Ученые раскрыли роль бактерий в сохранности скелетов
Древние человеческие останки хранят не только следы прошлого, но и целые сообщества микроорганизмов. Международная команда исследователей обнаружила, что состав этих бактерий тесно связан со степенью сохранности костей, пролежавших под землей сотни лет. Авторы научной работы смогли приблизиться к ответу на вопрос, почему одни скелеты со временем почти полностью разрушаются, тогда как другие сохраняются значительно лучше.
Еще в 1800-х годах археологи и антропологи заметили, что большинство человеческих останков постепенно разрушается микроорганизмами. Правда, никто толком не понимал, какие именно бактерии отвечают за этот процесс, как состав микробиома связан со степенью сохранности костей и какие условия захоронения ускоряют или замедляют разрушение.
Международная группа генетиков и молекулярных биологов под руководством Дамлы Каптан (Damla Kaptan) из Университета Ставангера в Норвегии решила восполнить этот пробел. Они попытались связать видимые под микроскопом следы разрушения костей с конкретными микробными сообществами, найденными с помощью метагеномного анализа.
Исследователи изучили 83 человеческие кости, датируемые XI–XIX веками. Часть из них взяли на обычных кладбищах под открытым небом, а часть — из захоронений внутри зданий, прежде всего в помещениях церквей (под полом или в криптах). Такой подход позволил сравнить влияние разных условий захоронения на состояние костей.
Каптан и ее коллеги исследовали кости с помощью оптического и электронного микроскопов, оценивали степень их разрушения, секвенировали генетический материал, определяли таксономический состав микробных сообществ по метагеномным данным.
Анализ показал, что степень сохранности останков зависит от состава микробных сообществ. В умеренно поврежденных останках исследователи чаще находили бактерии рода Lysobacter, а в сильно поврежденных — бактерии рода Streptosporangium. В группе хорошо сохранившихся костей доминирующим таксоном оказался Streptomyces — типичные почвенные актинобактерии. При этом Streptomyces выявили в 86 процентах образцов независимо от степени сохранности костей.
На первый взгляд кажется противоречивым, что Streptomyces преобладает в хорошо сохранившихся костях, тогда как и он, и Streptosporangium способны вырабатывать коллагеназы — ферменты, расщепляющие коллаген, один из главных белков костной ткани. Однако бактерии экспрессируют эти ферменты только при определенных условиях: достаточной влажности, доступе кислорода, подходящей температуре и определенном уровне кислотности (pH). В хорошо сохранившихся костях, вероятно, складывалась среда, подавляющая активность Streptomyces, либо Streptomyces занимал нишу, конкурентно подавляя более агрессивного разрушителя Streptosporangium.
Иными словами, «потенциальный разрушитель» не всегда «реальный»: итоговая сохранность кости определяется не столько присутствием того или иного рода, сколько метаболической активностью и балансом всего микробного сообщества.
Еще одна важная деталь: хорошо сохранившиеся кости имели более высокое разнообразие микробных сообществ и иное соотношение таксонов по сравнению с сильно разрушенными образцами. Кроме того, микробное разнообразие варьировалось в зависимости от условий захоронения и в ряде случаев было выше в образцах внутри церквей. Авторы связали эти различия с влиянием факторов окружающей среды — влажности, температуры, доступа кислорода.
Во время работы ученые столкнулись с рядом ограничений. ДНК внутри старых костей со временем разрушается, поэтому было сложно определить многие конкретные виды бактерий. Команда также не исключила вероятность случайного загрязнения образцов чужой ДНК. Следы микроорганизмов могли попасть на кости во время раскопок, транспортировки или хранения.
Несмотря на эти трудности, авторы считают, что полученные результаты — серьезный шаг вперед в изучении человеческих останков. По словам специалистов, старые кости нельзя считать «биологически молчаливыми объектами». Они сохраняют богатые микробные сигнатуры, которые помогают понять процессы изменения тканей спустя сотни лет после захоронения. Новые данные могут изменить подход к изучению останков и позволят точнее восстанавливать историю древних погребений.
Научная работа опубликована в журнале PLOS One.
Telegram 
Дзен 
VK Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Черные дыры, возможно, не такие «сломанные» объекты, как считалось полвека. Автор нового исследования показал, что даже в рамках Общей теории относительности черная дыра может избежать сингулярности — точки, где законы физики перестают работать. Если он прав, новая теория гравитации для «спасения» физики внутри космических «монстров» не понадобится.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии