Średniowieczne manuskrypty od wieków skrywały tajemnice dawnych epok, ale dopiero teraz naukowcy odkrywają w nich coś więcej niż zapisane słowa. Jak przyczyna się do tego szczoteczka cytologiczna? Pergamin staje się nie tylko świadkiem historii, ale także nośnikiem DNA, które może ujawnić informacje o zdrowiu, klimacie i epidemiach sprzed setek lat. Naukowcy z Karoliny Północnej udowadniają, że genetyka i humanistyka mogą iść w parze, otwierając zupełnie nowy rozdział w badaniach nad przeszłością.
Szczoteczka cytologiczna i przełomowe odkrycia naukowców z Karoliny Północnej
Na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej profesor Tim Stinson, zajmujący się językiem angielskim, odkrywa sekrety dawnych epok w sposób, który łączy nauki humanistyczne z nowoczesnymi technologiami. Jego badania sięgają aż do VIII wieku, ponieważ wierzy, że lekcje zapisane w średniowiecznych manuskryptach mogą przynieść korzyści współczesnej cywilizacji na wiele lat.
Jednak Stinson nie ogranicza się wyłącznie do treści tekstów – jego zainteresowanie wykracza poza słowa. Bada bowiem DNA obecne w pergaminach, tworzonych ze skór zwierząt, odkrywając w nich biologiczne wskazówki o życiu ludzi i zwierząt sprzed wieków. Przez ostatnią dekadę profesor prowadził interdyscyplinarne projekty badawcze, współpracując z naukowcami z różnych dziedzin, aby przeanalizować każdy fragment biologicznego materiału, który przetrwał upływ czasu.
Nowatorska metoda zbierania DNA
Dzięki wsparciu naukowców z NC State’s College of Veterinary Medicine (CVM), Stinson zyskał nowy, szybki i bezpieczny sposób pobierania DNA z pergaminu – metodę, która jest łagodniejsza dla historycznych dokumentów i mniej czasochłonna dla badaczy.
Łączymy bardzo różne dyscypliny – studia nad średniowieczem i manuskryptami z nauk humanistycznych oraz szereg technik z nauk ścisłych – aby zobaczyć, jakie informacje możemy wydobyć genetycznie, by nadać kontekst danym pisanym – wyjaśnia Stinson.
Chociaż naukowcy od dawna wiedzieli, że powierzchnie dawnych pism mogą zawierać biologiczne ślady przeszłości, to pozyskiwanie DNA z pergaminów było skomplikowanym wyzwaniem. Procesy produkcji pergaminu, działanie czasu i wielokrotne obchodzenie się z dokumentami powodowały degradację materiału genetycznego.
Dodatkowym utrudnieniem była wartość historyczna artefaktów – organizacje dbające o ich konserwację wprowadzały surowe zasady dotyczące manipulowania dokumentami. Pobranie DNA bez zostawiania jakichkolwiek śladów wymagało niezwykłej ostrożności.
To bardzo skomplikowany problem kryminalistyczny – zauważa Stinson.
Przez długi czas jedynym sposobem na pozyskanie komórek z powierzchni dokumentów była gumka na bazie PVC. Delikatne pocieranie gumką pozwalało zbierać mikroskopijne fragmenty materiału komórkowego za pomocą elektryczności statycznej. Następnie zebrane drobinki poddawano analizie genetycznej.
Metoda ta miała jednak swoje wady. Była czasochłonna i fizycznie wyczerpująca dla badaczy. Zajęło mi to całe dwa dni pracy, aby przetestować jedną książkę. Ręka bolała mnie jak po treningu tenisa – wspomina Stinson.
Przełom nastąpił, gdy profesor zaproponował wykorzystanie szczoteczek cytologicznych – podobnych do tych, które stosuje się w testach na raka szyjki macicy. Po testach pilotażowych i szerokim badaniu 300 próbek z Biblioteki Rzadkich Książek i Rękopisów Davida M. Rubensteina na Uniwersytecie Duke’a, naukowcy udowodnili, że szczoteczki mogą zbierać DNA bez uszkadzania dokumentów.
Nasza technika pozwala uchwycić całe genomy mitochondrialne, które pomagają określić gatunek zwierzęcia, z którego skóry wykonano pergamin – wyjaśnia Stinson.
Biokodologia: odkrywanie historii ukrytej w skórach
Nowa metoda otworzyła drzwi do rozwoju biokodologii – dyscypliny badającej biologiczne wskazówki zawarte w dawnych dokumentach. Badacze mogą teraz pozyskiwać informacje o zdrowiu zwierząt, chorobach, warunkach klimatycznych, a nawet epidemiach.
Rejestry dworskie mogły zawierać dane na temat najwcześniejszych epidemii, a DNA zwierząt mogło zachować patogeny, które je zabiły – mówi Stinson.
Dzięki współpracy z ekspertami, takimi jak Matthew Breen i Ben Callahan, zespół może nie tylko określać gatunek i płeć zwierzęcia, ale także analizować mikrobiom zwierzęcia, odkrywając, jakie patogeny mogły je zaatakować przed śmiercią.
W przyszłości badacze zamierzają skupić się na zwojach dworskich – długich pergaminach zawierających lokalne rejestry sądowe i rolnicze. Te niezwykłe dokumenty mogą rzucić światło na relacje między ludźmi a zwierzętami na przestrzeni wieków.
Mamy unikalną szansę, aby dowiedzieć się więcej o życiu i zdrowiu ludzi oraz zwierząt w dawnych społecznościach – podsumowuje Meiklejohn.
Dzięki połączeniu sił nauk humanistycznych i biologicznych, pergaminowe dokumenty stają się nie tylko nośnikami tekstów, ale również genetycznymi kapsułami czasu, odkrywającymi tajemnice przeszłości, które były ukryte przez setki lat.
Źródła:
- Scheible Melissa, Timothy L. Stinson, Matthew Breen, Benjamin J. Callahan, Rachael Thomas, Kelly A. Meiklejohn, The development of non-destructive sampling methods of parchment skins for genetic species identification, Plos One [dostęp: 17.02.2025].
- Simpson Matt, North Carolina State University, Cytology brushes: A new way to decipher the past with DNA from parchment pages, phys.org [dostęp: 17.02.2025].
Fot. North Carolina State University
