Žila na ostrově v Baltském moři zhruba 3 700 let před naším letopočtem. Trpěla laktózovou intolerancí, možná také onemocněním dásní a chvíli předtím jedla kachní maso a lískové oříšky. Stejně jako mnozí pravěcí lovci a sběrači měla pravděpodobně modré oči a tmavou pleť a vlasy.

O této ženě, kterou vědci pojmenovali Lola, však nemůžeme vědět, jak dlouho žila – dokonce ani kdy a kde zemřela. Všechno, co o ní víme, totiž pochází z její DNA zachycené v malém kousku stromové smůly, kterou dívka před zhruba 5 700 lety rozžvýkala a vyplivla.

Tento jedinečný genetický snímek historie odhaluje studie publikovaná v časopise Nature Communications, která představuje první případ, kdy se vědcům podařilo rekonstruovat kompletní lidský genom z hluboké minulosti z jiného vzorku než z „lidského materiálu“, tedy nikoliv z tělesných pozůstatků.

Březová smůla, kterou Lola žvýkala a vyplivovala kolem roku 3 700 před naším letopočtem.
info

Březová smůla, kterou Lola žvýkala a vyplivovala kolem roku 3 700 před naším letopočtem.

Kromě Lolina genetického obrázku se vědcům podařilo ve vzorku kůry identifikovat také DNA rostlin a živočichů, které dívka nejspíš krátce předtím zkonzumovala, a také DNA nesčetných mikrobů žijících v jejích ústech – souhrnně známých jako ústní mikrobiom.

„Je to poprvé, co máme k dispozici kompletní genom pravěkého člověka z něčeho jiného než z kostí, a to je samo o sobě pozoruhodné,“ říká Hannes Schroeder, docent evoluční genomiky na Globe Institute při Kodaňské univerzitě a spoluautor studie. „Na tomto materiálu je vzrušující to, že z něj lze získat i mikrobiální DNA.“

I když je naše vědecké poznání lidského mikrobiomu stále ve velmi rané fázi, vědci začínají chápat, jak důležitou roli hraje v našem zdraví. Změny v našem mikrobiomu mohou ovlivňovat vše od náchylnosti k infekcím a srdečním onemocněním až po možná vzorce chování.

Podle Schroedera sekvencování starobylého genomu společně s mikrobiomem jednotlivce vědcům umožní pochopit, jak se lidský mikrobiom vyvíjel v průběhu času. Například odhalit, jak mohl přechod od lovu a sběru k zemědělství před tisíci lety změnit náš mikrobiom k lepšímu či k horšímu.

„Žvýkačka“ z doby kamenné

Březová smůla („dřevní tér“), látka podobná lepidlu, která se vyrábí zahříváním březové kůry, se v Evropě používala k upevňování kamenných čepelí na rukojeti přinejmenším od středního pleistocénu (přibližně před 750 000 až 125 000 lety). Na starověkých nalezištích nástrojů v ní vědci nalezli otisky lidských zubů a předpokládají, že lovci smůlu před tmelením žvýkali, aby změkla. Vzhledem k antiseptickému charakteru březové kůry mohla mít také léčivé účinky.

Žvýkaná smůla je někdy jediným indikátorem lidské přítomnosti na lokalitách, kde se nenašly fyzické pozůstatky člověka, a archeologové již dlouho předpokládají, že jinak nenápadné smůla může být zdrojem dávné DNA. Teprve nedávno však měli k dispozici nástroje, které jim umožnily získat genomické údaje z toho, co mnozí nazývají „starověkou žvýkačkou“.

Začátkem letošního roku byly sekvenovány téměř kompletní lidské genomy z 10 000 let staré žvýkací březové smůly původně vykopané před 30 lety na lokalitě Huseby Klev ve Švédsku. „Tyto artefakty jsou známy již delší dobu,“ říká Natalija Kashuba, doktorandka na katedře archeologie a starověkých dějin na univerzitě v Uppsale a hlavní autorka studie z Huseby Klev. „Jenom se dlouho nestaly středem pozornosti.“

V nejnovější studii byly DNA a mikrobiom Loly získány z rozžvýkaného kousku březové smůly z lokality Syltholm na dánském ostrově Lolland (odtud přezdívka Loly). Archeologové na lokalitě Syltholm našli důkazy o výrobě nástrojů a porážení zvířat, ale žádné lidské pozůstatky.

Březová smůla byla datována radiokarbonovou metodou do doby před 5 700 lety, tedy do počátku neolitu na dánském území, což bylo zhruba období, kdy byly praktiky mezolitických lovců a sběračů narušeny zavedením zemědělství z jižních a východních oblastí.

Lolina DNA nevykazuje žádné genetické markery spojené s novými zemědělskými populacemi, pronikajícími v té době do severní Evropy, což posiluje stále častější přesvědčení, že geneticky odlišné populace lovců a sběračů v této oblasti přežily déle, než se předpokládalo. Její genom také prozrazuje, že trpěla laktózovou intolerancí, což podporuje teorii, že u evropských populací se schopnost trávení laktózy vyvinula, až když začaly konzumovat mléčné výrobky z domestikovaných zvířat.

Většina bakterií identifikovaných v Lolině ústním mikrobiomu je považována za běžné obyvatele úst a horních cest dýchacích člověka. Některé z nich jsou však spojovány s vážným onemocněním parodontu. Její mikrobiom vykazuje také přítomnost Streptococcus pneumoniae, i když ze vzorku nelze určit, zda měla Lola zápal plic v době, kdy březovou smůlu žvýkala. Totéž platí pro virus Epsteina-Barrové, který infikuje více než 90 procent světové populace, ale obvykle nezpůsobuje téměř žádné příznaky (pokud se nerozvine v mononukleózu).

Spatřit neviditelné

Vědcům se ve vzorku podařilo identifikovat také DNA kachny divoké a lískových oříšků z rozžvýkané smůly, což naznačuje, že Lola tyto potraviny konzumovala krátce předtím, než předala svoji DNA do vzorku smůly. Tato schopnost izolovat specifickou rostlinnou a živočišnou DNA z dávných lidských slin zachycených ve smůle nám může umožnit zrekonstruovat stravovací návyky – například konzumaci hmyzu –, které by jinak mohly být v archeologických nálezech neviditelné, říká archeolog Steven LeBlanc, bývalý ředitel sbírek harvardského Peabodyho muzea archeologie a etnologie.

LeBlanc před více než deseti lety pomohl zahájit éru získávání lidské DNA z jiného než z lidského materiálu, a to průkopnickou studií z roku 2007 o žvýkaných vláknech juky objevených v archeologických nalezištích na americkém jihozápadě. Je přesvědčen, že nástroje, které mají vědci nyní k dispozici k získávání nejen úplného lidského genomu, ale také informací o mikrobiomu a o stravě z jiného než lidského materiálu, stanoví nové měřítko pro pochopení toho, jak starověké populace rostly, jak se měnily v průběhu času, jak zdravé byly a čím se živily.

„Je naprosto úžasné, jak rychle tento obor pokročil,“ říká. „To, co jsme byli schopni udělat tehdy, ve srovnání s tím, jaké možnosti mají vědci nyní, je prostě ohromující rozdíl.“

Je to také dobrá připomínka toho, že i ty nejnepozoruhodnější artefakty by se měly studovat a uchovávat, dodává LeBlanc a vzpomíná na doby, kdy návštěvníkům Peabodyho muzea ukazoval vysušené, rozžvýkané kusy juky, které zkoumal.

„Podívali se na tenhle nicotný kousek rostlinného vlákna a já jsem jim řekl, že tohle muzeum si ho uchovává už přes sto let. Nikdo nechápal, proč jsme se obtěžovali takovou maličkost zachraňovat. Ale když jsem jim řekl, že jsme z toho získali lidskou DNA, jejich oči se zaleskly úžasem.“

LeBlanc předokládá, že kurátoři evropských „žvýkaček z doby kamenné“ se potýkali s podobnými otázkami ohledně svých prastarých kapek březové smůly, o nichž se nyní může ukázat, že obsahují neocenitelné informace, které změní naše chápání hluboké minulosti.

„Určitě se našla spousta [vládních] ministrů, kteří si říkali: ‚Proč plýtváte penězi a úložným prostorem na tyhle hloupé malé černé žvýkačky?‘“

„A to je přesně důvod, proč muzea tyto věci uchovávají – protože zatím nevíme, jak přesně budou užitečné (ale tušíme, že přijde jejich čas).“