Povijesno, ideja o izvlačenju DNK iz egipatske mumije bila je pomalo nalik na pokušaj usisavanja dinosaurusa iz insekta zarobljenog u jantar: perspektiva mučenja, ali još uvijek više mit od znanosti. "Ovo je već dugo vremena vruća tema", kaže Johannes Krause, genetičar iz njemačkog Instituta Max Planck za evolucijsku antropologiju. No za razliku od dino scenarija, ispada da je analiza mumija zapravo znanstveno moguća.
Krause je svoju karijeru proveo izazivajući podatke iz vrlo starog DNK. Njegov je rad doveo do otkrića nove podvrste ljudske vrste koju je pomogao identificirati s fragmenta kosti u europskoj špilji; također je definitivno identificirao bolest iza zloglasne Crne smrti istraživanjem iskopanih žrtava kuge. Sada na svoj popis može dodati još jedan drevni dragulj: mumije. Njegov je tim uspio izvući prvi netaknuti DNK od tisuću godina starih egipatskih mumija, omogućujući im da otkriju tajne svoje genetske baštine.
Do otkrića dolazi iz relativno novog polja poznatog kao arheogenetika. Osnovao ga je švedski biolog po imenu Svante Pääbo koji je tvrdio da je kao mladi istraživač izvadio DNK 23 drevne egipatske mumije u 1980-ima. Međutim, Pääboov je rad bio pod žestokom kritikom drugih znanstvenika kada je postalo jasno da bi njegovi DNK uzorci mogli biti kontaminirani modernim DNK, kaže Krause. Do 2000-ih neki su stručnjaci počeli ispitivati je li uopće moguće izvući upotrebljiv DNK iz mumija koje su toliko dugo preživale vruću, suhu egipatsku klimu.
Napredak u tehnologiji sekvenciranja DNK u posljednjih osam godina, posebno tehnologija velike propusnosti koja može slijediti milijune parova baza DNK brzo, jeftino i točno, ponovno je otvorila mogućnost da bi se egipatske mumije mogle odreći svojih genetskih tajni, kaže Krause. Prošle godine je zajedno sa svojim kolegama imao za cilj naučiti više o genetskoj strukturi drevnih egipatskih ljudi - posebno o tome kako je na njihovo stanovništvo utjecalo posebno burno, tisućljetno poglavlje povijesti.
Počevši od 8. stoljeća prije Krista, valovi migracija i osvajanja iz Rima i dalje na jug Afrike potresli su regiju. Ako su zaista uspjeli izvući mumiju DNK, Krause je očekivao da će pronaći efekte ovog razdoblja invazije - i, pretpostavlja se, miješanje - koji su zapisani u genetici.
Na osnovu dvije zbirke mumija s njemačkih sveučilišta, tim je analizirao više od 150 mumija oporavljenih iz drevnog područja srednjeg Egipta zvanog Abusir el-Meleq, uspješnog grada uz rijeku Nil u kojem su sahranjeni mnogi Egipćani počevši 1500. godine prije Krista. Mumije su se kretale u dobi od 2.000 do 3.000 godina. Nisu to bili faraoni ili imućni Egipćani pokopani u profinjenim kamenim sarkofazima, kaže Krause, već obični ljudi srednje klase, koji su pokopani u jednostavnim drvenim lijesima. "U to su vrijeme mumificirali gotovo sve", kaže Krause, uključujući kućne ljubimce i divlje životinje.
Vodeća autorica Verena Schuenemann radi s dijelom lubanje mumije koja joj je izvadila DNK. Otkriveno je da kosti i zubi čuvaju DNK mnogo bolje od mumificiranog mekog tkiva. (Johannes Krause) Koristeći ove nove tehnike, Krause je uspio pronaći kompletne mitohondrijske genome u tkivima 90 tih mumija, navodi se u jučerašnjem istraživanju objavljenom u časopisu Nature Communications . Dok su se prethodna istraživanja DNK drevne mumije usredotočila na uzorkovanje iz preostalih mekih tkiva tijela (tj. Mišića, kože i organa), Krause kaže da je njegov tim otkrio da su zapravo kosti i zubi mumija najbolje sačuvali DNK ljudi, jer te su građevine bile manje izložene vrućini i vlazi koja mogu pogoršati genetski materijal.
Kako bi isključio zagađenje koje je potonulo prethodne studije, Krause se oslanjao na rad genetičara u posljednjem desetljeću koji su naučili kako pratiti štetu koja nastaje na strukturi DNK-a budući da propada kroz stotine ili tisuće godina. Novija, neoštećena DNK koja je kontaminirala uzorak sada bi se istaknula u analizi starije DNK s oznakom. "Pomoću ovih obrazaca oštećenja DNK zaista smo u mogućnosti ovjeriti drevnu DNK", kaže Krause.
Pa kako se promijenila genetska struktura ljudi koji žive Abusir el-Meleq u ovim nemirnim stoljećima?
"Ništa se zapravo nije dogodilo. Bilo je vrlo dosadno", kaže Krause kroz smijeh. Očito, sve što osvajanjem nije značajno promijenilo genetiku ovog egipatskog stanovništva - što je, samo po sebi, bilo neočekivano. "To nas je zapravo malo iznenadilo", kaže Krause.
Dalje, Krause je želio usporediti ono što je pronašao u drevnoj DNK s genetikom modernih Egipćana, izvodeći genetsko istraživanje 2015. godine koje je promatralo migracije ljudi iz Afrike. Moderni ljudi koji su uzorkovani pretežno su činili da dijele najviše genetskih veza s ljudima koji danas žive u arapskim zemljama Bliskog Istoka. To je u suprotnosti s modernim Egipćanima, kaže Krause, za koje se čini da sada imaju više genetskog podrijetla iz subsaharske Afrike.
To sugerira da se osvajački narodi iz Nubije i Rima nisu značajno miješali sa drevnim Egipćanima tijekom stoljeća prije godine 0 nove ere - ali to je od tada, masovni priliv afričkih gena ušao u egipatsko stanovništvo.
Egiptologinja američkog sveučilišta u Kairu Salima Ikram utvrdila je da je Krauseov rad općenito uravnotežen, dobro istražen i dobro promišljen. Međutim, Ikram, koji nije bio uključen u studiju, skeptičan je koliko je zapravo konačna Krauseova usporedba sa modernim Egipćanima. Genetsko istraživanje modernih Egipćana koje navodi Krause ne precizira odakle su ljudi uzorani, kaže Ikram, jaz u podacima koji bi mogao imati velike posljedice na zaključak.
"Unatoč mobilnosti, [još uvijek] postoje [džepovi] etničkih skupina", kaže Ikram. Uzorci iz južnog Egipta ili trgovačkih centara robova mogli bi stoga pokazati mnogo više subsaharskog afričkog utjecaja od uzoraka iz sjevernih lučkih gradova koji bi mogli imati veći europski utjecaj od križarskih ratova.
U budućim studijama Krause se nada da će prikupiti više mumija DNK iz cijelog Egipta kako bi se utvrdilo kada i zašto su se stari Egipćani počeli genetski mijenjati - i da otkrije kako su njihovi preci prešli na plodni polumjesec. "Ono što nas najviše zanima je proširenje podataka unatrag, " kaže on.
