Παρασκευή, 10 Μαρτίου 2017

Οι Νεάντερταλ έπαιρναν… ασπιρίνη! Dental plaque DNA shows Neanderthals used 'aspirin'

Μυστικά της διατροφής τους αλλά και των θεραπευτικών φυτών που χρησιμοποιούσαν έρχονται για πρώτη φορά στο φως. An analysis of ancient DNA entrapped in Neanderthal dental calculus (calcified dental plaque) has revealed the complexity of Neanderthal behavior, including dietary differences between Neanderthal groups and knowledge of medication. El Sidron Neanderthals taste wild mushrooms, pine nuts and forest moss. Image credit: Abel Grau, CSIC Communication

Οι Νεάντερταλ ήξεραν πώς να χρησιμοποιούν θεραπευτικά φυτά ως παυσίπονα και ενδεχομένως έπαιρναν πενικιλίνη, 40.000 χρόνια πριν την ανακάλυψη των αντιβιοτικών! Αυτό είναι μόνο ένα από τα ευρήματα μιας νέας μελέτης η οποία φέρνει για πρώτη φορά στο φως απρόσμενα μυστικά σχετικά με το παρεξηγημένο αυτό ανθρώπινο είδος. Αναλύοντας DNA από οδοντική πλάκα η οποία εξήχθη από κρανία που έχουν βρεθεί στην Ισπανία και στο Βέλγιο, οι επιστήμονες ανακάλυψαν επίσης τι ακριβώς έτρωγαν οι αρχαίοι συγγενείς μας και ποιες διαφορές υπήρχαν στις διατροφικές τους συνήθειες από μέρος σε μέρος.

Τα μυστικά της… πέτρας

Η οδοντική πλάκα αυτής της γνάθου από το σπήλαιο Ελ Σιδρόν στην Ισπανία έδειξε ότι ο συγκεκριμένος Νεάντερταλ έπαιρνε φυσικά παυσίπονα και αντιβιοτικά για να θεραπεύσει πονόδοντο και στομαχικά προβλήματα. El Sidron upper jaw: a dental calculus deposit is visible on the rear molar (right) of this Neandertal. This individual was eating poplar, a source of aspirin, and had also consumed moulded vegetation including Penicillium fungus, source of a natural antibiotic. Credit: Paleoanthropology Group MNCN-CSIC

Η διεθνής ομάδα ερευνητών από το Αυστραλιανό Κέντρο Αρχαίου DNA (ACAD). την Οδοντιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Αδελαΐδας στην Αυστραλία και το Πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ στη Βρετανία ανέλυσε DNA που εξήγαγε από τρυγία (συσσωρευμένη οδοντική πλάκα, αυτό που κοινώς ονομάζουμε «πέτρα» των δοντιών) η οποία βρέθηκε σε κρανία Νεάντερταλ από το σπήλαιο Σπι στο Βέλγιο και το σπήλαιο Ελ Σιδρόν στην Ισπανία. Τα τέσσερα δείγματα που εξετάστηκαν είναι ηλικίας 42.000 ως 50.000 ετών και αποτελούν την αρχαιότερη οδοντική πλάκα που έχει αναλυθεί ποτέ.

Dr. Laura Weyrich preparing ancient specimens for DNA extraction at the Australian Centre for Ancient DNA, University of Adelaide, Australia.

«Η οδοντική πλάκα παγιδεύει μικροοργανισμούς που ζούσαν στο στόμα ή βρίσκονταν στην αναπνευστική οδό και στο γαστρεντερικό σύστημα καθώς και υπολείμματα τροφών που είχαν κολλήσει στα δόντια, διατηρώντας το DNA τους για χιλιάδες χρόνια» εξήγησε σε δελτίο Τύπου η Λόρα Γουέιριτς από το ACAD, κύρια συγγραφέας της μελέτης η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature». «Η γενετική ανάλυση αυτού του DNA προσφέρει ένα μοναδικό παράθυρο στον τρόπο ζωής των Νεάντερταλ, αποκαλύπτοντας καινούργιες λεπτομέρειες σχετικά με το τι έτρωγαν, πώς ήταν η υγεία τους και πώς το περιβάλλον επηρέασε τη συμπεριφορά τους».

Προηγούμενες έρευνες σχετικά με τη διατροφή των Νεάντερταλ έχουν δείξει ότι αυτή βασιζόταν κατά κύριο λόγο στα τοπικά διαθέσιμα τρόφιμα. Ωστόσο τα στοιχεία σχετικά με τα συγκεκριμένα ζώα και φυτά που κατανάλωναν ήταν περιορισμένα. Η νέα μελέτη παρέχει για πρώτη φορά τέτοια λεπτομερή στοιχεία ενώ παράλληλα αποκαλύπτει πως υπήρχαν διαφορές στο διαιτολόγιο στα διάφορα μέρη. «Είδαμε ότι οι Νεάντερταλ από το σπήλαιο Σπι στο Βέλγιο έτρωγαν μαλλιαρούς ρινόκερους και ευρωπαϊκά άγρια πρόβατα, με συμπλήρωμα άγρια μανιτάρια» λέει ο καθηγητής Άλαν Κούπερ, διευθυντής του ACAD και επικεφαλής της μελέτης. «Από την άλλη πλευρά σε εκείνους από το σπήλαιο Ελ Σιδρόν δεν βρήκαμε ενδείξεις για κατανάλωση κρέατος, αντιθέτως φάνηκε να έχουν ως επί το πλείστον χορτοφαγική διατροφή, αποτελούμενη από κουκουνάρια, βρύα, μανιτάρια και φλοιούς δένδρων, κάτι το οποίο δείχνει αρκετά διαφορετικό τρόπο ζωής στις δυο ομάδες».

Παυσίπονα και αντιβιοτικά

El Sidron: Working in the Tunnel of Bones cave, where 12 Neandertal specimens dating around 49,000 years ago have been recovered. Credit: Antonio Rosas, Paleoanthropology Group MNCN-CSIC

Οι απρόσμενες ανακαλύψεις όμως δεν σταμάτησαν εκεί. «Ένα από τα πιο εκπληκτικά ευρήματα ωστόσο ήταν σε έναν Νεάντερταλ από το Ελ Σιδρόν, ο οποίος υπέφερε από ένα οδοντικό απόστημα που ήταν ορατό στη γνάθο. Η πλάκα έδειξε ότι είχε επίσης ένα εντερικό παράσιτο το οποίο προκαλεί οξεία διάρροια, άρα εμφανώς ήταν αρκετά άρρωστος» εξηγεί ο καθηγητής. «Έτρωγε λεύκα, η οποία περιέχει το παυσίπονο σαλικυλικό οξύ, το δραστικό συστατικό της ασπιρίνης, ενώ επίσης ανιχνεύσαμε έναν φυσικό αντιβιοτικό μύκητα του γένους Penicillium. Δεν είδαμε κάτι τέτοιο στα άλλα δείγματα».

Neanderthals are definitely not the simple brutes we once thought them to be. Credits: Charles Robert Knigh

Οι επιστήμονες θεωρούν πως τα ευρήματα αυτά δείχνουν ότι οι Νεάντερταλ γνώριζαν καλά τα φαρμακευτικά φυτά και τις διάφορες αντιφλεγμονώδεις και παυσίπονες ιδιότητές τους και τα χρησιμοποιούσαν για να θεραπευθούν. «Η ενδεχόμενη χρήση αντιβιοτικών θα αποτελούσε πολύ μεγάλη έκπληξη, καθώς κάτι τέτοιο θα συνέβαινε 40.000 χρόνια προτού εμείς αναπτύξουμε την πενικιλίνη. Οπωσδήποτε τα ευρήματά μας έρχονται σε τεράστια αντίθεση με τη μάλλον απλοϊκή άποψη που υπάρχει για τους αρχαίους συγγενείς μας στη λαϊκή φαντασία».

Το  αρχαιότερο μικροβιακό γονιδίωμα

The reconstructed jaw of the Spy II Neandertal, displaying where the dental calculus was removed from the impeccably white back molars. Credit: Courtesy of Royal Belgian Institute of Natural Sciences

Η οδοντική πλάκα που εξήχθη από τα κρανία των Νεάντερταλ έδειξε επίσης ότι οι Νεάντερταλ και οι Homo sapiens, αρχαίοι και σύγχρονοι,  «μοιράζονται» πολλά κοινά παθογόνα μικρόβια και ένα εξ αυτών είναι τα βακτήρια που προκαλούν τερηδόνα και ουλίτιδα. Επίσης επέτρεψε στους επιστήμονες να ταυτοποιήσουν σχεδόν ολόκληρο το γονιδίωμα ενός μικροβίου της στοματικής κοιλότητας, του Methanobrevibacter oralis, το οποίο ενδεχομένως συνδέεται με την ουλίτιδα: χρονολογείται στα περίπου 48.000 χρόνια πριν το σήμερα και αποτελεί το αρχαιότερο μικροβιακό γονιδίωμα που έχει ανακαλυφθεί ως τώρα.

Οι ερευνητές αναφέρουν στη μελέτη τους ότι η αλληλουχία του γονιδιώματος υποδηλώνει ότι οι Νεάντερταλ και οι Homo sapiens αντήλλασσαν μέσω των επαφών τους παθογόνα πριν από 180.000 χρόνια, πολύ μετά τον αποχωρισμό των δυο ειδών. Προσθέτουν δε την παρατήρηση ότι η μικροβιακή κοινότητα της ανθρώπινης στοματικής κοιλότητας έχει αλλάξει πολύ γρήγορα στην πρόσφατη ιστορία.

Πηγές: Neanderthal behaviour, diet, and disease inferred from ancient DNA in dental calculusNature, 2017; DOI: 10.1038/nature21674 - http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=866488




DNA εναντίον Φαλμεράυερ. Genetics of the peloponnesean populations and the theory of extinction of the medieval peloponnesean Greeks

Φως στην καταγωγή των Πελοποννησίων ρίχνει γενετική ανάλυση καταρρίπτοντας την άποψη του γερμανού ιστορικού. Η Πελοπόννησος από το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό το 2014. Peloponnese has been one of the cradles of the Classical European civilization and an important contributor to the ancient European history. It has also been the subject of a controversy about the ancestry of its population. In a theory hotly debated by scholars for over 170 years, the German historian Jacob Philipp Fallmerayer proposed that the medieval Peloponneseans were totally extinguished by Slavic and Avar invaders and replaced by Slavic settlers during the 6th century CE. This study rejects the theory of extinction of medieval Peloponneseans and illustrates how genetics can clarify important aspects of the history of a human population. The Peloponnese from ISS, 2014.

Τι συνέβη τον 6ο μ.Χ. αιώνα στην Πελοπόννησο; Ήταν άραγε τόσο σφοδρές οι επιδρομές των Αβάρων και των Σλάβων ώστε να εξαλείψουν παντελώς τους γηγενείς πληθυσμούς: Αντικαταστάθηκαν όντως αυτοί από σλαβικά φύλλα, όπως υποστήριξε ο γερμανός ιστορικός Γιάκομπ Φίλιπ Φαλμεράυερ (Jacob Philipp Fallmerayer) το 1830;

Jakob Philipp Fallmerayer, by Franz Seraph Hanfstaengl ca. 1860. Following the publication of his Trebizond study, Fallmerayer devoted his scholarly activities to another Greek-speaking region of the Middle Ages, namely, the Morea. In particular, he developed his theory that the ancient, "Hellenic", population of the south Balkans had been replaced during the Migration Period by Slavic peoples, a theory which he advocated with characteristic zeal.

Η άποψη του Φαλμεράυερ πυροδότησε μια διαμάχη μεταξύ των συναδέλφων του που διαρκεί μέχρι τις μέρες μας, καθώς διαφορετικές σχολές ιστορικών δίνουν διαφορετικές ερμηνείες  στις ίδιες μεσαιωνικές πηγές. Φαίνεται όμως ότι η διαμάχη αυτή έφτασε στο τέλος της χάρη σε μια μεγάλη ομάδα ελλήνων και ξένων ερευνητών με επικεφαλής τον καθηγητή γενετικής του Πανεπιστημίου Ουάσιγκτον στο Σιατλ των ΗΠΑ. Οι ερευνητές μελέτησαν γενετικά δεδομένα ατόμων από κάθε γωνιά της Πελοποννήσου προκειμένου να αποφανθούν για την καταγωγή τους. Το γενικό συμπέρασμα αυτής της μελέτης, η οποία δημοσιεύτηκε μόλις στην διαδικτυακή έκδοση της επιστημονικής επιθεώρησης European Journal of Human Genetics, έρχεται να καταρρίψει την άποψη του γερμανού ιστορικού.

Ειδικότερα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ναι μεν υπήρξε σλαβική μετανάστευση στην Πελοπόννησο, αλλά οι αριθμοί των σλάβων μεταναστών ήταν πολύ μικροί  σε σχέση με τους πληθυσμούς των γηγενών. Χαρακτηριστικό είναι το γεγονός ότι το ποσοστό σλαβικής καταγωγής μεταξύ των διαφορετικών πληθυσμών της Πελοποννήσου κυμαίνεται από 0,2% έως 14,4%. 

Επιπροσθέτως, οι Μανιάτες και οι Τσάκωνες, που κατά τον Φαλμεράυερ ήταν σλαβικής καταγωγής, έχουν μηδαμινά ποσοστά σλαβικής επιμειξίας! Σύμφωνα με τον καθηγητή της Επιστήμης των Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Purdue  στην Ιντιάνα των ΗΠΑ, κ. Πέτρο Δρινέα «οι Πελοποννήσιοι  αποτελούν σαφώς διακριτό πληθυσμό από τους Σλάβους. Αντίθετα, η γενετική ανάλυση έδειξε ότι εμφανίζουν ιδιαίτερα μεγάλη ομοιότητα με τους Σικελούς και τους Ιταλούς».

Πόσο βέβαιοι μπορούμε όμως να είμαστε για ιστορικά γεγονότα, όταν αυτά μελετώνται με τη βοήθεια της γενετικής; «Χρησιμοποιήσαμε προηγμένες μεθόδους ανάλυσης δεδομένων για να εξετάσουμε την θεωρία της αντικατάστασης των Πελοποννησίων από τους Σλάβους» λέει η κ. Περιστέρα Πάσχου του Τμήματος Μοριακής Βιολογίας και Γενετικής του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης. Πράγματι, η μελέτη ήταν ιδιαίτερα διεξοδική: τα δεδομένα αφορούσαν 2,5 εκατομμύρια γενετικούς δείκτες οι οποίοι μελετήθηκαν σε κάθε ένα από τα 241 άτομα που έλαβαν μέρος στην μελέτη και τα οποία επιλέχθηκαν έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η καταγωγή τους από συγκεκριμένες περιοχές της Πελοποννήσου.

Όλα δείχνουν πάντως ότι η μελέτη θα συνεχιστεί καθώς το άρθρο της διεθνούς ερευνητικής ομάδας κλείνει με τη φράση: «Μελέτες αρχαίου DNA θα μπορούσαν να ελέγξουν αν υπάρχει σχέση μεταξύ των Μανιατών και των αρχαίων Λακώνων ή μεταξύ των Τσακώνων και των αρχαίων Ιώνων».