Mokslininkai iškepė duoną su mielėmis, rastomis 5300 metų senumo mumijos viduje

Remiantis nauju tyrimu, paskelbtu žurnale „Microbiome“, mumijoje rastos šalčiui atsparios mielės, kurias pavyko užauginti laboratorijoje ir panaudoti duonai kepti. Šis atradimas leidžia geriau suprasti, kaip mikroorganizmai išsaugo gyvybingumą archeologiniuose radiniuose.

Leidinys primena, kad itin gerai išsilaikiusią Ötzi mumiją Italijos Alpėse 1991 metais atsitiktinai rado turistai. Šis radinys iš esmės pakeitė mokslininkų supratimą apie priešistorinių laikų žmonių gyvenimą. Kadangi kūnas buvo užkonservuotas beveik tokioje pačioje temperatūroje kaip ir ledynas, tyrėjai galėjo sužinoti apie Ledo žmogaus mitybą, sveikatą, genetiką, drabužius ir net žūties aplinkybes.

„Naujasis tyrimas papildo šią istoriją dar vienu skyriumi ir įrodo, kad Ötzi kūnas vis dar yra namai netikėtai aktyviai mikrobinei ekosistemai“, – teigiama straipsnyje.

4 šalčiui atspariū mielių rūšys

Tyrimo metu mokslininkai aptiko 4 rūšių mieles žarnyno, odos mėginiuose bei tirpimo vandenyje, kuris supo mumiją. Paprastai tokie organizmai gyvena nuolatinio šalčio regionuose, pavyzdžiui, Antarktidoje, todėl jų buvimas čia tapo staigmena.

„Mes visiškai nesitikėjome rasti mielių“, – pasakojo pagrindinis tyrimo autorius Mohamedas Sarhanas iš „Eurac Research“ instituto Bolcane.

Genetinė analizė parodė, kad šios mielės į Ötzi kūną pateko netrukus po jo mirties, o ne šiuolaikinių tyrimų ar saugojimo metu. Tai liudija apie nepaprastai ilgą mikroorganizmų ir mumijos sambūvį.

„Šios mielės lydėjo Ötzi visoje jo tūkstantmetėje kelionėje“, – pažymėjo vienas iš darbo autorių Frankas Maixneris.

Gauti rezultatai keičia požiūrį į Ledo žmogų: dabar jis vertinamas ne tik kaip archeologinis eksponatas, bet ir kaip gyva mikrobinė ekosistema, kuri toliau lėtai keičiasi.

Nuo senovinių mikroorganizmų iki šviežiai iškeptos duonos

Atradimas greitai įkvėpė tyrėjus neįprastam eksperimentui. Kai jiems pavyko užauginti mieles laboratorijoje griežtai kontroliuojamomis šaldymo sąlygomis, kilo natūralus klausimas apie praktinį jų pritaikymą.

„Kai tik kam nors pasakai, kad turi mielių, pirmasis klausimas visada būna: „Ar galima iš jų iškepti duoną?““, – sakė M. Sarhanas.

Sukurti pilnavertį raugą pasirodė kur kas sudėtingiau, nei tikėtasi. Pasak mikrobiologo, iš pradžių nieko neišėjo. Norint atkurti sąlygas organizmams, prisitaikiusiems prie ekstremaliai žemos temperatūros, prireikė kelių mėnesių bandymų ir derinimo, kol pavyko pasiekti stabilų fermentacijos procesą.

Po trijų mėnesių eksperimentų komanda galiausiai gavo raugą. Visgi duonos kepimas buvo tik efektinga tyrimo dalis. Realybėje eksperimentas įrodė, kad šios senovinės mielės, esant tinkamoms sąlygoms, išlieka metaboliškai aktyvios.

Mokslininkai mano, kad jos gali būti naudingos ne tik maisto pramonėje. Atliekant ankstesnes mumijos konservavimo procedūras, ji buvo apdorojama fenoliu, kad būtų išvengta grybelio vystymosi. Netikėtai paaiškėjo, kad rastos mielės geba skaidyti šią medžiagą. Ateityje tai gali padėti sukurti biotechnologijas, skirtas pramoninėms teritorijoms valyti nuo fenolio taršos.

Naujas žvilgsnis į senovės žmogaus mikrobiomą

Tyrimas neapsiribojo vien mielėmis. Mokslininkai išanalizavo visą mumijoje išlikusią mikrobiologinę bendriją ir aptiko žarnyno bakterijų, kurios šiuolaikinėse industrializuotose šalyse gyvenančių žmonių organizmuose yra beveik visiškai išnykusios.

Panašios bakterijų bendruomenės anksčiau buvo aptiktos tik pas izoliuotas čiabuvių tautas Afrikoje ir Pietų Amerikoje, taip pat gerai išsilaikiusiose senovinėse žmonių išmatose iš Halštato druskos kasyklų Austrijoje.

Kaip pažymima straipsnyje, tokie palyginimai rodo, kad priešistorinė mityba, kurioje gausu skaidulų ir nesmulkintų grūdų, palaikė mikrobus, kurie šiandien iš žmogaus žarnyno yra beveik dingę.

Tyrimo autoriai priėjo prie išvados, kad Ledo žmogus nėra tiesiog biologiškai „užšaldyta“ laiko kapsulė, o sudėtinga ekosistema. Kitaip tariant, mumija yra ne idealiai užkonservuotas praeities fragmentas, o terpė, kurioje tūkstantmečius sąveikavo senoviniai mikroorganizmai, aplinkos mikrobai ir išlikimo sąlygos.

Tai atveria naujas galimybes tyrinėti, kaip mikrobinės bendrijos išgyvena ekstremaliomis sąlygomis ir kaip senovinė biologinė medžiaga toliau kinta net po mirties.

Mokslininkai neskuba daryti galutinių išvadų

Nepaisant įspūdingų rezultatų, ne visi specialistai yra įsitikinę, kad mielės nepertraukiamai gyveno Ötzi kūne daugiau nei penkis tūkstantmečius. Latvijos organinės sintezės instituto tyrėjas Nikolajus Oskolkovas, nedalyvavęs šiame darbe, atkreipė dėmesį, kad prieinami mėginiai buvo paimti tik 2010 ir 2019 metais.

Jo nuomone, dabartinių įrodymų nepakanka teigti, jog šie mikroorganizmai mumijoje nepertraukiamai egzistavo tūkstančius metų. Pasak jo, turimi duomenys pateikia „labai mažai įrodymų, kad mielės dauginosi tūkstantmečius“, ir greičiausiai jos yra „palyginti neseni mumijos kūno kolonizatoriai“.

Leidinyje pabrėžiama, kad net ir su tokiomis išlygomis atradimas išlieka itin vertingas mokslui, nes rodo, kad Ledo žmogaus mikrobiomas yra kur kas dinamiškesnis, nei manyta anksčiau.

Mokslininkų teigimu, tolesni tyrimai, apjungiantys genetiką, mikrobiologiją ir archeologiją, padės tiksliai nustatyti, kada būtent šios šalčiomėgės mielės pateko į mumiją ir kaip joms pavyko išgyventi viename geriausiai išlikusių priešistorinių žmonių kūnų.