Μια φθινοπωρινή μέρα πριν από περίπου 9.700 χρόνια, μια ομάδα ανθρώπων κατασκήνωσε στη δυτική ακτή της Σκανδιναβίας. Ήταν κυνηγοί-τροφοσυλλέκτες που ψάρευαν, κυνηγούσαν και συγκέντρωναν πόρους στην περιοχή.
Μερικοί έφηβοι, αγόρια και κορίτσια, μασούσαν ρετσίνι για να φτιάξουν κόλλα αφού έφαγαν πέστροφες, ελάφια και φουντούκια. Λόγω σοβαρής φλεγμονής των ούλων (περιοδοντίτιδα), ένας από τους έφηβους αντιμετώπισε προβλήματα με το να φάει το σκληρό κρέας ελαφιού και να προετοιμάσει τη ρητίνη μασώντας.
Αυτό το στιγμιότυπο της Μεσολιθικής περιόδου, λίγο πριν οι Ευρωπαίοι αρχίσουν να καλλιεργούν, προέρχεται από την ανάλυσή μας για το DNA που έχει απομείνει σε μασημένη ρητίνη, που δημοσιεύεται τώρα στο Scientific Reports.
Η τοποθεσία είναι τώρα γνωστή ως Huseby Klev και βρίσκεται βόρεια του Γκέτεμποργκ (Γκέτεμποργκ), Σουηδία. Ανασκάφηκε από αρχαιολόγους στις αρχές της δεκαετίας του 1990 και απέδωσε περίπου 1.849 τεχνουργήματα από πυριτόλιθο και 115 κομμάτια ρητίνης (μαστίχας). Η τοποθεσία είναι ραδιενεργός άνθρακας που χρονολογείται μεταξύ 10.200 και 9.400 ετών, με ένα από τα κομμάτια ρητίνης να χρονολογείται πριν από 9.700 χρόνια.
Κάποια από τη ρητίνη έχει σημάδια από δόντια πάνω της, υποδηλώνοντας ότι τα παιδιά, στην πραγματικότητα έφηβοι, τη μασούσαν. Τα μασώμενα εξογκώματα, συχνά με αποτυπώματα δοντιών, δακτυλικά αποτυπώματα ή και τα δύο, δεν είναι ασυνήθιστα στις μεσολιθικές τοποθεσίες.
Τα κομμάτια ρητίνης που αναλύσαμε αποτελούνταν από πίσσα φλοιού σημύδας, η οποία είναι γνωστό ότι χρησιμοποιήθηκε ως συγκολλητική ουσία στην τεχνολογία πέτρινων εργαλείων από τη Μέση Παλαιολιθική. Ωστόσο, στις παραδοσιακές κοινωνίες τα μασούσαν και για ψυχαγωγικούς ή ιατρικούς σκοπούς.
Είναι γνωστό ότι μια ποικιλία ουσιών με παρόμοιες ιδιότητες, όπως ρητίνες κωνοφόρων, φυσική άσφαλτος και άλλες φυτικές ρητίνες, χρησιμοποιούνται με ανάλογο τρόπο σε πολλά μέρη του κόσμου.
Η δύναμη του DNA
Σε ένα μέρος της ρητίνης, το μισό από το εξαγόμενο DNA ήταν ανθρώπινης προέλευσης. Αυτό είναι πολύ σε σύγκριση με αυτό που βρίσκουμε συχνά στα αρχαία οστά και δόντια.
Αντιπροσωπεύω μερικά από τα παλαιότερα ανθρώπινα γονιδιώματα από τη Σκανδιναβία. Έχει ένα χαρακτηριστικό προφίλ καταγωγής κοινό μεταξύ των μεσολιθικών κυνηγών-τροφοσυλλεκτών που κάποτε ζούσαν εκεί.
Κάποια από τη ρητίνη περιέχει ανδρικό ανθρώπινο DNA ενώ άλλα περιέχουν γυναικείο DNA. Υποθέτουμε ότι οι έφηβοι και των δύο φύλων ετοίμαζαν κόλλα για την κατασκευή εργαλείων, όπως η τοποθέτηση ενός πέτρινου τσεκούρι σε μια ξύλινη λαβή.
Τι γίνεται όμως με το άλλο μισό του DNA, το οποίο δεν ήταν ανθρώπινης προέλευσης; Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του DNA προέρχεται από οργανισμούς όπως βακτήρια και μύκητες που ζουν στη μαστίχα από τότε που απορρίφθηκε πριν από 9.700 χρόνια. Αλλά μερικά από αυτά προέρχονταν από βακτήρια που ζούσαν στον άνθρωπο και τον είχαν μασήσει, μαζί με υλικό που είχε μασήσει ο άνθρωπος πριν βάλει τη πίσσα του φλοιού σημύδας στο στόμα του.
Η ανάλυση όλου αυτού του DNA είναι μια πρόκληση και ανοίγει νέους δρόμους. Έπρεπε να προσαρμόσουμε τα υπάρχοντα υπολογιστικά εργαλεία και να αναπτύξουμε κάποιες νέες στρατηγικές ανάλυσης. Έτσι, αυτή η εργασία έγινε το σημείο εκκίνησης για την ανάπτυξη μιας νέας ροής εργασιών για αυτό το είδος ανάλυσης.
Αυτό περιλαμβάνει τον χαρακτηρισμό του DNA χρησιμοποιώντας διάφορες στρατηγικές, την προσπάθεια συναρμολόγησης βραχέων θραυσμάτων DNA σε μεγαλύτερα και τη χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης για να καταλάβουμε ποια θραύσματα DNA ανήκουν σε παθογόνα (επιβλαβείς μικροοργανισμούς). Αυτό περιλαμβάνει τη σύγκριση των δεδομένων με αυτά που βλέπουμε στο στόμα των σύγχρονων ανθρώπων με τερηδόνα (τερηδόνα) και περιοδοντίτιδα.
Ανώτεροι οργανισμοί
Φυσικά, βρήκαμε το είδος των βακτηρίων που θα περιμένατε να βρείτε σε ένα στοματικό μικροβίωμα, την ποικιλία των φυσικών μικροοργανισμών που υπάρχουν στο στόμα. Βρήκαμε επίσης ίχνη βακτηρίων που εμπλέκονται σε ασθένειες όπως η τερηδόνα ή η τερηδόνα (Streptococcus mutans) και συστηματικές ασθένειες όπως η νόσος Hib και η ενδοκαρδίτιδα. Υπήρχαν επίσης βακτήρια που μπορεί να προκαλέσουν αποστήματα.
Αν και αυτοί οι παθογόνοι μικροοργανισμοί ήταν παρόντες σε αυξημένη αφθονία, δεν ήταν σημαντικά πάνω από τα αναμενόμενα επίπεδα για ένα υγιές στοματικό μικροβίωμα. Επομένως, δεν υπάρχουν πειστικές ενδείξεις ότι τα μέλη της ομάδας υπέφεραν από ασθένειες που σχετίζονται με αυτούς τους μικροοργανισμούς.
Αυτό που βρήκαμε, ωστόσο, ήταν μια πληθώρα βακτηρίων που σχετίζονται με μια σοβαρή ασθένεια των ούλων – την περιοδοντίτιδα. Όταν εφαρμόσαμε μια στρατηγική μηχανικής μάθησης (σε αυτή την περίπτωση, μια τεχνική που ονομάζεται Random Forest Modeling), καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η κοπέλα που μάσησε ένα από τα κομμάτια ρητίνης είχε πιθανώς υποφέρει από περιοδοντίτιδα – με πιθανότητα μεγαλύτερη από 75%.
Βρήκαμε επίσης DNA από μεγαλύτερους οργανισμούς από βακτήρια. Βρήκαμε DNA για ελάφια, καστανή πέστροφα και φουντούκια. Αυτό το DNA πιθανότατα προήλθε από υλικό που μασούσαν οι έφηβοι πριν βάλουν τη πίσσα σημύδας στο στόμα τους.
Ωστόσο, πρέπει να είμαστε λίγο προσεκτικοί γιατί το τι ακριβώς θα βρούμε εξαρτάται και από τα συγκριτικά δεδομένα που έχουμε. Επειδή τα γονιδιώματα των ευκαρυωτικών οργανισμών – η ομάδα που περιλαμβάνει φυτά και ζώα – είναι μεγαλύτερα και πιο περίπλοκα από αυτά των μικροοργανισμών, είναι πιο δύσκολο να συναρμολογηθεί ένα υψηλής ποιότητας ευκαρυωτικό γονιδίωμα.
Τα δείγματα ρητίνης περιέχουν λιγότερα ευκαρυωτικά γονιδιώματα και είναι χαμηλότερης ποιότητας. Αυτό σημαίνει ότι η καστανή πέστροφα μας, για παράδειγμα, δεν είναι αληθινή καστανή πέστροφα, αλλά είμαστε τουλάχιστον σίγουροι ότι ανήκει στην οικογένεια του σολομού.
Βρήκαμε επίσης πολύ DNA αλεπούς, αλλά αυτό είναι πιο δύσκολο να ερμηνευτεί. Το κρέας αλεπούς μπορεί να ήταν μέρος της διατροφής, αλλά αυτοί οι έφηβοι μπορεί επίσης να μασούσαν τένοντες αλεπούς και γούνα για να τα χρησιμοποιήσουν για υφάσματα. Εναλλακτικά, το DNA της αλεπούς θα μπορούσε να προέρχεται από τη σήμανση της επικράτειάς της και να εισέρχεται στη ρητίνη αφού φτύσει.
Αλλά αυτό που μάθαμε αντιπροσωπεύει σίγουρα ένα σημαντικό βήμα προς την κατανόηση αυτής της συναρπαστικής καταγραφής του ανθρώπινου πολιτισμού από τη Λίθινη Εποχή. Όσο περισσότερο το αναλύουμε, τόσο περισσότερες εκπλήξεις μπορεί να προκύψουν.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Ο Anders Götherström λαμβάνει χρηματοδότηση από: το Σουηδικό Συμβούλιο Έρευνας (2019-00849_VR), Riksbankens Jubileumsfond (P16-0553:1)
Η Emrah Kırdök δεν εργάζεται, δεν συμβουλεύει, δεν κατέχει μετοχές ή δεν λαμβάνει χρηματοδότηση από οποιαδήποτε εταιρεία ή οργανισμό που θα ωφεληθεί από αυτό το άρθρο και δεν έχει αποκαλύψει σχετικές σχέσεις πέρα από την ακαδημαϊκή της απασχόληση.