar agrā neolÄ«ta periodu. Å o periodu sauc arÄ« par ā€œjauno akmens laikmetuā€, jo akmens izstrādājumi kļuva sarežģītāki, parādÄ«jās urbumu slÄ«pÄ“Å”anas un urbÅ”anas tehnoloÄ£ija.

Ķīmiskā analÄ«ze, izmantojot Furjē transformācijas infrasarkano spektroskopiju (FTIR), radÄ«ja spektru, kas ļoti lÄ«dzÄ«gs mÅ«sdienu bērza darvai. GC/MS (gāzu hromatogrāfija/masu spektrometrija) atklāja triterpēnu betulÄ«na un lupeola klātbÅ«tni, kas ir diezgan izplatÄ«ta parādÄ«ba paraugos, kas ņemti no bērza (1c). Papildu apstiprinājums tam, ka paraugs bija bērzs, bija dikarbonskābju un piesātināto taukskābju pēdas, kas identificētas ar to paÅ”u GC/MS.

Tādējādi zinātnieki ir noskaidrojuÅ”i, ka paraugs ir bērza sveÄ·i vecumā no 5858 lÄ«dz 5661 gadam (agrÄ«nais neolÄ«ts).

Nākamais solis bija DNS sekvencÄ“Å”ana, kas radÄ«ja aptuveni 360 miljonus bāzes pāru DNS sekvences, no kurām gandrÄ«z treÅ”daļu varēja unikāli saskaņot ar cilvēka atsauces genomu (hg19).

Cilvēka DNS bāzu pāru sekvences parādÄ«ja visas seno cilvēku DNS iezÄ«mes: diezgan Ä«ss vidējais fragmentu garums, bieža klātbÅ«tne. purÄ«ni* uz Å”uvju plÄ«sumu un palielinātu redzamo nomaiņu biežumu citozÄ«ns* (C) ieslēgts timÄ«ns* (T) DNS fragmentu 5ā€² galos.

Purīns* (C5N4H4) ir vienkārŔākais imidazo[4,5-d]pirimidīnu pārstāvis.

Citozīns* (C4H5N3O) ir organisks savienojums, slāpekļa bāze, pirimidīna atvasinājums.

Timins* (C5H6N2O2) ir pirimidīna atvasinājums, viena no piecām slāpekļa bāzēm.

Tas arī ģenerēja aptuveni 7.3 GB datu par sekvencēm, kas nav saistītas ar cilvēkiem.

Paraugā bija aptuveni 30% cilvēka endogēnas DNS. Tas ir pielÄ«dzināms seno cilvēku labi saglabājuÅ”ajiem zobiem un kauliem.

Pamatojoties uz sakarÄ«bu starp sapāroto bāzu sekvencēm, kas atbilst X un Y hromosomām, zinātniekiem izdevās noteikt senās smaganu mīļotājas ā€“ sievietes ā€“ dzimumu.

Lai prognozētu matu, acu un ādas krāsu, četrdesmit vienam tika iegūti genotipi SNP*kas ir iekļauti sistēmā HIrisPlex-S.

SNP* (viena nukleotīda polimorfisms) - viena nukleotīda lieluma DNS secības atŔķirības vienas sugas pārstāvju genomā vai starp homologu hromosomu homologiem reģioniem.

Šī analīze parādīja, ka sieviete bija tumŔāda ar tumŔi brūniem matiem un zilām acīm.

Ko 5700 gadus veca ā€œkoŔļājamā gumijaā€ stāsta par cilvēku, kurÅ” to sakoŔļāja?
2. attēls

Zinātnieki pētāmajā genomā atrada 593102 1000 SNP, kas iepriekÅ” bija genotipizēti vairāk nekā 100 mÅ«sdienu cilvēku un vairāk nekā XNUMX iepriekÅ” publicētu seno genomu datubāzē.

Uz attēla 2Š° ir parādÄ«ti galveno komponentu analÄ«zes rezultāti. Å Ä« datu dimensijas samazināŔanas metode ļāva mums noteikt, ka senā sieviete, kuras genoms tiek pētÄ«ts, visticamāk ir Rietumu mednieks-vācējs (W.H.G.). SalÄ«dzinājums alēles* mÅ«sdienu cilvēki un sena sieviete apstiprināja savu dalÄ«bu izveidotā grupā (2b).

Alēles* - viena un tā paÅ”a gēna dažādi veidi, kas atrodas tajos paÅ”os homologo hromosomu reÄ£ionos. Alēles nosaka konkrētas pazÄ«mes attÄ«stÄ«bas virzienu.

Å os rezultātus apstiprina arÄ« qpAdm analÄ«ze. Å Ä« analÄ«ze parāda, ka vienkārÅ”u lineāro modeli, kas senajai sievietei pieņem 100% WHG izcelsmi, nevar atmest par labu sarežģītākam modelim (2s).

Lai plaÅ”i raksturotu paraugā esoÅ”o sekvenču, kas nav cilvēki, taksonomisko sastāvu, tika izmantots MetaPhlan2 ā€” rÄ«ks, kas Ä«paÅ”i izstrādāts iegÅ«to Ä«so secÄ«bu taksonomiskajai profilÄ“Å”anai. bises metode*.

bises metode* - garu DNS posmu sekvencÄ“Å”anas metode, kad nejauÅ”a masveida klonētu DNS fragmentu parauga iegÅ«Å”ana ļauj atjaunot sākotnējo DNS secÄ«bu.

Ko 5700 gadus veca ā€œkoŔļājamā gumijaā€ stāsta par cilvēku, kurÅ” to sakoŔļāja?
3. attēls

Uz "origami" 3Š° parāda galveno komponentu analÄ«zes rezultātus, salÄ«dzinot pētāmā parauga mikrobu sastāvu un 689 mikrobiomu profilus no cilvēka mikrobioma projekta (HMP). Starp izlases datiem un HMP datiem bija klasterizācija, kas nozÄ«mē, ka tie bija ļoti lÄ«dzÄ«gi. Tas ir redzams arÄ« uz 3b, kas parāda sveÄ·u mikrobu sastāvu salÄ«dzinājumā ar to paÅ”u no diviem augsnes paraugiem (kolekcija veikta tajā paŔā vietā) un salÄ«dzinājumā ar mÅ«sdienu cilvēka mikrobu sastāvu.

Detalizētāka mikrobu sastāva analÄ«ze parādÄ«ja baktēriju klātbÅ«tni Neisseria subflava Šø Rothia mucilaginosaun Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsÄ«tija Šø Treponema denticola. Turklāt tika atklātas EpÅ”teina-Barra vÄ«rusa pēdas.

Vairākas streptokoku sugas, kas pieder grupai MitisIeskaitot Streptococcus viridans Šø Streptococcus pneumoniae.

Ko 5700 gadus veca ā€œkoŔļājamā gumijaā€ stāsta par cilvēku, kurÅ” to sakoŔļāja?
1. tabula. Visu bērza darvas paraugā atrasto taksonu, kas nav cilvēki, saraksts.

No bāzu pāru sekvencēm tika rekonstruēts konsensa genoms S. pneumoniae un heterozigotu vietu skaita novērtējums. Rezultāti parādīja vairāku celmu klātbūtni (4. attēls).

Ko 5700 gadus veca ā€œkoŔļājamā gumijaā€ stāsta par cilvēku, kurÅ” to sakoŔļāja?
4. attēls

Lai novērtētu celmu virulenci S. pneumoniaekas iegÅ«ti no senajiem sveÄ·iem, zinātnieki saskaņoja kontigus (pārklājoÅ”u DNS segmentu kopu) ar pilnÄ«gu virulences faktoru datubāzi, ļaujot tiem identificēt zināmos gēnus. virulence* S. pneumoniae.

Virulence* ā€” celma spējas inficēt pētāmo organismu pakāpi.

Senajā paraugā tika identificēti 26 S. pneumoniae virulences faktori, tostarp kapsulārie polisaharīdi (CPS), streptokoku enolāze (Eno) un pneimokoku virsmas antigēns A (PsaA).

Seno sveÄ·u parauga analÄ«ze atklāja arÄ« divu augu sugu ā€“ bērza (Betula pendula) un lazdu (Corylus avellana) ā€“ pēdas. Turklāt tika atklātas aptuveni 50000 XNUMX sekvences, kas bija saistÄ«tas ar meža pÄ«li (Anas platyrhynchos, pīļu suga).

Detalizētākai iepazÄ«Å”anai ar pētÄ«juma niansēm iesaku aplÅ«kot ziņo zinātnieki Šø Papildu materiāli viņam.

Epilogs

Å o pētÄ«jumu var pamatoti saukt par unikālu, ņemot vērā iegÅ«tās informācijas apjomu. IepriekÅ” sena cilvēka pilnu genomu varēja atjaunot tikai no viņa atliekām (kauliem un zobiem), taču Å”ajā darbā zinātniekiem izdevās to iegÅ«t no sakoŔļātiem bērzu sveÄ·iem.

Viņi atklāja, ka seno gumiju, kas ir 5700 gadus veca, koŔļāja sieviete ar tumÅ”u ādu, tumÅ”i brÅ«niem matiem un zilām acÄ«m. Å is izskata apraksts vēlreiz apliecina, ka gaiŔāka ādas pigmentācija Eirāzijas rietumu daļas iedzÄ«votājiem sāka parādÄ«ties vēlāk. Turklāt Ŕādas ārējās Ä«paŔības ir salÄ«dzināmas ar Rietumu mednieku-vācēju pārstāvjiem, kuru vidÅ«, domājams, bija sieviete, kuras genoms tika iegÅ«ts no parauga.

KoŔļāto sveÄ·u izpētes priekÅ”rocÄ«ba ir tā, ka tie sniedz informāciju par senas personas mutes dobuma mikrobu sastāvu. Å Ä« analÄ«ze parādÄ«ja vairāku veidu baktēriju klātbÅ«tni (Neisseria subflava, Rothia mucilaginosa, Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsÄ«tija Šø Treponema denticola). Turklāt tika atrastas EpÅ”teina-Barra vÄ«rusa pēdas, kas nav pārsteidzoÅ”i, ņemot vērā Ŕī vÄ«rusa lielo izplatÄ«bu mÅ«sdienu cilvēku vidÅ« (90-95% pieauguÅ”o iedzÄ«votāju ir tā nēsātāji).

Tika atrastas arÄ« vairākas streptokoku sugas no grupas MitisIeskaitot Streptococcus viridans Šø Streptococcus pneumoniae.

Kas attiecas uz senās sievietes gastronomiskajām vēlmēm, tad, novērtējot necilvēka DNS sekvences, kuras arÄ« nebija saistÄ«tas ar vÄ«rusiem vai baktērijām, tika atrastas bērza, lazdu riekstu un meža pīļu pēdas. Var pieņemt, ka Å”ie augi un dzÄ«vnieki bija tā laika seno cilvēku uztura pamatā. Tomēr pastāv liela iespēja, ka Å”o augu un dzÄ«vnieku DNS nokļuva sveÄ·os, jo senā sieviete tos patērēja Ä«si pirms sveÄ·u sakoŔļāŔanas. Citiem vārdiem sakot, tas varētu bÅ«t atseviŔķs gadÄ«jums.

Kāpēc sveÄ·i ir lielisks senās cilvēka DNS avots? Lieta tāda, ka koŔļājamā procesa laikā DNS tiek ā€œaizzÄ«mogotaā€ ar sveÄ·iem un tajā tiek uzglabāta aseptisko un hidrofobo Ä«paŔību dēļ.

Nākotnē zinātnieki plāno analizēt citus atrastos paraugus, kas palīdzēs tālāk izprast seno cilvēku dzīvi. Turklāt seno paraugu mikrobu sastāvs sniedz ieskatu mutes dobuma mikrobu un dažu patogēnu evolūcijā.

NeatkarÄ«gi no tā, iegÅ«t tik daudz informācijas par cilvēku no sakoŔļātu sveÄ·u gabala, ko viņŔ izspļāva pirms 5700 gadiem, ir neticams sasniegums. Dažiem informācija no pagātnes, Ä«paÅ”i tik tālu, nav svarÄ«ga. Tomēr patiesÄ«bā, jo vairāk mēs zinām par saviem senčiem, jo ā€‹ā€‹vairāk mēs saprotam savu patieso bÅ«tÄ«bu.

Piektdienas izlaidums:


Video par to, kā koŔļājamā gumija tiek ražota mÅ«sdienu pasaulē.

Ārpus top 2.0:


Nedaudz nostalģijas :)

Paldies, ka skatÄ«jāties, esiet ziņkārÄ«gs un lai visiem jauka nedēļas nogale! šŸ™‚

Dažas reklāmas šŸ™‚

Paldies, ka palikāt kopā ar mums. Vai jums patīk mūsu raksti? Vai vēlaties redzēt interesantāku saturu? Atbalsti mūs, pasūtot vai iesakot draugiem, mākoņa VPS izstrādātājiem no 4.99 USD, unikāls sākuma līmeņa serveru analogs, ko mēs jums izgudrojām: Visa patiesība par VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 kodoli) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps no 19$ vai kā koplietot serveri? (pieejams ar RAID1 un RAID10, līdz 24 kodoliem un līdz 40 GB DDR4).

Dell R730xd 2x lētāk Equinix Tier IV datu centrā Amsterdamā? Tikai Å”eit 2x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV no 199$ NÄ«derlandē! Dell R420 ā€” 2x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2x960 GB SSD 1 Gbps 100 TB ā€” no 99 USD! LasÄ«t par Kā izveidot infrastruktÅ«ras uzņēmumu klase ar Dell R730xd E5-2650 v4 serveru izmantoÅ”anu 9000 eiro par santÄ«mu?

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru