https://frosthead.com

Testiranje DNK u muzejskim artefaktima može otključati novu prirodnu povijest, ali vrijedi li potencijalna šteta?

Sa ogromnim zakrivljenim rogovima i ogromnim stasom - narastao više od pet i pol metara, a težio više od tone - izumrli bik auroh dočarava vizije gotovo mitskog stvorenja. Moćna goveđa vrsta pojavljuje se kroz povijest, prikazana u pećinskim slikama starim 40 000 godina, a koja se u drevnoj grčkoj arhitekturi smatra simbolom snage, a koristila se čak i kao borbena zvijer za vrijeme vladavine Rimskog carstva.

Ali moćni aurohi, predak modernog goveda, nestali su iz Europe početkom 1600-ih. Danas znanstvenici malo znaju o onome što se dogodilo s ovom nekad sveprisutnom vrstom.

Većinu svoje akademske karijere Mikkel Sinding, istraživač paleogenomije na Trinity College Dublin, bio je fasciniran aurochima. Što se dogodilo s velikim govedovima koji su prije samo 500 godina lutali širokim kopnom Europe, Azije i Sjeverne Afrike? Jesu li aurohi lovili na izumiranje ili su životinje asimilirane u domaći genski bazen? Koliko je auroka povezana s modernom kravom?

Kako bi popunio neke nedostatke u našem razumijevanju euroh evolucije, Sinding traži genetske tragove iz prošlosti. Sekvenciranje genoma pruža alat za ispitivanje malih odstupanja u aurochs DNA, otkrivajući kako su te životinje živjele i možda što ih je dovelo do izumiranja.

Izolirati drevnu DNK dovoljno je teško. Pronalaženje raznih uzoraka aurochs DNA je još teže. Nacionalni muzej Danske - gdje je Sinding proučavao auroke - ima dva cjelovita kostura na raspolaganju za testiranje, ali DNK iz dva uzorka ne pruža dovoljno podataka za praćenje genetske povijesti čitave europske populacije.

Sinding i njegov kolega, genetičar Tom Gilbert, razgovarali su s kustosom u Nacionalnom muzeju Danske, kada su došli na ideju da pristupe još više uzoraka aurocha za DNK testiranje. U muzeju u Kopenhagenu nalazi se zbirka srednjovjekovnih skandinavskih rogova za piće, od kojih su neki dovoljno veliki da mogu vjerovatno potjecati od auroha. Gilbert i Sinding razgovarali su o oskudnom rukotvorinu kad su kustosi rekli: „Nisi li razmišljao o tim rogovima?“

"Vi ste genij", odgovorio je Sinding.

Krzno parka Krznena parka, vjerojatno s Aljaske ili Sibira, s kapuljačom za koju se vjeruje da je izrađena od lisica. (Nacionalni prirodoslovni muzej, Odjel antropologije)

Unatoč ovom ranom entuzijazmu, Gilbertov i Sindingov tim nisu se nadali naprijed. DNK ispitivanje može biti djelomično ili u potpunosti destruktivan proces, a kustosi se mršte na bilo koja istraživanja koja uključuju odrezanje ili uništavanje dijela artefakta. "Mislili smo:" Nema šanse da ćete ih moći uzorkovati ", kaže Gilbert. No na njihovo iznenađenje, muzej je pristao pustiti Sindinga da izvrši svoje testove.

"Nismo znali hoće li to biti rogovi rogoza. Bili su rogovi iz kulturne zbirke, “kaže Sinding. Neki rogovi u zbirci potječu iz grčko-rimske antike. U kasnom 13. stoljeću, pitki rogovi su doživjeli porast popularnosti među plemstvom i svećenstvom. Ukrašeni rogovi - načinjeni od šupljeg keratinskog omotača i pozlaćeni zlatom, srebrom ili broncom - korišteni su za ukrašavanje kraljevskih stolova. Najveći rog u zbirci Nacionalnog muzeja Danske švedska je vojska uzela kao ratni plijen tijekom poljsko-švedskog rata s početka 17. stoljeća.

Sinding je imao pristup šest rogova s ​​kraja 14. i početka 15. stoljeća: lovački rog posljednjeg auroksovog bika i pet srednjovjekovnih pijanih rogova. U nedavnoj studiji objavljenoj u časopisu The Journal of Archaeological Science, Sinding i njegovi kolege izvukli su mitohondrijsku DNK iz ovih rogova kako bi stvorili skoro potpuni mitohondrijski genom (koji sadrži DNA iz ženske linije). Na temelju genetskih dokaza i veličine rogova, Sinding i njegov tim zaključili su da su najmanje četiri roga za piće vjerovatno uzeta od posljednje populacije bikova aurochsa da lutaju ravnicama Europe. Tri roga sadržavala su specifičan genetski slijed pronađen samo u čistoj aurohi.

Osim otkrivanja nestalih poglavlja prirodne povijesti auroha, studija je nehotice identificirala i muzejsku zbirku skandinavskih pijanih rogova kao jednu od najvećih svjetskih potvrđenih zbirki uzoraka auroha. Sindingov rad podsjeća da su kulturne zbirke u tim institucijama - gdje se istraživanja često usredotočuju na ljudsko ponašanje - također ispunjene artefaktima napravljenim od životinjskih koža, zuba, kandži i raznih drugih ostataka izumrle faune.

Znanstvenici obično uzorkuju predmete iz zbirki iz prirodne povijesti koji su posebno izdvojeni za testiranje. Ali sve više i više, istraživači prirodne povijesti i genetičari nadaju se iznošenje artefakata iza stakla.

Kombinacijom biologije, arheologije i kemije područje paleogenomije se povuklo, kaže Matthew Collins, bioarheolog s Sveučilišta u Yorku, poznat po svom radu izvlačenja životinjske DNK iz srednjovjekovnog pergamenta. Došlo je do "prave eksplozije" interesa, posebno kada istraživači shvate da se "mogu voziti na začelju napretka u tehnologiji."

Među onima koji se bave ovim novim istraživačkim mogućnostima je Tatiana Feuerborn iz Danskog nacionalnog muzeja. Ona proučava DNK u drevnoj odjeći, konkretno u odjevnim komadima napravljenim od krzna saonica pasa i vukova. Uz pomoć Sindinga, Feuerborn se kretala muzejima kako bi joj nabavila uzorke životinjske kože.

Prema Feuerbornu, većina tih uzoraka životinja sjedila je u povijesnim zbirkama, netaknuta više od stotinu godina, sakupljana od strane neovisnih istraživača koji su prošli Arktikom kako bi naučili više o autohtonim kulturama. Sada koristi odjeću za proučavanje evolucije pasa.

"Iz ovog smo materijala dobili dva različita života", kaže Feuerborn. Prvi život pruža povijesni kontekst o psima i kulturama koje su ih uzgajale. Drugi život daje "uvid u psa, njegov životni vijek, opću predodžbu o njegovoj genetskoj strukturi."

"Ludost je što shvaćate da u umjetničkim galerijama, muzejima, arhivima ima puno stvari koje su pohranjene jer su lijepe ili važne ili čak obične", kaže Collins. "Odjeća, pravni tekst o zemljištu, sve takve stvari od biljaka i životinja - lan, vuna, koža, rog - sve to također nosi biološki signal."

Za znanstvenike poput Sindinga, Feuerborna i Collinsa, ove arheološke zbirke zatrpavaju se previdjenim podacima. Međutim, mnogi upravitelji zbirki i konzervatori nisu voljni pustiti njihove neprocjenjive primjerke u upotrebu i ispitivanje.

Collins se isprva borio za dobivanje uzoraka pergamenta za svoje istraživanje. "Razgovarali smo s voditeljem arhiva [na Sveučilištu Cambridge] i mislio je da je to vrlo cool ideja. Nisam se trudio razgovarati s konzervatorima, koji su smatrali da je to krajnje neozbiljna ideja. "

Magna Carta Jedan od preživjelih primjeraka Magna Carta iz 1215. godine, napisan na pergamentu izrađenom od ovčje kože. (Britanska knjižnica)

Martin Appelt, kustos etnografskih zbirki u Nacionalnom muzeju Danske, odgovoran je za izdavanje dozvola istraživačima za uzorkovanje artefakata za DNK studije. Appelt svaki projekt započinje podsjećajući se na jedan princip: "Ako odlučite potrošiti cijeli artefakt na neku destruktivnu analizu, vjerovatno ga nećete moći dobiti ponovo."

Izlučivanje DNK u svojoj osnovi je destruktivno i invazivno. Opseg uništenja ovisi o prirodi artefakta. Da bi Feuerborn mogao izvaditi DNK iz odjeće, treba joj uzorak otprilike polovine veličine otvora. Keramički strugotine od unutarnjih dijelova rogova za piće namazuju strugotine od keratina. A Collins gotovo uopće nije mogao dovršiti svoj posao - nakon što mu je uskraćeno odobrenje za izravno uzorkovanje pergamenta, bilo mu je dopušteno da sakuplja prašinu koja je pala s dokumenata tijekom redovnog čišćenja.

Općenito govoreći, znanstvenici razumiju zabrinutosti oko uzorkovanja ograničene ponude povijesnih artefakata. "Želim da zapravo više muzeja kaže ne", kaže Collins. "Jer ako razmislite u kojoj su mjeri kolekcije fosila uzorkovane za drevnu DNK, ako idete u muzeje, vidjet ćete toliko dijelova zbirke s malim zarezima kosti odrezanim ili razrezanim."

Kako se tehnologije genetskog uzorkovanja poboljšavaju, kustosi rade na uspostavljanju ravnoteže između očuvanja i istraživanja. "Općenito je izazov da se to područje radi na rješavanju problema", kaže Tim Cleland, molekularni paleontolog iz Smithsonian's Museum Conservation Institute. "I s proteomikom i drevnom DNK-om, potrebno nam je sve manje materijala za rad, a kako napredujemo, uzorci će biti sve manji i manji jer su informacije sve bolje."

Čak je i uz ovaj napredak ključno odgovorno uzorkovanje ograničenih resursa. Muzeji su i prije spali u interakciji s istraživačima, kaže Enrico Cappellini , profesor EvoGenomics-a iz Prirodoslovnog muzeja Danske. Cappellini radi s rijetkim i dragocjenim uzorcima, od klasičnih slika do zubne cakline stare tisuću godina. " Ljudi ponekad odlaze u muzeje, prilaze im, uzmu uzorke i nestanu", kaže Cappellini. "Ako analiza nije tako uspješna kao što se sumnja, ljudi se čak ne trude napisati osnovni izvještaj muzeju za svoje zapise, a kao posljedica toga, njihova spremnost da daju uzorke nije tako velika."

Ova osnovna izvješća trebaju pomoći muzejima da prate raspodjelu svojih zbirki, pružajući informacije o prirodi pregleda i rezultatima istraživanja. Nažalost, kaže Cappellini, premalo znanstvenika uzima vremena da ispuni ove izvještaje.

"[Nacionalni muzej u Londonu] objavio je 70-tak uzoraka za destruktivnu analizu, a izvješća su dobili samo na nekolicini", kaže Collins. "Mislim doslovno, pet ili nešto slično, a materijal su vratili samo dva ili tri." Ostalo je tek otišlo u eter. "

Neke institucije imaju krutije sustave za borbu protiv rasipnog ponašanja. Na primjer, u muzejima Smithsonian postoji "vrlo jaka kontrola uzoraka", kaže fizičarka Caroline Solazzo. Objašnjava da jednom kada istraživač dobije dozvolu za korištenje vrijednog uzorka, "osiguravamo da svi znaju za što će se koristiti uzorak, koliko ostaje nakon toga i vraćamo uzorke."

Kustosi općenito suosjećaju s istraživanjima za koja se znanstvenici nadaju da će ih uspjeti, ali oni su i upravitelji rijetkih, povijesnih predmeta poput ukrasnih rogova za piće, povijesnih dokumenata i neprocjenjive odjeće. Istraživači će uvijek tvrditi da su njihove tehnike pročišćenije ili su njihov cilj doista inovativni.

"Uvijek postoji ravnoteža između onoga što se može steći znanjem i onoga što moramo žrtvovati s obzirom na ovaj ograničeni resurs", kaže Appelt.

Testiranje DNK u muzejskim artefaktima može otključati novu prirodnu povijest, ali vrijedi li potencijalna šteta?