Pirmo reizi pētnieki sekmīgi atšifrējuši senēģiptiešu mūmiju DNS

Detaļas: Publicēts 31 Oktobris 2018; Autors Laika Ceļotājs

Ilgu laiku zinātnieki bija gandrīz vai samierinājušies ar domu, ka no senēģiptiešu mūmijām, kas citādi sniedza daudz vērtīgu ziņu par mirušo (sejas vaibsti, slimības un pat tetovējumi), nav iespējams iegūt DNS. Šāds uzskats bija veidojies pēc vairākiem neveiksmīgiem pētnieku mēģinājumiem izpētīt mūmiju DNS.

Savas neveiksmes zinātnieki izskaidroja ar to, ka jau senatnē karstais klimats, kā arī mumificēšanas procesā izmantotas ķīmiskās vielas, mumificētajos ķermeņos bija iznīcinājušas jebkādu jēgpilni traktējamu ģenētisko materiālu.

2017.gada 30.maijā žurnāla “Nature” tika publicēts Maksa Planka institūta ģenētiķa J.Krauzes vadītās starptautiskās zinātnieku komandas veikts pētījums par senēģiptiešu ģenētisko vēsturi. Starptautiskajai zinātnieku komandai, kurā piedalījās pētnieki no Polijas, Vācijas, Anglijas un Austrālijas, Maksa Planka institūta un Tibingenes universitātes vadībā bija izdevies pirmo reizi vēsturē sekvenēt no mūmijām iegūtu DNS. Iegūtie rezultāti liecina, ka senie ēģiptieši ģenētiski bija vairāk līdzīgi senās Levantes iedzīvotājiem, nekā mūsdienās dzīvojošajiem ēģiptiešiem (resp. – arābiem).

Mūs iepriecina pirmie iegūtie mūmiju genoma dati, sacīja viens no pētījuma autoriem Stīvens Šifels (Stephan Schiffels).

Mūmiju DNS izpēte – ļoti grūts uzdevums

Pirmo reizi mūmiju ģenētisko materiālu zinātnieki pētīja 1985.gadā. Taču iegūtie paraugi saturēja mūsdienu cilvēku ģenētisko piesārņojumu, līdz ar to pētījuma rezultātus nācās atzīt par nederīgiem. Otrajā, 2010.gadā publicētajā pētījumā zinātnieki bija analizējuši no 16 senēģiptiešu mūmijām, tostarp no slavenās Tutanhamona mūmijas, iegūtus DNS fragmentus. Taču arī šajā reizē pētnieki uzkāpa uz tā paša grābekļa. Abos pētījumos tika izmantota tā sauktā polimerāzes ķēdes reakcijas metode, kura gan ļauj mērķtiecīgi un precīzi iegūt DNS fragmentus, taču ar to nav iespējams atšķirt seno DNS no mūsdienu ģenētiskā piesārņojuma.

Jaunākajā, 2017.gadā veiktajā pētījumā J.Krauzes vadītā ģenētiķu komanda izmantoja jaunāko sekvenēšanas metodi, ar kuras palīdzību DNS (protams, ja tā tur vispār ir) iespējams iegūt no jebkura parauga un noteikt vai tā ir veca vai jauna.

“Pilnais [genoma] lasījums ļāva pētniekiem pamanīt nodevīgus bojājuma veidus, kas saistāmi tikai ar seno DNS. Tas padara jauno analīzi daudz uzticamāku un drošāku,” sacīja Kopenhāgenas universitātes senā DNS pētnieks Haness Šrēders (Hanness Schroeder).

J.Krauze, kurš iepriekš bija analizējis neandertāliešu, deņisoviešu, kā arī aizvēsturisko, Eiropā ieceļojošo migrantu DNS, senēģiptiešu DNS pētījumiem pievērsās sakarā ar interesi par Senās Ēģiptes notikumiem bagāto vēsturi. “Seno Ēģipti dažādos tās vēstures periodos bija iekarojuši gan senie asīrieši, gan nūbieši, kuri dzīvoja Nīlas ielejā uz dienvidiem no Ēģiptes, kā arī persieši un grieķi u.c. Mūs interesēja jautājums, vai svešzemju iekarotāji atstājuši savas pēdās seno ēģiptiešu genomā,” - sacīja Krauze.

Krauzes komanda nolēma izpētīt 151 mūmijas galvu, kuras piederēja cilvēkiem, kas dzīvoja senā Ozīrisa kulta vietā Abusīrā, 100 km uz dienvidiem no Kairas, un tika apglabāti laika periodā starp 1380.g.pmē. un mē. 425.gadā. Mūmiju galvas, kuras arheologi XX gadsimta sākumā izraka (un atdalīja no ķermeņiem), pašreiz glabājās divās kolekcijās – Tībingenes universitātē un Berlīnes Aizvēstures un senās vēstures muzejā, Vācijā. Saskaņā ar radioaktīvā oglekļa analīzes rezultātiem, mūmijas hronoloģiski aptver 1300 gadus garu Senās Ēģiptes vēstures periodu no Jaunās valsts līdz pat romiešu laikiem.

Laboratorijā pētnieki 60 minūtes apstaroja mīksto audu un kaulu virsmu ar ultravioletajiem stariem, kas iznīcināja mūsdienu ģenētisko piesārņojumu. Pēc tam zinātnieki paņēma paraugus no mīkstajiem audiem, galvaskausa kauliem un zobiem.

Ģenētiķi konstatēja, ka mīkstie audi gandrīz tikpat kā nesatur analīzēm derīgu ģenētisko materiālu. Savukārt no 90 mūmijām paņemtie kaulu un zobu fragmenti saturēja pietiekamā daudzumā mitohondriju DNS, kuru bērns manto tikai no mātes. Taču mitohondriju DNS nes ģenētisko informāciju par senčiem pa mātes līniju, neko nestāstot par tēva izcelsmi. Tikai šūnu kodolos esošais DNS satur informāciju gan par mātes, gan par tēva izcelsmi.

Diemžēl tikai nedaudzās mūmijas ir saglabājies kodolu DNS, un tā atliek vēl mazāk pēc tam, kad ir izdarīti stingri ģenētiskā piesārņojuma testi, sacīja Krauze.

Tomēr no trim mūmijām, kas piederēja dažādiem Senās Ēģiptes vēstures periodiem, Krauzes komandai izdevās iegūt kodolu DNS.

DNS analīžu rezultāti liecina, ka senie ēģiptieši visvairāk bija līdzīgi senās Levantes iedzīvotājiem

Krauzes komanda salīdzināja mūmiju mitohondriju DNS un kodolu DNS gan ar seno Tuvo Austrumu un Āfrikas iedzīvotāju, gan ar šo pašu reģionu mūsdienu populāciju genomiem. Pētnieki atklāja, ka senie ēģiptieši ģenētiski bija ļoti tuvi mūsdienu un seno Tuvo Austrumu, jo īpaši Levantes iedzīvotājiem, ka arī neolīta periodā Anatolijas pussalas un Eiropas iedzīvotājiem.

Pētniekiem par lielu pārsteigumu, mūmiju genoms 1300 gadu laikā nebija mainījies, neskatoties uz to, ka šajā periodā Ēģipti iekaroja un pārvaldīja dažādi svešzemju iekarotāji. Arī trīs mūmiju kodola DNS analīzes rezultāti liecina par pārsteidzošu Abusīras iedzīvotāju ģenētisko stabilitāti, norādīja Krauze.

Viduslaikos ēģiptiešu genomā notiek izmaiņas

Vēlākos laikos ēģiptiešu genoms izmainījās. Mūsdienu ēģiptiešu genomā 15–20% mitohondriju DNS ir mantoti no Subsahāras (Melnās Āfrikas) afrikāņiem. Turpretī mūmiju mitohondriju DNS nesatur ģenētisko informāciju par Subsahāras afrikāņu senčiem.

Dati arī liecina, ka mūsdienu ēģiptiešiem kodolu DNS līmeni ir par 8% vairāk radniecības ar Subsahāras afrikāņiem, nekā tas ir senēģiptiešiem. Tas liecina par to, ka pēdējo 1500 gadu laikā ēģiptiešu genomu papildināja subsahāras afrikāņu gēni, sacīja S.Šifels.

Pārsteidzoši, ka ēģiptiešu genomā izmaiņas notikušas tik vēlu, norādīja Krauze.

Tirdzniecības paplašināšanās gar Nīlas krastiem, tostarp arī vergu tirdzniecības, kā arī islāma izplatīšanās viduslaikos pastiprināja ģenētisko mijiedarbību starp ēģiptiešiem un Subsahāras iedzīvotājiem, paskaidroja Krauze.

Pētījuma rezultāti pierāda, ka mūmijās ir saglabājies seno ēģiptiešu DNS un iegūtie dati ir snieguši vērtīgas ziņas par pašiem senēģiptiešiem. Hārvardas Medicīnas augstskolas ģenētiķis Josifs Lazarīdi, kurš pētījis, kā un kad senās populācijas sajaukušās, lai arī atzinīgi vērtē pētījumu, izteica šaubas par to, vai tā rezultātus var attiecināt uz visu Seno Ēģipti. Ēģipte ir liela zeme, sacīja Lazaridi. Viņš izteica cerību, ka turpmākie pētījumi sniegs detalizētāku informāciju par seno ēģiptiešu ģenētisko vēsturi.

Avoti:
nature.com
sciencemag.org
popular-archaeology.com
livescience.com