Inne i kroppen til Ötzi, den berømte Similaun mammaguder har blitt identifisert og isolert gjær fortsatt i live etter mer 5000 år. «Ismannen» er den eldste og best bevarte naturlige mumien i Europa, som dateres tilbake til rundt 3300 f.Kr. Vi vet at denne mannen på rundt 45 år mistet livet på grunn av et voldelig angrep, og at han fra det øyeblikket forble fanget i alpeisen til hans oppdagelse, som skjedde ved et uhell i 1991 på Similaun-breen i Alto-Adige. De lave temperaturene bremset ikke bare nedbrytningen av kroppen hans, de bevarte også spor av mikroorganismer som fulgte ham. I dag publiseres en ny studie i tidsskriftet Mikrobiom analysert denne skjulte biologiske arven gjennom avanserte DNA-sekvenseringsteknikker og mikrobiologiske kulturer. Forskerne identifiserte bakterie kan tilskrives Ötzis eldgamle tarmmikrobiom og flere gjærsopp perfekt tilpasset kalde omgivelser.
Den virkelige overraskelsen kom da fire av disse gjærene ble isolert og dyrket i laboratoriet: testene viste at de var fortsatt levedyktig på prøvetakingstidspunktet. Analyser indikerte at visse arter tilpasset seg kulden de kan ha fortsatt å vedvare spesielt lagringsforhold.
Hvordan identifiseres gjærene fortsatt levedyktige? Ötzi
Ötzi-mumien holdes på Sør-Tirol arkeologiske museum i et rom ved -6 °C og med 99 % fuktighet, parametere som minner om isbreen som den dukket opp fra i 1991. For de fleste mikroorganismer er dette et ugunstig miljø. Det gjenstår imidlertid å forstå hvordan arter reagerer som tvert imot er vant til å leve i kulden. Studiet avInstitutt for mumiestudier ble født nettopp fra dette spørsmålet og undersøker hvilke mikroorganismer som finnes på mumien og om noen av dem fortsatt kan være levedyktige.
For å svare på spørsmålet analyserte teamet prøver fra mange deler av kroppen av Ötzi, fra vannet oppnådd under kontrollert tining av mumien, fra overflateisen, fra jorda på oppdagelsesstedet og til og med fra luften i museumsmiljøene. Forskerne brukte ulike komplementære teknikker. Noen lar deg identifisere DNA til mikroorganismene som er tilstede, andre lar deg dyrke dem i laboratoriet for å sjekke om de fortsatt er levedyktige. Takket være denne tilnærmingen var det mulig å skille mellom eldgamle mikrober, mer nylig introduserte organismer og arter fra det opprinnelige bremiljøet.
Mumiens mikrobiom Lignende: i bakterie eldgammel tarm
En av hovedvanskene var å avgjøre om disse mikroorganismene var det tilstede i tusenvis av år eller hvis de hadde kommet nylig. For å gjøre dette studerte forskere skaden som ble samlet i DNA over tid. Veldig gammelt DNA presenteres faktisk kjemiske endringer egenskaper som akkumuleres etter århundrer eller årtusener. I bakterie eldgamle tarmspor disse sporene resulterte spesielt tydeligmed nivåer som i noen tilfeller oversteg 10 % og nådde opp til 20 %. tvert imot, noen av de isolerte gjærene viste mye mindre mengder av denne skaden, noe som tyder på en annen historie og nyeste.
I prøvene tatt fra innsiden av mumien er flere bakterier normalt assosiert medmenneskelig tarm. Noen av disse er spesielt interessante fordi de i dag blir observert oftere i tradisjonelle populasjoner og resultat mindre vanlig i industrialiserte samfunn. Blant de identifiserte mikroorganismene vises Romboutsia hominis, Ruminococcus bromii, Treponema succinifaciens, Kineothrix, en stor mengde bakterier som tilhører slekten Clostridia og andre bakterier som er typiske for tarmmiljøet. I følge forfatterne representerer Ötzis tarm en slags mikrobiologisk tidskapsel som fortsatt beholder den biologiske signaturen til et menneskelig samfunn som levde i kobberalderen.
Den mest overraskende oppdagelsen: gjær som fortsatt er aktiv i ismannen
Den mest uventede delen av studien angår imidlertid noen gjærmikroorganismer som tilhører soppriket. Fra prøvene tatt fra huden og fra vannet inne i mumien, klarte forskerne å isolere fire forskjellige arter: Glaciozyma watsonii, Mrakia robertii, Phenoliferia glacialis og en slags sånn Goffeauzyma. Disse organismene er ikke vanlige forurensninger fra husholdningsmiljøer eller matvarer. Genomiske analyser viser at de er nært beslektet med gjær som lever i ekstremt kalde miljøersom arktiske og antarktiske områder og isbreer i stor høyde.
For å se om sammensetningen av gjærsoppene hadde endret seg over tid, sammenlignet forskerne to hudprøver tatt i 2010 og 2019. Den mest åpenbare forskjellen gjelder Glaciozymeen gjær typisk for kalde omgivelser. I 2010-prøven representerte den omtrent 85 % av gjæren som ble identifisert, mens i 2019-prøven dens relative overflod hadde steget til 98 %.
Forskerne observerte også andre forskjeller. I de siste prøvene tilskrev DNA Glaciozyme viste fragmenter av DNA i gjennomsnitt lengre og færre endringer. Ifølge forfatterne indikerer disse resultatene at gjærsamfunnet assosiert med mumien har ikke vært uendret over tid. Noen arter har også gener knyttet til produksjon av enzymer i stand til å bryte ned ulike biologiske stofferfor eksempel lær eller stoffer. Disse dataene alene viser ikke at slike nedbrytningsprosesser allerede finner sted på mumien, men de bidrar til å forstå de potensielle biologiske egenskapene til disse organismene. Og dette, som uttalt av Dr. Maixner, medforfatter av studien, sa til avisen El Paìs, «det kan representere en latent fare for mumiens integritet på lang sikt»
Forskningen etterlater imidlertid et spørsmål åpent: forble disse gjærene aktive hele tiden, selv om de er veldig sakte, eller gikk de gjennom lange perioder med ro og ble de reaktivert på tidspunktet for innsamling? Analysene som er utført så langt lar oss ikke velge med sikkerhet mellom de to mulighetene.
