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 Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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