Starożytne kości opowiadają teraz bardziej wiarygodne historie
Naukowcy, badając starożytne białka wyekstrahowane z materiałów archeologicznych i paleontologicznych, takich jak kości, zęby i narzędzia, mogą podróżować znacznie dalej w czasie, niż dotychczas uważano za możliwe. Ta wciąż nowa dziedzina nauki nazywana jest paleoproteomiką. Przełomowe narzędzia i podejścia muszą być jednak zostać poddane dokładnej ocenie, aby zapewnić, że próbki są analizowane tak skutecznie, jak to możliwe — że pozyskiwany jest nawet najmniejszy bit danych, a cały bałagan związany z zanieczyszczeniem odrzucony. „Jakby nie patrzeć” — mówi Zandra Fagernäs(odnośnik otworzy się w nowym oknie) — „pobieranie próbek jest zawsze w pewnym stopniu destrukcyjne, a znaleziska archeologiczne są często rzadkie i niezastąpione. Jednocześnie kluczowe jest ustalenie, jaki materiał jest współczesny badanej epoce, a co może być wynikiem późniejszego zanieczyszczenia. Musimy wiedzieć, na co dokładnie patrzymy”. Właśnie dlatego Fagernäs, doktorantka w Globe Institute(odnośnik otworzy się w nowym oknie) na Uniwersytecie Kopenhaskim w Danii, zdecydowała się zainicjować projekt PROMISE. Maksymalizacja wydajności ekstrakcji i analizy białek zachowanych w kościach i zębach archeologicznych przyniesie ogromne korzyści, ponieważ takie dane mogą skrywać odpowiedzi na wiele pytań, od wpływu prehistorycznych zmian klimatycznych po ewolucję gatunków. „Białka mogą różnić się między gatunkami: można je wykorzystać do identyfikacji, od którego gatunku pochodzi materiał, a także do pokazania, w jaki sposób różne wymarłe i obecnie żyjące gatunki są ze sobą spokrewnione” — zauważa Fagernäs, której prace były wspierane przez unijny program działania „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (MSCA). Liczy się więc każda delikatna próbka!
Identyfikacja substancji zanieczyszczających i izolowanie próbek docelowych
Jednym z czynników wymagających dokładnej oceny jest wpływ zanieczyszczenia. Materiały archeologiczne, takie jak szkielety, często ulegają zanieczyszczeniu z wielu różnych źródeł, takich jak środowisko pochówku, transport ciała i przechowywanie. „Białka z tych źródeł zanieczyszczeń będą w znacznie bardziej nienaruszonym stanie niż zdegradowane, starożytne białka, a zatem mogą obniżać jakość naszych danych dotyczących starożytności. Na przykład, może być znacznie więcej białek zanieczyszczających niż starożytnych, a zatem mogą one po prostu zagłuszyć wszelkie pozostałe starożytne białka” — dodaje Fagernäs. Aby zbadać, w jaki sposób najlepiej usuwać zanieczyszczenia, zespół chciał sztucznie zanieczyścić kość archeologiczną znanym materiałem. Ale jakim? Zanieczyszczenie ludzką skórą jest tak obfite, że niemożliwe byłoby dokładne kontrolowanie jego pochodzenia, a użycie czystego białka wyprodukowanego w laboratorium byłoby zbyt proste, aby mogło przybliżać rzeczywiste zanieczyszczenia. „Odpowiedź przyszła do mnie pewnego dnia, gdy spacerowałam z moim psem, Tjorvenem, który ślinił się z podekscytowania wieczornym spacerem” — zauważa Fagernäs. Psia ślina jest idealnym materiałem do sztucznego zanieczyszczenia, ponieważ zawiera wiele różnych białek, które normalnie nie występowałaby na kości archeologicznej. Na szczęście ślina pochodzi od gatunku, który możemy łatwo zidentyfikować. Fagernäs zwerbowała swojego psa do projektu, a on zabrał się do pracy, zanieczyszczając kość archeologiczną, aby następnie można było przetestować różne metody usuwania zanieczyszczeń w laboratorium; tym samym udowadniając, że stare powiedzenie jest prawdziwe, najlepszym przyjacielem „badaczki” jest jej pies.
Nowe metody przynoszą korzyści szerszej społeczności paleoproteomicznej
Stosując różne procesy, Fagernäs była w stanie ustalić najskuteczniejszy sposób identyfikacji i usuwania zanieczyszczeń, pozostawiając docelowe białka nadające się do analizy. Wiele wyników projektu PROMISE będzie mogło być wykorzystanych przez szerszą społeczność paleoproteomiczną, zarówno pod względem metod opracowanych przez zespół, jak i podejścia, które przyjęli w celu opracowania sposobów oceny wpływu zanieczyszczeń. Ustalenia Fagernäs zostały przedstawione w artykule, którego jest współautorką, opublikowanym w „Journal of Archaeological Science” i zatytułowanym „Cleaning the dead: Optimized decontamination enhances palaeoproteomic analyses of a Pleistocene hominin tooth from Khudji, Tajikistan”(odnośnik otworzy się w nowym oknie), a dalsze badania skupiające się na szkliwie zębów opublikowano w piśmie „Scientific Reports”, „Identification and removal of contamination in palaeoproteomic analysis of dental enamel”(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Badaczka wyjaśnia to następująco: „Metody, które opracowałam dzięki wsparciu stypendium MSCA, mogą być teraz wykorzystywane przez wielu badaczy w wielu różnych kontekstach archeologicznych i paleontologicznych, co może zwiększyć wiedzę na temat naszej własnej ewolucyjnej przeszłości”.
