تعیین توالی ژنوم کشف شده در آدامسی ۵۷۰۰ ساله

وقتی درحدود ۵۷۰۰ سال پیش، شکارچی‌گردآورندگان ساکن در منطقه‌ای که اکنون جنوب دانمارک است، قطعاتی از پوست درخت غان را به قطران سیاه چسبناک تجزیه می‌کردند، مطمئنا نمی‌دانستند که آن‌ها کل DNA خود را برای دانشمندان آینده برجای می‌گذارند. قطران گیاه ماده‌ی قیرمانندی است که از تقطیر پوست حرارت‌دیده‌ی درخت حاصل می‌شود.

مردمان باستان از قطران حاصل از درخت غان که ماده‌ی چسبنده‌ای است، برای تثبیت نوک پیکان‌ها و ترمیم انواع ابزارهای سنگی خود استفاده می‌کردند. وقتی این ماده شروع به جامد شدن می‌کرد، آن را در دهان خود چرخانده و مانند نوعی آدامس بادکنکی اولیه می‌جویدند. جویدن این ماده موجب می‌شد که برای استفاده‌ در ابزارها دوباره انعطاف‌پذیر شود. همچنین ممکن است این ماده به‌علت وجود روغن‌های ضدعفونی‌کننده، به‌عنوان ماده‌ای برای تسکین درد دندان مورد استفاده قرار گرفته یا وسیله‌ی بازی کودکان بوده باشد.


کل ژنوم زنی از دوران باستان که ۵۷۰۰ سال پیش در دانمارک زندگی می‌کرد، از قطعه‌ای از قطران درخت غان که جویده بود، نقشه‌یابی شد

هنگامی که مردمان باستانی آدامس را از دهان بیرون می‌انداختند، همان خاصیت ضدعفونی‌کنندگی به حفظ DNA بزاقی که در آن بود کمک می‌کرد. این DNA باستانی که تشریح آن به‌تازگی در مقاله‌ای در مجله‌ی Nature Communications منتشر شده،، ارزش ویژه‌ای دارد زیرا استخوان‌های انسانی معدودی از دوره‌های میان‌سنگی و نوسنگی در اسکاندیناوی کشف شده است. DNA موجود در آدامس جویده‌شده سرنخ‌هایی را درمورد انسان‌هایی که در این عصر زندگی می‌کردند، نوع غذایی که می‌خوردند و حتی نوع باکتری‌هایی که روی دندان‌های خود داشتند، فراهم می‌کند. هانس شرودر، باستان‌شناس دانشگاه کپنهاک که هدایت این پژوهش را برعهده داشته است، می‌گوید:

    بسیار هیجان‌انگیز است که بتوانید ژنوم کامل یک انسان را از چیزی به‌جز استخوان استخراج کنید.


پژوهشگران، سال گذشته این قطعه از آدامس را از محوطه‌ای در تونل تسمه‌ای فهمارن پیدا کردند. برنامه‌ریزی برای ساخت تونل زیرآبی که جزیره‌ی دانمارکی لولند را با جزیره‌ی آلمانی فهمارن متصل می‌کند، باستان‌شناسان را بر آن داشت که برای جمع‌آوری مصنوعات و شواهد فسیلی، قبل از اینکه برای همیشه از دست بروند، عجله کنند.

شرودر می‌گوید یافته‌های این محوطه نشان می‌دهد افرادی که در این منطقه زندگی می‌کردند برای بقای خود به‌شدت متکی‌بر ماهی‌گیری، شکار و جمع‌آوری مغزهای گیاهی و توت‌های وحشی بودند؛ با وجود اینکه دیگر جمعیت‌های ساکن اسکاندیناوی کشاورزی و اهلی‌کردن حیوانات را آغاز کرده بودند. هنگامی که پژوهشگران DNA انسانی حفظ‌شده در این آدامس ۵۷۰۰ ساله را تجزیه‌و‌تحلیل کردند، متوجه شدند فردی که آن را جویده، زن بوده و با شکارچی‌گرد‌آورندگان قاره‌ی اروپا نزدیکی بیشتری داشته است. آن‌ها نام این فرد را لولا نهادند.

ژن‌های لولا نشان می‌دهد که او احتمالا ترکیبی از پوست تیره، موهای تیره و چشمان آبی داشته است. او احتمالا قادر به هضم شیر نبوده است. این ویژگی‌ها تعجب‌آور نیستند و در بازسازی‌های اسکلت مرد بریتانیایی ۱۰ هزار ساله که به‌نام «مرد چدر» معروف است و نیز دیگر شکارچی‌گردآورندگان اروپایی مورد توجه قرار گرفته است. کارشناسان بر این باورند که ساکنان اروپای شمالی برای سازگاری به شرایط کم‌نورتر مناطقی که بعدتر در آن زندگی کردند، تکامل یافتند و جهش ژنتیکی برای هضم شیر وقتی ایجاد شد که آن‌ها برای تأمین غذای خود بیشتر به دام‌ها متکی شدند.

بر‌اساس DNAهای دیگری که در نمونه پیدا شده، لولا قبل از اینکه شروع به جویدن آدامس کند، به خوردن فندق و اردک مشغول بوده است. ناتالیا کاشوبا، باستان‌شناس دانشگاه اوپسالا در سوئد که او نیز نمونه‌های قطران درخت غان را مورد مطالعه قرار داده ولی در پژوهش اخیر مشارکتی نداشته است، می‌گوید:

    این تصویری فوری از فردی واقعی در زمان واقعی است. این نزدیک‌ترین فاصله‌ای است که ما تاکنون در آن درمقابل فردی از عصر سنگی از اسکاندیناوی قرار گرفته‌ایم.

پژوهشگران همچنین DNA باکتری‌ها و ویروس‌ها را در رزین غان پیدا کردند که تصویری از میکروبوم دهانی دوران باستان مهیا کرد و دانشمندان قبلا هرگز آن را ندیده بودند. مطالعه‌ی میکروبیوم دهانی باستانی می‌تواند حقایق بزرگ‌تری را درمورد نحوه‌ی تعامل باکتری‌ها با هم، چگونگی تغییر آن‌ها طی زمان یا تغییر با نوع غذا و نیز ارتباط آن‌ها را با بیماری‌ها و سلامتی نشان دهد؛ سؤال‌هایی که مورد علاقه‌ی دانشمندانی که میکروبیوم امروزی را مورد مطالعه قرار می‌دهند نیز است. پژوهشگران دانمارکی چندین گونه باکتری را شناسایی کردند که شبیه باکتری‌هایی بودند که امروزه در پلاک‌های دندانی و روی نوک زبان پنهان شده‌اند. برخی از آن‌ها باکتری‌هایی بودند که موجب بیماری لثه می‌شوند؛ مانند پورفیروموناس ژنژیوالیس. نمونه‌ی قطران درخت غان همچنین آثاری از باکتری استرپتوکوک نومونیا و ویروس اپشتین‌بار داشت که سرنخ‌هایی درمورد وضعیت سلامتی لولا مهیا می‌کنند.

کاشوبا می‌گوید برای اطلاعات سرشاری که همین قطعه‌ی کوچک از قطران فراهم می‌کند، سوالات بسیاری ایجاد می‌شود. دانشمندان نمی‌توانند از روی DNA ذخیره‌شده در نمونه، سن فرد را مشخص کنند. آن‌ها همچنین از این موضوع اطمینان ندارند که چرا برخی افراد این ماده را می‌جویدند. اما از آن‌جایی که مردم درسرتاسر جهان آدامس‌های ساخته‌شده از قطران و دیگر مواد را می‌جویدند، ممکن است میراث باارزشی از آدامس‌های جویده‌شده وجود داشته باشد که به ما در ردیابی انسان‌ها، فعالیت‌ها و باکتری‌های گذشته کمک کند.