Tzi; 06 Как една мумия подбужда науката
Йоци има братовчед. Няма биологичен роднина, но съименник и съквартирант. Йоци III - изкуствено остарял труп - се намира в охлаждаща камера на археологическия музей в Болцано, на по-малко от пет метра от световноизвестната мумия на ледника. За разлика от известния си модел за подражание, Ötzi III остава скрит за обществеността, въпреки че - поне визуално - той може да предложи толкова много, колкото оригиналът: суха кожа, хлътнали бузи, тъмнокафяв тен. Стърнището го кара да изглежда дори по-смел от ледения човек. Йоци III обаче не е от каменната ера, а другар от настоящето, който - в завещанието си - завещава мъртвото си тяло на медицински изследвания в Австрия.
Начинът, по който двамата мъже станаха мумия, не може да бъде по-различен. Йоци - оригиналът - умира в началото на лятото преди повече от 5000 години в Тисенйох в Йоцталските Алпи. Набързан, със счупени ребра, върх на стрела в лявото рамо, зеещ разрез в дясната ръка и покрит със синини, той сигурно е загинал в агония. Няколко дни, ако не и седмици, мъртвите лежаха незащитени в 40-метровата, широка 7 метра и дълбока 3 метра кухина, която трябваше да се превърне в негов гроб в продължение на хилядолетия. Острият планински въздух на височина 3210 метра изсуши тялото и го накара да замръзне. Микроорганизмите, които обикновено поразяват труп, не са започнали разрушителната си работа при такива негостоприемни условия. Разхлабено снежно одеяло накрая погреба мъртвите и отблъсна алчните чистачи и насекоми. В крайна сметка, 20-метров слой леден ковчег свидетел от каменната ера.
От друга страна, Йоци III е превърната в мумия преди около десет години с помощта на най-новите технологии. Вътрешностите му преди това са били запазени в анатомичния институт на Университета в Инсбрук със смес от формалдехид и карбол: лекарите са изпомпвали около седем литра агресивен сок във вените му. Метаморфозата на мумията се е състояла в охлаждаща камера, която е била непрекъснато вентилирана с вентилатори. Постоянното течение, ниските температури и натоварването с активен въглен - порест въглен, който попива влагата - направиха трупа за шест месеца онова, което 5000 години вятър, лед и сняг направиха човека от каменната ера: човек с тегло около 13,5 килограма Мумия на ледника - изработена от кожа и кости, мускули и хрущяли, съединителна тъкан и вода.
Подобно на голяма част от изследванията на Ötzi, мумифицирането на Ötzi III беше пионерско постижение - без гаранция за успех. Така се случи, че първият опит за изкуствено замразяване на сухо мъртво тяло (Ötzi II) се провали. „Тялото не беше запазено с формалдехид и имаше твърде високо съдържание на мазнини. Бактериите бяха по-бързи от нас “, обяснява Отмар Габер, почетен професор по анатомия в Университета в Инсбрук.
Но защо се нуждаете от факс, когато имате оригинала? „Всички мерки за запазване на сладоледа трябва да бъдат предварително тествани на Ötzi III. Всяка грешка би била фатална ”, казва Едуард Егартер Вигл, патолог в болницата в Болцано - и личен лекар на мумията в продължение на осем години.
В началото Йоци беше пациент с лесни грижи. Тъй като идва от студа, учените от Инсбрукския институт по анатомия - където трупът е бил отведен след откриването му на 19 септември 1991 г. - да го съхраняват на хладно и херметично затворено място. Увиха го в стерилни кърпи и го опаковаха в лед - „като прясна риба“, казва Anatom Gaber.
Йоци се превръща в проблемен случай едва през 1998 г., когато е изпратен в специално създадения археологически музей в Болцано и е изложен в охлаждаща камера с 6 градуса под нулата и влажност 98 процента. "За разлика от преди, тялото е влизало в контакт с въздуха в охлаждащата камера", обяснява главният консерватор Егартер Вигл. „Това увеличи риска от дехидратация.“ Докато кожните клетки на сухите мумии вече не функционират, тези на мократа мумия Ötzi все още могат да абсорбират и освобождават вода днес. „Влагата се изтегля там, където е най-студено - от тялото на Йоци до охлаждащите стени“, обяснява Anatom Gaber. "Подобно на това как студените очила за сняг се мъглят, когато влезете в топла ски хижа."
Страховете на учените станаха реалност. Тестовете на Ötzi III показаха, че мумията е загубила повече течност и тегло, отколкото изследователите биха искали. Малки бели петна и пукнатини по сладоледеца също предизвикаха размирици.
Това, което спаси свидетеля от каменната ера от разпад, беше процесът, използван от скулптори на лед, за да се запазят замръзналите им скулптури: те ги напръскват с вода. На Йоци се прилагаше душ на всеки две седмици. Стерилната вода се абсорбира от клетките и образува леден филм с дебелина пет милиметра на повърхността на мумията - достатъчно защита, за да задържи влагата в тъканта за известно време. За да се намали още повече процесът на изпаряване, преди две години оголените стоманени стени на охлаждащата камера бяха облицовани с ледени плочи с дебелина два сантиметра. Те служат като резервоар за течности, компенсират малки колебания в охладителната система и осигуряват постоянен микроклимат.
Концепцията за опазването на Йоци показва пътниците на мумии по целия свят. В миналото често са допускали срамни грешки - например с малката Хуанита, мокра мумия от Перу. Момичето инка, което е било принесено в жертва на боговете преди 500 години, е намерено през 1995 г. на ледника на Невадо Ампато. Тъй като никой не знаеше какво да прави, Хуанита бе безцеремонно затворена в хладилник. И там се намира и до днес - замръзнало твърдо вещество в конденз.
Йоци е пощаден от такава съдба и учените вече са овладели проблема с теглото му: Вместо четири грама на ден, мумията сега губи само четири грама на месец. Тази загуба се компенсира от дъждовните сесии, които обаче се извършват на все по-големи интервали - в момента на всеки два месеца. Благодарение на ледените стени дори те вече няма да са необходими. „Правим го главно от естетически съображения, така че посетителите на музея да не се оплакват, че мумията би изглеждала по-свежа миналия път“, казва Егартер Вигл с усмивка.
Лицето на Йоци напредна в съвременната наука и по други начини. За да се реконструира черепът на човека от каменната ера, мумията е измерена в компютърен томограф в Клиничното отделение по радиология II на университетската болница в Инсбрук. Но как да превърнете данните в пластмасов модел? „Използвахме процес, който преди беше използван в автомобилната индустрия, за да произвеждаме прототипи: стереолитография“, обяснява професор Дитер цур Неден. Ултравиолетов лазерен лъч проследява анатомичните детайли на черепния слой по слой в течна акрилна смола. Енергията на лазера втвърди откритите зони - и меката маса придоби желаната твърда форма в продължение на 40 часа.
Междувременно скелетните части на важни находки се възпроизвеждат почти последователно с помощта на стереолитография. Дали черепът на 2,5-годишната австралопитеческа дама г-жа Плес от Южна Африка или този на 300 000-годишната Homo heidelbergensis от "Broken Hill" в Замбия - скъпоценните парчета вече не трябва да се притискат в гипс, за да се използват от учените На разположение са музеи. Радиологията и антропологията работят ръка за ръка от премиерата на Йоци. В университетите в Инсбрук и Виена връзката беше запечатана в новосъздадена изследователска област „виртуална антропология“. Професор zur Nedden е ентусиазиран, Ötzi е катализатор за науката. „Това е като във Формула 1: Не се пестят разходи или усилия за изследване на мумията. Резултатът е много нови техники, които се използват и в ежедневието. "
Всъщност не само антропологията, но и пластичната хирургия се възползват от модели, направени със стереолитография. Ако предстоят сложни операции на челюстта или черепа, всеки ход се планира въз основа на копието. „Това би било възможно и на компютъра“, признава Волфганг Рахайс, физик от Инсбрукска радиология II. „Но хирурзите са изпълнители: те предпочитат да докосват нещата.“ Данните, събрани от Recheis, показват колко полезна е такава подготвителна работа: В операция, планирана със стереолитографски модел, има средно само наполовина по-малко козметични последващи операции, необходими както преди.
Самият сладолед е може би най-добре изученият човек за всички времена. Стотици изследователи са се занимавали с него. Йоци трябваше няколко пъти да мине под ножа и да жертва зъбен емайл, остатъци от кожа, костен мозък и чревно съдържимо. За да се предотврати замърсяването от пинсети, бормашини, клещи и ножици, лекарите от Университетската болница в Инсбрук са изработили титаниеви прибори за хранене - 50 пъти по-скъпи от конвенционалните хирургически съоръжения от неръждаема стомана. За разлика от повечето други материали, титанът не отделя метални йони в околната среда при контакт с вода.
Въпреки всички предпазливости, една операция имаше последствия: една от крехките титанови пинсети се счупи, когато се отстрани тъкан. Оттогава парче с дължина три сантиметра е заседнало в дясната кухина на Йоци.
Като цяло учените взеха около 100 проби, малки възли от тъкан с тегло само няколко грама. Но генетичните изследователи са свикнали със скромни порции. Франко Уго Роло, антрополог от университета в Камерино, реконструира ястието на ледения от ДНК кашата в храносмилателния тракт на Йоци: филе от елен върху зеленчуци, с хляб или каша от лимец.
Досега обаче изследователите са си гризели зъбите върху самата ДНК на Йоци. Поне в ядрото на клетката макромолекулите, на които се съхранява генетичната информация, са толкова силно унищожени, че не могат да бъдат анализирани с конвенционални методи за изследване. За учените остават само фрагменти от митохондриална ДНК. Митохондриите са разположени извън клетъчното ядро, но имат отрицателен отпечатък на ДНК на клетъчното ядро, за да могат да възстановят повредения генетичен материал при спешни случаи. Изследователите се опитват да прочетат историята на Йоци от това резервно копие и изкривените факти.
„Истинският проблем е да разберем дали материалът всъщност е от Ледения човек“, казва Филип Ендикот, археолог и антрополог от катедрата по зоология на Университета в Оксфорд. Защото: Едва ли нещо може да бъде толкова лесно замърсено като ДНК. Няколко капчици слюнка или едно докосване са достатъчни за смесване на съвременен и древен генетичен материал. Йоци беше гушван достатъчно често. По време на самото спасяване - когато мумията беше извадена от леда с груба сила, ски писти и длета със сгъстен въздух - 25 души бяха на място.
Досега учените се надяваха, че митохондриалният материал, анализиран от червата на Йоци, всъщност идва от ледения - а не от планинския водач или съдебен лекар, който се е втурнал нагоре. Филип Ендикот не иска да разчита на такъв случаен удар. Заедно с колегите си Пол Брадъртън и Хуан Санчес той е разработил биохимичен процес, който оставя съвременния генетичен материал при анализ на фрагменти от ДНК. Така той може да бъде сигурен, че информацията идва от каменната ера.
Това, което звучи толкова просто, досега изглеждаше почти невъзможно. „Древните и съвременните гени на европейците са практически идентични. Те се различават само по това, че древният генетичен материал се е разпаднал предимно и следователно молекулите са много по-къси от тези на непокътнатия съвременен генетичен материал. Ние изваждаме тези фрагменти и ги анализираме - никой не е правил това преди “, казва Ендикот. Експертът е оскъден с резултати - публикуването предстои. Но няма ограничения за въображението кои мистерии от човешката история все още могат да бъдат изяснени с такъв метод на разследване. Например въпросът дали има следи от генома на неандерталците в гените на съвременните хора. Или как земеделието и говедовъдството са дошли в Европа от Близкия изток преди повече от 7000 години: от уста на уста или благодарение на работници по развитието, имигрирали от Изтока и смесени с нашите предци?
Що се отнася до произхода на човека със сладолед, изглежда, че следите се уплътняват в Южен Тирол. Преди три години геохимикът Волфганг Мюлер от Австралийския национален университет в Канбера разбра от зъбите на Йоци, че идва от долината Айзак. Изотопите на химични елементи като кислород и олово се срещат там в много специфично съотношение и образуват специфичен за даден сайт модел. Това се абсорбира чрез вода и храна и оставя несъмнени следи в емайла.
Освен химическата следа, кланът на Йоци - поне тези от страна на майката - е все по-точно и генетично разположен. Антропологът Ендикот и италианският му колега Роло, независимо един от друг, са дешифрирали митохондриалния геном на мумията - който се наследява само по женската линия - до такава степен, че може да бъде причислен към една от деветте основни европейски групи. Йоци принадлежи към група К - особено стар генетичен пол, който все още е представен в около пет процента от европейците днес. В някои отдалечени райони като австрийския Йоцтал и планините в Белуно, където живеят ладините, K кликата все още изглежда дълбоко вкоренена. Пробите показват, че 20 до 30 процента от населението принадлежи към нея. „В групата К обаче има различни подгрупи. Ето защо е важно сега да стесним още повече генетичното семейство на Йоци “, казва Ендикот.
Подобни перспективи също правят уверен Питър П. Прамсталер, невролог и ръководител на Института по генетична медицина към Европейската академия в Болцано. Преди три години той предложи да се анализира геномът на Йоци в Оксфорд - в края на краищата гените, историята и забравените от Бог области също са негова област на изследване. Прамсталер изследва жителите на отдалечени южнотиролски планински села, за да дешифрира генетичните причини за болести като Паркинсон и рак. Генетичният състав на отшелника е много стар и много сходен - допреди няколко десетилетия четири пети от селската общност са се женили. Идеални предпоставки за намиране на причинители на генетични проблеми и проследяване на кариерата им.
Около 1500 планински жители от Виншгау вече са започнали цялостната проверка, отговорили са на повече от 900 въпроса по въпроса за здравето и са оставили кръв, от която е извлечена ДНК. Прамсталер и неговият екип са запълнили родословното дърво на всяко село с масива от данни. Това им позволява да видят колко често дадено заболяване се среща в едно семейство и колко назад се простира мутацията на определени гени. С помощта на регистри за кръщене и регистри на бракове историята на селищата може да бъде проследена до 16-ти век. „За да разберем произхода и развитието на болестите, трябва да знаем много повече за историята на даден район и неговите жители: Кога са заселили страната? Как живеехте На какви условия на околната среда бяха изложени? “, Очертава централните въпроси Pramstaller. Йоци може да му даде отговорите. Хората от късния неолит за първи път се оформят през ледения човек. Висока 1,60 метра, 50 килограма, тъмнокафява коса и сини очи - така изглеждаше Йоци. Вероятно е принадлежал към "клана Тамин-Карасо-Изера 5", първата независима културна група в Алпите.
По време на живота си той пътува през половината от Южен Тирол - това сочат горите в оборудването му и анализът на полени. Където и да го тормозеха, Ötzi се беше татуирал, общо над 50 пъти. Независимо дали на лумбалния гръбнак и коленете, ахилесовото сухожилие и глезена: фини порязвания, които са били разтрити с въглен, трябва да облекчат болката. При него имаше аптечка за спешна помощ: парчета гъбички, които имат антибиотични и хемостатични свойства, бяха нанизани на две ленти от козината. „Леденият човек отваря прозорец към миналото - и го поставя в услуга на бъдещето“, казва Прамсталер. Ако изследователските подходи от Оксфорд спазят обещанията си, в близко бъдеще може да се анализира и ДНК на клетъчното ядро на Йоци - и да се сравнят извлечения от медицинските му досиета с тези на разследваните планински фермери във Виншгау.
Учените вече са прочели повече от генетичния материал на Йоци, отколкото вероятно би искал. При изследване на митохондриална ДНК италианският антрополог Роло се натъкнал на две мутации: 9055А и 11719А. Те показват ограничена подвижност на сперматозоидите. Това означава: Ötzi може да е бил стерилен.
Веднъж, малко след като мъжът беше спасен от леда, мъжествеността му беше отречена. Тъй като срамът от каменната ера е толкова изсъхнал и смачкан, че едва ли можете да го видите с просто око, злите езици твърдяха, че Йоци е бил кастриран. Само търсенето на улики под лупа донесе спасението на честта.
Новото осъзнаване, че Йоци може да не е могъл да роди деца, е поредният удар под пояса - и предизвиква спекулациите относно съдбата на човека от каменната ера. Защото все още не е ясно защо старецът - на 45 години Йоци е бил възрастен съвременник - е бил убит. Несъмнено мъжът с шапката от меча кожа и козината беше високо ценен. В крайна сметка той носеше брадвичка с медни остриета, която по това време имаха само добре въоръжени воини. Но стерилен и без подкрепата на собствения си клан, той би бил беззащитен пред капризите на общността. Може би в селищната йерархия е избухнала кавга, може би хората от каменната ера са се карали за доставки или разпределение на стоки. Въпреки това: Йоци може да е бил самотник, който е избягал във високите планини и е бил убит там, спекулира антропологът Роло.
Южнотиролските Ötzi изследователи Егартер Вигъл и Питър П. Прамсталер не искат наистина да вярват, че тяхното протеже е трябвало да се провали по отношение на възпроизвеждането. И дори Роло го поставя в перспектива: „Намерихме генните мутации. Но съвременната медицина не е сигурна дали наистина водят до безплодие. "
Така един ден остава надеждата да се намери Ötzi IV - истински потомък на легендарната мумия на ледника. ■
Без заглавие
• От Ötzi са взети около 100 проби - той е може би най-добре изследваният човек за всички времена.
• С помощта на стереолитография учените изработиха пластмасов модел на черепа на Йоци от акрилна смола.
• Изследователите все още не са успели да дешифрират ДНК на мумията, тъй като генетичният материал в клетъчните ядра е силно разрушен.