Kriminologların olay örgüsünü yönlendirmede ana rolü üstlendiği polisiye dizi ve filmlerde, bu izleri bırakan kişinin sigara izmaritiyle veya masaya yapışan sakızla nasıl başarılı bir şekilde teşhis edildiğini sıklıkla görebilirsiniz. Gerçek hayatta da bir kişinin ağzına giren sakızdan onun hakkında çok şey öğrenebilirsiniz. Bugün Kopenhag Üniversitesi'nden bilim adamlarının kazılar sırasında yaklaşık 5700 yıllık "sakız"ı keşfettiği bir çalışmaya bakacağız. Bilim insanları bu buluşla insanlar hakkında ne gibi bilgiler elde edebilir, antik sakızdan başka kimler hakkında bilgi verebilir ve bu araştırma gelecekte çeşitli hastalıklarla mücadeleyi nasıl etkileyebilir? Bu soruların yanıtları bilim insanlarının raporunda bizi bekliyor. Gitmek.
Araştırma temeli
Bu çalışmanın ana karakteri huş reçinesi veya huş katranıdır. Bu kahverengimsi siyah madde, huş ağacı kabuğunun (huş ağacı kabuğu) üst tabakasının kapalı bir kapta kaynatılmasıyla elde edilir. Bu koşullar altında ısıtma, oksijene erişim olmadan gerçekleşir; kuru damıtma. Isıtma işlemi sırasında huş ağacı kabuğu katrana dönüştürülür.
Antik çağda bu işlem ateşin üzerinde kil kaplarda yapılıyordu. O günlerde katran genellikle taş ürünlerin işlenmesinde evrensel bir yapıştırıcı olarak kullanılıyordu. İnsanların kullandığı katranın ilk arkeolojik buluntuları Paleolitik döneme kadar uzanmaktadır.
Katranın tabiri caizse “endüstride” kullanılmış olması mantıklıdır. Ancak arkeologlar birçok huş ağacı reçinesi parçasında diş izleri buldular. Atalarımız neden katran çiğniyordu? Bunu açıklayan çeşitli teoriler var. Birincisi, katran soğutulduğunda hızla sertleşir, bu nedenle onu çiğnemek, onu ısıtmak ve iş için daha yumuşak hale getirmek arzusundan kaynaklanıyor olabilir. Katran çok zayıf da olsa antiseptik olarak kabul edildiğinden, ağız boşluğu hastalıklarının neden olduğu ağrıyı azaltmak için katranın çiğnendiğini belirten bir teori vardır. Ayrıca bazı araştırmacılar bunların diş hijyeninin başlangıcı olduğuna ve katranın eski bir diş fırçası görevi gördüğüne inanıyor. Ve en komik teori, ama bu nedenle anlamsız değil, zevktir. Eski insanlar reçineyi bu şekilde çiğneyebilirdi. iyi bir sebep olmadan.
Uygulamada huş ağacı reçinesi yapımı.
Eski insanlar tarafından reçine çiğneme konusuna dair pek çok spekülasyon vardır ancak hiç kimse somut sonuçlar veren çok fazla araştırma yapmamıştır. Bu nedenle, Kopenhag Üniversitesi'nden bilim adamları, Danimarka'nın güneyindeki kazılar sırasında bulunan bir çiğnenmiş reçine parçasını analiz etmeye karar verdiler (1a). Numune üzerinde yapılan bir çalışma, bunun sadece insan DNA'sını değil aynı zamanda oral mikrobiyom hakkında daha fazla bilgi verebilecek mikrobiyal DNA'yı da içerdiğini gösterdi. Antik insanın reçineyi çiğnemeden önce tükettiği anlaşılan bitkilerden de DNA bulundu.
DNA o kadar iyi korunmuş durumda ki bilim insanları insan genomunun tamamını izole edebildikleri için mutlular. Görünüşte önemsiz olan bu gerçek, aslında arkeoloji ve genetik alanında çığır açan bir gelişmedir. Gerçek şu ki, eski bir insanın tam genomu daha önce yalnızca onun kalıntılarından (genellikle kemiklerden) elde edilebiliyordu.
Araştırma sonuçları
"Maddi kanıtları" alan arkeologlar, huş ağacı reçinesi çiğneyen "şüphelimiz" hakkında en eksiksiz bilgiyi elde etmek için adım adım bir analize başladılar.
Resim #1
Bir numunedeki radyoaktif izotop 14C miktarının kararlı karbon izotoplarına göre değiştirilmesiyle yapılan radyokarbon tarihlemesi, sakızın 5858 ile 5661 yaş arasında olduğunu buldu (1b). Bu da numunenin Erken Neolitik döneme ait olduğunu düşündürmektedir. Taş ürünlerinin daha karmaşık hale gelmesi, taşlama ve delik açma teknolojisinin ortaya çıkması nedeniyle bu döneme “Yeni Taş Devri” de denildi.
Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) kullanılarak yapılan kimyasal analiz, modern huş katranına çok benzer bir spektrum üretti. GC/MS (gaz kromatografisi/kütle spektrometresi), huş ağacından alınan örneklerde oldukça yaygın olan triterpen betulin ve lupeolün varlığını ortaya çıkardı (1c). Numunenin huş ağacı olduğuna dair ek bir doğrulama, aynı GC/MS tarafından belirlenen dikarboksilik asitlerin ve doymuş yağ asitlerinin izleriydi.
Böylece bilim adamları, örneğin 5858 ila 5661 yıl (erken Neolitik) arasındaki huş ağacı reçinesi olduğunu bulmuşlardır.
Bir sonraki adım, yaklaşık 360 milyon baz çiftli DNA dizisi üreten DNA dizilimiydi; bunların neredeyse üçte biri, insan referans genomuyla (hg19) benzersiz bir şekilde eşleşebiliyordu.
İnsan DNA'sının baz çiftli dizileri, eski insanların DNA'sında var olan tüm özellikleri gösteriyordu: oldukça kısa ortalama parça uzunlukları, sık sık varlık pürinler* dikiş kopmasına ve görünür değiştirme sıklığının artmasına neden olur sitozin* (C) açık timin* (T) DNA fragmanlarının 5′ ucunda.
Pürin* (C5N4H4), imidazo[4,5-d]pirimidinlerin en basit temsilcisidir.
Sitozin* (C4H5N3O) organik bir bileşik, azotlu bir baz, bir pirimidin türevidir.
Timin* (C5H6N2O2) beş azotlu bazdan biri olan bir pirimidin türevidir.
Ayrıca insan dışı dizilere ilişkin yaklaşık 7.3 GB veri üretti.
Numune yaklaşık %30 endojen insan DNA'sı içeriyordu. Bu, eski insanların iyi korunmuş dişleri ve kemikleriyle kıyaslanabilir.
Bilim adamları, X ve Y kromozomlarına karşılık gelen eşleştirilmiş baz dizileri arasındaki ilişkiye dayanarak, eski sakız aşığı olan dişinin cinsiyetini belirlemeyi başardılar.
Saç, göz ve cilt rengini tahmin etmek amacıyla kırk bir kişi için genotipler elde edildi. SNP*sisteme dahil olanlar .
SNP* (tek nükleotid polimorfizmi) - aynı türün temsilcilerinin genomunda veya homolog kromozomların homolog bölgeleri arasında bir nükleotidin DNA sekansındaki boyut farklılıkları.
Bu analiz kadının koyu tenli, koyu kahverengi saçlı ve mavi gözlü olduğunu gösterdi.
Resim #2
Bilim insanları, incelenen genomda, 593102'den fazla modern insan ve 1000'den fazla önceden yayınlanmış antik genomdan oluşan bir veritabanında daha önce genotiplenmiş olan 100 SNP buldu.
resim üzerinde 2a temel bileşen analizinin sonuçları gösterilmektedir. Veri boyutunun azaltılmasına yönelik bu yöntem, genomu incelenen antik kadının büyük olasılıkla Batılı bir avcı-toplayıcı olduğunu belirlememize olanak sağladı (W.H.G.). Karşılaştırmak aleller* modern insanlar ve eski bir kadın, yerleşik bir gruba üyeliğini doğruladı (2b).
Aleller* - Homolog kromozomların aynı bölgelerinde bulunan aynı genin farklı türleri. Aleller belirli bir özelliğin gelişim yönünü belirler.
Bu sonuçlar qpAdm analizi ile de doğrulanmaktadır. Bu analiz, antik çağ kadınları için %100 WHG kökenini varsayan basit bir doğrusal modelin daha karmaşık bir model lehine bir kenara atılamayacağını göstermektedir (2s).
Örnekteki insan dışı dizilerin taksonomik bileşimini genel olarak karakterize etmek için, elde edilen kısa dizilerin taksonomik profilini çıkarmak için özel olarak tasarlanmış bir araç olan MetaPhlan2 kullanıldı. av tüfeği yöntemi*.
Av tüfeği yöntemi* - Klonlanmış DNA fragmanlarından rastgele büyük bir numune elde edildiğinde, orijinal DNA sekansını geri yüklemenize olanak tanıyan, DNA'nın uzun bölümlerini sıralama yöntemi.
Resim #3
"Origami" üzerine 3a çalışma örneğinin mikrobiyal bileşimini İnsan Mikrobiyom Projesi'nden (HMP) alınan 689 mikrobiyom profiliyle karşılaştıran temel bileşen analizinin sonuçlarını gösterir. Örnek veriler ile HMP verileri arasında kümelenme vardı, bu da bunların çok benzer olduğu anlamına geliyordu. Bu aynı zamanda şu adreste de görülebilir: 3bReçinenin mikrobiyal bileşimini, iki toprak örneğinden alınanla (toplama aynı yerde yapılmıştır) ve modern insanın mikrobiyal bileşimiyle karşılaştırmalı olarak gösterir.
Mikrobiyal bileşimin daha ayrıntılı bir analizi bakterilerin varlığını gösterdi Neisseria subflavası и Rothia mucilaginosaVe Porfiromonas gingivalis, Tannerella hor çiçeği и Treponema denticola. Ayrıca Epstein-Barr virüsünün izleri de tespit edildi.
Gruba ait çeşitli streptokok türleri mitisDahil Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Tablo 1: Huş katranı örneğinde bulunan tüm insan olmayan taksonların listesi.
Baz eşleştirilmiş dizilerden bir konsensüs genomu yeniden yapılandırıldı S. pneumoniae ve heterozigot bölgelerin sayısının tahmini. Sonuçlar birkaç türün varlığını gösterdi (resim #4).
Resim #4
Suşların virülansını değerlendirmek S. pneumoniaeAntik reçineden elde edilen bilim insanları, bitişikleri (bir dizi örtüşen DNA segmenti) virülans faktörlerinden oluşan eksiksiz bir veri tabanıyla eşleştirerek bilinen genleri tanımlamalarına olanak tanıdı. öldürücülük* S. pneumoniae.
Virülans* - türün incelenen organizmayı enfekte etme yeteneğinin derecesi.
Antik örnekte, kapsüler polisakkaritler (CPS), streptokok enolaz (Eno) ve pnömokok yüzey antijeni A (PsaA) dahil olmak üzere S. pneumoniae'nin yirmi altı virülans faktörü tanımlandı.
Antik reçine örneğinin analizi ayrıca iki bitki türüne ait izlerin varlığını da ortaya çıkardı: huş ağacı (Betula pendula) ve fındık (Corylus avellana). Ayrıca yeşilbaş (Anas platyrhynchos, bir ördek türü) ile ilgili olan yaklaşık 50000 dizi keşfedildi.
Çalışmanın nüansları hakkında daha ayrıntılı bilgi için, şuna bakmanızı tavsiye ederim: и ona.
Sonuç bölümü
Elde edilen bilgi miktarı göz önüne alındığında, bu çalışma haklı olarak benzersiz olarak adlandırılabilir. Daha önce, eski bir insanın tam genomu yalnızca kalıntılarından (kemikler ve dişler) restore edilebiliyordu, ancak bu çalışmada bilim adamları bunu çiğnenmiş huş ağacı reçinesinden elde edebildiler.
5700 yıllık antik sakızın koyu tenli, koyu kahverengi saçlı ve mavi gözlü bir kadın tarafından çiğnendiğini buldular. Görünümün bu açıklaması, Avrasya'nın batı kesiminde yaşayanlar arasında daha açık ten pigmentasyonunun daha sonra ortaya çıkmaya başladığını bir kez daha doğruluyor. Ek olarak, bu tür dış özellikler, muhtemelen genomu örnekten elde edilen kadının da dahil olduğu Batılı avcı-toplayıcıların temsilcileriyle karşılaştırılabilir.
Çiğnenmiş reçineyi incelemenin avantajı, eski bir insanın ağız boşluğunun mikrobiyal bileşimi hakkında bilgi sağlamasıdır. Bu analiz çeşitli bakteri türlerinin varlığını gösterdi (Neisseria subflavası, Rothia mucilaginosa, Porfiromonas gingivalis, Tannerella hor çiçeği и Treponema denticola). Ek olarak, bu virüsün modern insanlar arasındaki yüksek yaygınlığı göz önüne alındığında (yetişkin nüfusun% 90-95'i taşıyıcılarıdır) Epstein-Barr virüsünün izleri de bulunmuştur ki bu şaşırtıcı değildir.
Gruptan çeşitli streptokok türleri de bulundu mitisDahil Streptococcus viridans и Streptococcus pneumoniae.
Antik kadının gastronomik tercihlerine gelince, virüs veya bakterilerle ilgisi olmayan insan dışı DNA dizilerinin değerlendirilmesinde huş ağacı, fındık ve yeşilbaş ördek izleri bulundu. Bu bitki ve hayvanların o dönemin eski insanlarının besin kaynağı olduğu varsayılabilir. Bununla birlikte, bu bitki ve hayvanların DNA'sının reçineye karışmış olma ihtimali yüksektir çünkü eski kadın, reçineyi çiğnemeden kısa bir süre önce bunları tüketmiştir. Başka bir deyişle bu münferit bir olay olabilir.
Reçine neden eski insan DNA'sının mükemmel bir kaynağıdır? Mesele şu ki, çiğneme işlemi sırasında DNA, aseptik ve hidrofobik özellikleri nedeniyle reçine ile "mühürlenir" ve içinde depolanır.
Gelecekte bilim adamları, eski insanların yaşamını daha iyi anlamaya yardımcı olacak diğer bulunan örnekleri de analiz etmeyi planlıyor. Ek olarak, eski örneklerin mikrobiyal bileşimi, oral mikropların ve bazı patojenlerin evrimi hakkında fikir veriyor.
Ne olursa olsun, 5700 yıl önce tükürdüğü çiğnenmiş bir reçine parçasından bir adam hakkında bu kadar çok bilgi toplamak inanılmaz bir başarı. Bazıları için geçmişten, özellikle de çok uzaklardan gelen bilgiler önemli değildir. Ancak aslında atalarımız hakkında ne kadar çok şey bilirsek, gerçek benliğimizi de o kadar iyi anlarız.
Cuma kapalı:
Modern dünyada sakızın nasıl üretildiğine dair bir video.
Sıradışı 2.0:
Biraz nostalji :)
İzlediğiniz için teşekkürler, merakla kalın ve herkese harika bir hafta sonu geçirin! 🙂
Bazı reklamlar 🙂
Bizimle kaldığın için teşekkürler. Yazılarımızı beğeniyor musunuz? Daha ilginç içerik görmek ister misiniz? Sipariş vererek veya arkadaşlarınıza tavsiye ederek bize destek olun, , sizin için bizim tarafımızdan icat edilen benzersiz bir giriş seviyesi sunucu analoğu: (RAID1 ve RAID10, 24 adede kadar çekirdek ve 40 GB'a kadar DDR4 ile mevcuttur).
Amsterdam'daki Equinix Tier IV veri merkezinde Dell R730xd 2 kat daha mı ucuz? Sadece burada Hollanda'da! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - 99$'dan! Hakkında oku
Kaynak: habr.com