Современные жевательные резинки, которые часто содержат полиэтиленовый пластик, могут сохраняться десятки или даже сотни лет, а возможно, и гораздо дольше при правильных условиях. Некоторые из первых жевательных резинок, изготовленных из березового дегтя и других натуральных веществ, сохранились на протяжении тысячелетий, в том числе кусочек жевательной резинки каменного века возрастом 5700 лет, обнаруженный в Дании.
Для археологов долговечность липкого вещества может помочь собрать воедино жизнь древних народов, которые жевали жевательную смолу. Древняя березовая жвачка в Скандинавии сохранила достаточно ДНК, чтобы реконструировать полный геном человека, который ее жевал, идентифицировать микробы, жившие у нее во рту, и даже раскрыть меню доисторического блюда.
“Эти жевательные резинки из березовой смолы в некотором роде особенные с точки зрения того, насколько хорошо сохраняется ДНК. Это удивило нас”, — говорит соавтор Ханнес Шредер, молекулярный антрополог из Копенгагенского университета, Дания. “Он сохранился так же хорошо, как некоторые из лучших окаменелых костей [черепа], которые мы проанализировали, и они являются своего рода святым граалем, когда дело доходит до сохранения древней ДНК”.
Березовая смола, получаемая путем нагревания коры дерева, широко использовалась по всей Скандинавии в качестве доисторического клея для прикрепления каменных орудий к ручкам. Когда его находят, он обычно содержит следы зубов. Ученые подозревают несколько причин, по которым люди жевали его: чтобы сделать его снова податливым после остывания, чтобы облегчить зубную боль, потому что он обладает мягким антисептическим действием, для чистки зубов, чтобы облегчить голодные муки или просто потому, что он им понравился. Водостойкие свойства жевательной резинки помогли сохранить ДНК внутри, а также ее мягкие антисептические свойства, которые помогли предотвратить микробное разложение. Но находка также стала возможной благодаря условиям на месте под названием Сильтхольм, на острове в южной Дании, где густой ил прекрасно сохранил широкий спектр уникальных артефактов каменного века. Раскопки на этом месте начались в 2012 году в рамках подготовки к строительству туннеля, что предоставило музею Лолланд-Фальстер уникальную возможность для проведения археологических полевых работ. В Сильтхольме до сих пор не найдено ни одного человеческого останка — если не считать крошечных нитей ДНК, сохранившихся в древней жевательной резинке, которую Шредер и его коллеги описали сегодня в Nature Communications.
Выброшенная жевательная резинка содержала удивительное количество информации о ее 5700-летней давности. Она была женщиной, и хотя ее возраст неизвестен, возможно, она была ребенком, учитывая, что на похожих на березовую смолу деснах той эпохи часто видны отпечатки детских зубов. Основываясь на ДНК, исследователи могут начать собирать воедино некоторые физические черты древней женщины и сделать некоторые выводы о мире, в котором она жила. “Мы определили, что у нее было поразительное сочетание смуглой кожи, темных волос и голубых глаз”, — говорит Шредер. “Это интересно, потому что это та же комбинация физических черт, которая, по-видимому, была очень распространена в мезолитической Европе. Итак, все эти другие древние [европейские] геномы, о которых мы знаем, например, Ла-Брания в Испании, все они обладают таким сочетанием физических черт, которое, конечно, сегодня в Европе не так распространено. Сейчас у коренных европейцев более светлый цвет кожи, но, по-видимому, 5000-10 000 лет назад этого не было”.
An artist’s illustration of what the Scandinavian person who chewed the ancient piece of gum may have looked like. Tom Björklund / Иллюстрация художника о том, как, возможно, выглядел скандинав, который жевал древнюю жевательную резинку. Том Бьерклунд
Семейные связи жевателей резинки также могут помочь составить карту перемещения народов по мере их заселения Скандинавии.
“Тот факт, что она была генетически более близка к людям из Бельгии и Испании, чем к людям из Швеции, которая находится всего в нескольких сотнях километров севернее, говорит нам кое-что о том, как впервые была заселена южная Скандинавия”, — говорит Шредер. “И похоже, что это было с континента”. Такая интерпретация поддержала бы исследования, предполагающие, что две разные волны людей колонизировали Скандинавию после того, как ледниковые щиты отступили 12 000-11 000 лет назад, по южному маршруту и северо-восточному маршруту вдоль современного побережья Норвегии.
Отдельный человек был частью мира, который постоянно менялся по мере того, как группы мигрировали через северные регионы Европы. “Мы можем ожидать, что этот процесс, особенно на этой поздней стадии мезолита, был сложным, и разные группы, с юга, запада или даже востока, перемещались в разное время и иногда смешивались, а иногда, возможно, оставались изолированными”, — говорит Ян Сторо, остеоархеолог из Стокгольмского университета, по электронной почте. Дополнительные археологические работы показали, что эта эпоха была переходной. Отщепленные каменные орудия и Т-образные топоры из оленьих рогов уступили место полированным кремневым изделиям, керамике и одомашненным растениям и животным. Был ли переход региона к сельскому хозяйству изменением образа жизни местных охотников-собирателей или был вызван прибытием мигрантов-фермеров, остается предметом дискуссий.
“Предполагается, что это время, когда фермерство уже пришло, с изменением образа жизни, но мы не находим никаких следов фермерского происхождения в ее геноме, что довольно легко установить, потому что оно возникло на Ближнем Востоке. Таким образом, даже 5700 лет назад, когда в других частях Европы, таких как Германия, уже существовало земледельческое население с этим другим типом предков, она все еще выглядела, по сути, как западные охотники-собиратели, как выглядели люди за тысячи лет до этого”, — говорит Шредер.
“‘Отсутствие” потока генов неолитических фермеров на сегодняшний день очень интересно», — добавляет Сторо, который не принимал участия в исследовании. “Фермерские группы, вероятно, присутствовали бы в этом районе, и они взаимодействовали бы с группами охотников-собирателей”.
Плохая гигиена полости рта той эпохи помогла добавить еще больше доказательств к этому направлению исследований, поскольку генетические частицы пищевых продуктов также были идентифицированы в жевательной резинке.
Предположительно, незадолго до того, как выбросить жвачку, женщина полакомилась орехами лещины и уткой, которые оставили после себя свои собственные последовательности ДНК. “Данные о рационе питания, утка и орехи лещины, также подтверждают идею о том, что она была охотником-собирателем и питалась дикими ресурсами”, — говорит Шредер, отмечая, что место раскопок усеяно физическими останками, которые свидетельствуют об использовании диких ресурсов, таких как рыба, а не одомашненных растений или животных.
“Похоже, что в этих краях, возможно, еще сохранились очаги охотников-собирателей или они живут бок о бок с фермерами сотни лет”, — говорит он.
Ученые также обнаружили следы бесчисленных микробов, которые жили во рту женщины. Древние образцы ДНК всегда содержат микробные гены, но обычно они взяты из окружающей среды. Команда сравнила таксономический состав хорошо сохранившихся микробов с теми, что обнаружены во рту современного человека, и обнаружила, что они очень похожи. Убедившись, что генетические признаки древних микробов полости рта сохранились в деснах женщины, исследователи исследовали конкретные виды бактерий и других микробов. Большинство из них представляли собой заурядную микрофлору, подобную той, что до сих пор встречается во рту большинства людей. Выделялись и другие, в том числе бактериальные свидетельства заболевания десен и Streptococcus pneumoniae, которые сегодня могут вызывать пневмонию и являются причиной миллиона или более младенческих смертей каждый год.
Вирус Эпштейна-Барр, носителем которого являются более 90 процентов ныне живущих людей, также присутствовал во рту женщины. Обычно доброкачественный, вирус может быть связан с серьезными заболеваниями, такими как инфекционный мононуклеоз, лимфома Ходжкина и рассеянный склероз. Древние образцы таких патогенов могли бы помочь ученым реконструировать происхождение определенных заболеваний и проследить их эволюцию с течением времени, в том числе определить, какие факторы могут способствовать их большей опасности.
“Что я действительно нахожу интересным в этом исследовании, так это микробная ДНК”, — пишет Андерс Гетерстрем, молекулярный археолог из Стокгольмского университета, в электронном письме. “ДНК древних патогенов подает большие надежды, и этот тип мастик может быть гораздо лучшим источником таких данных, чем древние кости или зубы”.
Наталья Кашуба, археолог из Университета Уппсалы в Швеции, и ее коллеги также извлекли человеческую ДНК из древней березовой смолы, взятой у нескольких человек на стоянке возрастом 10 000 лет на западном побережье Швеции. “Действительно интересно, что мы можем начать работать с этим материалом, потому что его много разбросано по Скандинавии от каменного века до железного”, — говорит она, добавляя, что камедь может сохраниться везде, где были распространены березы, в том числе на восток, в сторону России, где, как полагают, произошла одна из волн миграции скандинавов возникнуть. Кашуба говорит, что тот факт, что выброшенный артефакт сохранился и раскрыл так много информации о прошлом, объясняется не только удачей. “Я думаю, мы должны поблагодарить археологов, которые не только сохранили эти десны, но и предложили, возможно, нам стоит попробовать их обработать”, — говорит она. “Если бы не они, я не уверен, что большинство генетиков стали бы утруждать себя такого рода материалами”.
фото: A 5,700-year-old piece of birch tar, chewed as gum, contains the genome, mouth microbes, and even dietary information about its former chewer. Theis Jensen / Кусочек березового дегтя возрастом 5700 лет, пережеванный в виде жевательной резинки, содержит геном, микробы полости рта и даже информацию о рационе питания того, кто его когда-то жевал. Тайс Дженсен
Автор: Брайан Хандверк — научный корреспондент из Амхерста, штат Нью-Гэмпшир — https://www.smithsonianmag.com/author/brian-handwerk/