Pre nekih 9.700 godina, jednog jesenjeg dana, grupa ljudi kampovala je na zapadnoj obali Skandinavije. Bili su to lovci-sakupljači koji su se bavili pecanjem, lovom i sakupljanjem resursa na tom području.
Neki tinejdžeri, i dečaci i devojčice, žvakali su smolu da bi proizveli lepak, odmah nakon što su jeli pastrmku, jelene i lešnike. Zbog teške infekcije desni (parodontitis), jedan od tinejdžera je imao problema da jede žvakano jelenovo meso, kao i da priprema smolu žvakanjem.
Ovaj snimak mezolitskog perioda, neposredno pre nego što su Evropljani počeli da se bave poljoprivredom, dolazi iz analize DNK koja je ostala u žvakanoj smoli koju smo sproveli, a koja je sada objavljena u Naučnim izveštajima.
Lokacija je sada poznata kao Husebi Klev, koja se nalazi severno od Geteborga (Geteborg), Švedska. Iskopali su ga arheolozi početkom 1990-ih i dali su oko 1.849 kremenih artefakata i 115 komada smole (mastika). Lokalitet je radiokarbonski datovan između 10.200 i 9.400 godina, a jedan od delova smole datira pre 9.700 godina.
Neke od smole imaju otiske zuba, što ukazuje da su ih žvakala deca, zapravo tinejdžeri. Žvakane grudvice, često sa otiscima zuba, otisaka prstiju ili oboje, nisu neuobičajene za pronalaženje na mezolitskim nalazištima.
Komadi smole koje smo analizirali napravljeni su od smole brezove kore, za koju se zna da je korišćena kao adhezivna supstanca u tehnologiji kamenih alata od srednjeg paleolita pa nadalje. Međutim, u tradicionalnim društvima su se žvakali u rekreativne ili medicinske svrhe.
Poznato je da su različite supstance sa sličnim svojstvima, kao što su smole sa četinara, prirodni bitumen i druge biljne gume, korišćene na sličan način u mnogim delovima sveta.
U nekim od smola, polovina ekstrahovane DNK je bila ljudskog porekla. Ovo je mnogo u poređenju sa onim što često nalazimo u drevnim kostima i zubima.
Predstavlja neke od najstarijih ljudskih genoma iz Skandinavije. Ima poseban profil predaka uobičajen među mezolitskim sakupljačima lovaca koji su tamo nekada živeli.
Neke smole sadrže mušku ljudsku DNK, dok druge imaju ženski DNK. Smatramo da su tinejdžeri oba pola pripremali lepak za upotrebu u izradi alata, kao što je pričvršćivanje kamene sekire na drvenu dršku.
Ali šta je sa drugom polovinom DNK koja je bila ne-ljudskog porekla? Većina ove DNK potiče od organizama kao što su bakterije i gljivice koji su živeli u mastiku otkako je odbačen pre 9.700 godina. Ali nešto od toga bilo je od bakterija koje žive u čoveku koje su ga žvakale, zajedno sa materijalom koji je čovek žvakao pre nego što je stavio smolu od brezove kore u usta.
Analiza sve ove DNK je zahtevan zadatak i korača na novom terenu. Morali smo da prilagodimo postojeće računarske alate i da razvijemo neke nove analitičke strategije. Kao takav, ovaj rad je postao polazna tačka za razvoj novog toka rada za ovu vrstu analize.
Ovo uključuje rudarenje DNK korišćenjem različitih strategija da bi se okarakterisalo, pokušaj da se spoje kratki fragmenti DNK u duže i korišćenje tehnika mašinskog učenja kako bi se utvrdilo koji DNK fragmenti pripadaju patogenima (štetnim mikroorganizmima). Takođe uključuje upoređivanje podataka sa onim što vidimo u ustima savremenih ljudi sa karijesom (karijesom) i parodontitisom.
Naravno, pronašli smo vrstu bakterija koja bi se očekivala u oralnom mikrobiomu, nizu prirodnih mikroorganizama koji se nalaze u ustima. Takođe smo pronašli tragove bakterija umešanih u stanja kao što su karijes ili karijes (Streptococcus mutans), i sistemske bolesti kao što su Hib bolest i endokarditis. Bilo je i bakterija koje mogu izazvati apscese.
Iako su ovi patogeni mikroorganizmi bili prisutni na povišenoj učestalosti, nisu bili jasno iznad nivoa koji se očekivao za zdrav oralni mikrobiom. Stoga nema ubedljivih dokaza da su članovi grupe patili od bolesti sa kojima su ovi mikroorganizmi povezani.
Međutim, ono što smo otkrili je obilje bakterija povezanih sa ozbiljnim oboljenjem desni – parodontitisom. Kada smo primenili strategiju mašinskog učenja (u ovom slučaju, tehniku nazvanu Random Forest modeling) došli smo do zaključka da je devojčica koja je žvakala jedan od komada smole verovatno patila od parodontitisa — sa više od 75% verovatnoće.
Takođe smo pronašli DNK iz većih organizama od bakterija. Pronašli smo DNK jelena, potočne pastrmke i lešnika. Ovaj DNK verovatno potiče od materijala koji su tinejdžeri žvakali pre nego što su stavili brezovu smolu u usta.
Međutim, moramo biti malo oprezni jer tačno ono što pronađemo zavisi i od podataka za poređenje koje imamo. Pošto su genomi eukariotskih organizama — grupe koja uključuje biljke i životinje — veći i složeniji od genoma mikroorganizama, složenije je sastaviti eukariotski genom visokog kvaliteta.
U uzorcima smole ima manje eukariotskih genoma, a oni su slabijeg kvaliteta. To znači da naša potočna pastrmka, na primer, možda i nije potočna pastrmka, ali smo barem sigurni da je iz porodice lososa.
Pronašli smo i dosta DNK lisice, ali ovo je teže protumačiti. Meso lisice je možda bilo deo ishrane, ali ovi tinejdžeri su takođe mogli da žvaću tetive i krzno lisica za upotrebu u tekstilu. Alternativno, DNK lisice bi čak mogao biti od teritorijalnog obeležavanja i ušao je u smolu nakon što je ispljunuta.
Međutim, ono što smo sigurno naučili predstavlja veliki korak u razumevanju ovih fascinantnih zapisa ljudske kulture iz kamenog doba. Kako analiziramo više njih, moglo bi se pojaviti još više iznenađenja.
