Zainspirowani „Parkiem Jurajskim”, w którym DNA dinozaura pobrano z uwięzionego w bursztynie komara, naukowcy postanowili poszukać podobnego pośredniego źródła, z którego mogliby pozyskać DNA ludzi żyjących wieki temu. Wybór padł na wszy, które towarzyszą nam od tysięcy lat. Ale wcale nie dlatego, że żywią się naszą krwią.
Składając jaja (tzw. gnidy) w ludzkich włosach, samice wszy przytwierdzają je do skóry głowy specjalnym „cementem”. Ważną składową tego spoiwa są komórki skóry, które zostają zamknięte w lepkiej substancji przypominającej klej.
Skamieniały „cement” stanowi więc doskonały magazyn, z którego DNA żywiciela wszy (w tym przypadku człowieka) można wyizolować nawet po 2000 lat. Udowodniły to nowe badania, w ramach których po raz pierwszy w historii uzyskano próbkę starożytnego ludzkiego DNA ze skamieniałego jaja wszy.
Starożytne DNA człowieka przetrwało w gnidzie
W ramach nowych badań naukowcy wyekstrahowali starożytne DNA człowieka ze skamieniałych gnid zebranych z kilku zmumifikowanych szczątków. Mumie liczyły od 1500 do 2000 lat i pochodziły ze środkowo-zachodniej Argentyny. Zbadano również próbki z Chile (gnidy znaleziono w tkaninie utkanej z użyciem ludzkich włosów) oraz Ekwadoru (gnidy pobrano z Tsantsa – skurczonej głowy spreparowanej przez Indian Jiwaro).
Gnida przymocowana do ludzkiego włosa „cementem” / University of Reading
Po analizie gnid stwierdzono, że próbki „cementu” zawierały takie samo stężenie ludzkiego DNA, jakie można byłoby uzyskać z zębiny zmarłego. Czyli dwukrotnie większe niż w przypadku pozostałości kości i czterokrotnie większe niż odzyskane z krwi wszy (w przypadku nowszych znalezisk). Co więcej, próbki DNA pozyskane nową metodą były lepszej jakości, niż te odzyskane innymi metodami.
– Wysoka wydajność DNA pozyskanego z gnid była dla nas prawdziwą niespodzianką. To zaskakujące, że tak małe ilości materiału genetycznego nadal mogą dać nam wszystkie informacje o tym, kim byli ci ludzie – mówi główny autor badania dr Mikkel Winther Pedersen z instytutu GLOBE w Kopenhadze.
Analiza starożytnego DNA człowieka zdradza jego pochodzenie
Analiza pobranych z gnid próbek nie tylko pozwoliła określić płeć każdej z mumii, lecz także dostarczyła kilku wskazówek na temat prekolumbijskich migracji mieszkańców Ameryki Południowej. Trzy mumie z Argentyny okazały się genetycznie związane z ludźmi żyjącymi w Amazonii 2000 lat temu. To sugeruje, że pierwotna populacja prowincji San Juan (gdzie znaleziono mumie) przybyła tu z terenów i lasów deszczowych Amazonii.
Oprócz badania DNA naukowcy przeprowadzili również analizę morfologiczną samych gnid. Na jej podstawie byli w stanie wyciągnąć wnioski na temat warunków, w jakich żyli starożytni. Uzyskane wyniki sugerują, że na krótko przed śmiercią wszyscy byli narażeni na ekstremalnie niskie temperatury. Niewykluczone, że to właśnie było przyczyną ich śmierci.
Co więcej, w jednej z gnid znaleziono ślady obecności poliomawirusa komórek Merkla (MCPyV). To wirus opisany po raz pierwszy w 2008 roku, wydalany przez zdrową ludzką skórę, który w rzadkich przypadkach może dostać się do organizmu i wywołać raka skóry. Nowe odkrycie może oznaczać, że wirus może być przenoszony przez wszy i towarzyszy ludziom od tysięcy lat.
Starożytne DNA człowieka z wszy zamiast z kości
Nowa metoda pozyskiwania starożytnego DNA może pozwolić na uzyskanie próbek z ludzkich szczątków, w przypadku których dotychczas było to niemożliwe. Do tej pory starożytne DNA najczęściej pozyskiwano z kości czaszki lub wnętrza zębów, ponieważ zawierają one próbki najlepszej jakości. Jednak pobieranie próbek z kości może być uznawane za nieetyczne, sprzeczne z wierzeniami kulturowymi, a do tego – mocno inwazyjne i destrukcyjne.
Odzyskiwanie DNA z cementu tworzonego przez wszy jest więc rozwiązaniem problemu. Przynajmniej częściowo, bowiem gnidy są spotykane głównie na włosach i ubraniach dobrze zachowanych i zmumifikowanych szczątków.
– Potrzeba pozyskiwania próbek starożytnego DNA człowieka wzmogła się w ostatnich latach, ponieważ staramy się zrozumieć migrację i różnorodność starożytnych populacji. Wszy towarzyszyły ludziom przez całe ich istnienie, więc ta nowa metoda może otworzyć drzwi do prawdziwej kopalni informacji o naszych przodkach – mówi dr Alejandra Perotti, profesor biologii bezkręgowców na Uniwersytecie w Reading, współautorka badań.
Źródło: Molecular Biology and Evolution.