Tzi; 06 Hogyan indítja a múmia a tudományt?
Ötzinek unokatestvére van. Nincs biológiai rokona, de névadója és szobatársa. Az Ötzi III - egy mesterségesen megöregedett holttest - a Bolzano Régészeti Múzeum hűtőkamrájában fekszik, kevesebb mint öt méterre a világhírű gleccsermúmiától. Híres példaképével ellentétben az Ötzi III rejtve marad a nyilvánosság elől, bár - legalábbis vizuálisan - ugyanannyit kínál, mint az eredeti: száraz bőr, beesett arcok, sötétbarna arcszín. A tarlótól még merészebbnek tűnik, mint a jégember. Az Ötzi III azonban nem kőkori speci, hanem a jelen elvtársa, aki végrendeletében holt testét az ausztriai orvosi kutatásoknak örökítette meg.
Az, ahogy a két férfi múmiává vált, nem lehet másabb. Ötzi - az eredeti - több mint 5000 évvel ezelőtt a nyár elején hunyt el az Ötztali-Alpok Tisenjoch-on. Bizonyára kínjában pusztult el, rohant, törött bordákkal, nyílheggyel a bal vállában, a jobb kezében tátongó vágással és zúzódásokkal borítva. A halottak több napig, ha nem is hetekig, hevertek védtelenül a 40 méter hosszú, 7 méter széles és 3 méter mély mélyedésben, amelynek évezredekig sírjává kellett válnia. Az éles hegyi levegő 3210 méter magasságban kiszárította a testet és megfagyott. A holttestet általában sújtó mikroorganizmusok nem ilyen barátságtalan körülmények között folytatták romboló munkájukat. Egy laza hótakaró végül eltemette a halottakat és taszította a kapzsi szemetelőket és rovarokat. A végén egy 20 méter vastag jégréteg-koporsó kopja a kőkorszaki tanút.
Az Ötzi III-ból viszont körülbelül tíz évvel ezelőtt múmiát készítettek a legújabb technológiával. Belső tereit korábban az Innsbrucki Egyetem anatómiai intézetében formaldehid és karbol keverékével őrizték: az orvosok körülbelül hét liter agresszív gyümölcslevet pumpáltak az ereibe. A múmia metamorfózisa egy hűtőkamrában történt, amelyet ventilátorokkal folyamatosan szellőztettek. Az állandó huzat, az alacsony hőmérséklet és az aktív szén - a nedvességet felszívó porózus szén - mennyisége hat hónap alatt tette meg a holttestet, amit 5000 év szél, jég és hó tett a kőkorszaki emberré: egy 13,5 kilogramm körüli embert Gleccsermúmia - bőrből és csontokból, izmokból és porcokból, kötőszövetből és vízből készül.
Mint az Ötzi kutatásaival kapcsolatban, az Ötzi III mumifikálása is úttörő eredmény volt - a siker garanciája nélkül. Így történt, hogy az első kísérlet egy holttest mesterséges fagyasztására-szárítására (Ötzi II) kudarcot vallott. „A testet nem konzerválták formaldehiddel, és túl magas volt a zsírtartalma. A baktériumok gyorsabbak voltak, mint mi. ”- magyarázza Othmar Gaber, az Innsbrucki Egyetem anatómiai emeritus professzora.
De miért van szüksége faxra, ha megvan az eredeti? „A fagylaltozó megőrzésének minden intézkedését előzetesen tesztelni kell az Ötzi III készüléken. Minden hiba végzetes lenne ”- mondja Eduard Egarter Vigl, a bolzanói kórház patológusa - és a múmia nyolcéves személyes orvosa.
Kezdetben Ötzi könnyen kezelhető beteg volt. Mivel hideg miatt jött, az Innsbrucki Anatómiai Intézet tudósai - ahová a holttestet 1991. szeptember 19-i felfedezése után vitték - hűvös és légmentesen lezárt helyen tárolták. Steril ruhákba burkolták és becsapódó jégbe csomagolták - „mint a friss halat” - mondja Anatom Gaber.
Ötzi csak 1998-ban vált problematikus esetté, amikor a speciálisan felállított bolzanói régészeti múzeumba szállították és 6 nulla fokos, 98 százalékos páratartalmú hűtőkamrában állították ki. "A korábbiaktól eltérően a test a hűtőkamrában érintkezett a levegővel" - magyarázza Egarter Vigl főkonzervátor. „Ez növelte a kiszáradás kockázatát.” Míg a száraz múmiák bőrsejtjei már nem működnek, az Ötzi nedves múmia sejtjei ma is képesek felszívni és felszabadítani a vizet. "A nedvesség oda vezet, ahol a leghidegebb van - Ötzi testétől a hűtőfalakig" - magyarázza Anatom Gaber. "Hasonló ahhoz, ahogy hideg hószemüveg ködködik, amikor belépsz egy meleg síkunyhóba."
A tudósok félelme valósággá vált. Az Ötzi III tesztjei azt mutatták, hogy a múmia több folyadékot és súlyt vesztett, mint amennyit a kutatók szeretnének. A fagylaltozó kis fehér foltjai és repedései is nyugtalanságot okoztak.
A kőkori tanút a bomlástól mentette meg az a folyamat, amelyet a jégszobrászok használtak megdermedt szobraik megőrzéséhez: vízzel permetezték őket. Ötzi kéthetente zuhanyzást kapott. A steril vizet a sejtek elnyelték, és öt milliméter vastag jégréteget képeztek a múmia felületén - ez elegendő védelmet nyújt a szövet nedvességének egy ideig tartásához. A párolgási folyamat további csökkentése érdekében a hűtőkamra csupasz acélfalait két évvel ezelőtt két centiméter vastag jégtakarókkal bélelték. Folyadéktartályként szolgálnak, kompenzálják a hűtőrendszer kis ingadozásait és állandó mikroklímát biztosítanak.
Ötzi természetvédelmi koncepciója a múmiatartókat mutatja a világ minden tájáról. Korábban gyakran követtek el kínos hibákat - például a kis Juanitával, egy perui nedves múmiával. 500 évvel ezelőtt az isteneknek feláldozott inkai lányt 1995-ben találták meg a Nevado Ampato gleccserén. Mivel senki sem tudta, mit kell tennie, Juanitát szertartás nélkül bezárták egy hűtőszekrénybe. És ez az a hely, ahol ma is fekszik - fagyasztva szilárd a kondenzációban.
Ötzi ekkora sorsot kímél, és a tudósok most kézben tartották súlyproblémáját: Napi négy gramm helyett a múmia most csak négy grammot veszít havonta. Ezt a veszteséget pótolja a szitálás, amelyet azonban egyre nagyobb időközönként hajtanak végre - jelenleg kéthavonta. A jégtáblázott falaknak köszönhetően még ezekre sem lenne szükség. "Főleg esztétikai okokból tesszük, hogy a múzeum látogatói ne panaszkodjanak, hogy a múmia legutóbb frissebbnek tűnt volna" - mondja mosolyogva Egarter Vigl.
Ötzi arca más módon is előremozdította a modern tudományt. A kőkorszaki ember koponyájának rekonstruálása érdekében a múmiát számítógépes tomográfban mértük az Innsbrucki Egyetemi Kórház II. Klinikai Radiológiai Osztályán. De hogyan lehet az adatokat műanyag modellt csinálni? "Olyan eljárást használtunk, amelyet korábban az autóiparban használtak prototípusok előállításához: a sztereolitográfiát" - magyarázza Dieter zur Nedden professzor. Egy ultraibolya lézersugár rétegenként követi a koponya anatómiai részleteit folyékony akrilgyantában. A lézer energiája megkeményítette a kitett területeket - és a lágy tömeg 40 óra alatt a kívánt szilárd alakot öltött.
Időközben a fontos leletek csontvázrészeit szinte sorozatosan reprodukálják a sztereolitográfia segítségével. Akár a 2,5 millió éves australopithecine asszony, a dél-afrikai Mrs. Ples koponyája, akár a 300 000 éves Homo heidelbergensis koponyája a zambiai "Broken Hill" -ből - az értékes darabokat már nem kell gipszbe nyomni ahhoz, hogy a modellek tudósok és Múzeumok állnak rendelkezésre. A radiológia és az antropológia az Ötzi-premier óta kéz a kézben dolgozik. Az innsbrucki és a bécsi egyetemen a kapcsolatot egy újonnan létrehozott kutatási területen, a "virtuális antropológiában" szüntették meg. Zur Nedden professzor lelkesedik, Ötzi a tudomány katalizátora. - Ez olyan, mint a Forma-1-ben: Nincs ráfordítás vagy erőfeszítés a múmia kutatására. Az eredmény sok új technika, amelyet a mindennapi életben is alkalmaznak. "
Valójában nemcsak az antropológia, hanem a plasztikai sebészet is profitál a sztereolitográfiával készült modellekből. Ha az állkapocs vagy a koponya bonyolult műveletei folyamatban vannak, minden mozdulatot a másolat alapján tervezünk meg. "Ez a számítógépen is lehetséges lenne" - ismeri el Wolfgang Recheis, az Innsbruck Radiology II fizikusa. „De a sebészek cselekvők: inkább megérintik a dolgokat.” A Recheis által összeállított adatok azt mutatják, hogy az ilyen előkészítő munka mennyire hasznos: Egy sztereolitográfiai modellel tervezett műtét során átlagosan csak fele annyian vannak. kozmetikai utókövetési műveletek szükségesek, mint korábban.
Maga a fagyizó minden bizonnyal minden idők legjobban tanulmányozott embere. Több száz kutató foglalkozott vele. Ötzinek többször kellett a kés alá mennie, és fel kellett áldoznia a fogzománcot, a bőrmaradványokat, a csontvelőt és a béltartalmat. Az csipesszel, fúróval, fogóval és ollóval történő szennyeződés megelőzése érdekében az Innsbrucki Egyetemi Kórház orvosai titán evőeszközöket készítettek - 50-szer drágábbak, mint a hagyományos rozsdamentes acélból készült sebészeti berendezések. A legtöbb más anyaggal ellentétben a titán vízzel érintkezve nem bocsátja ki a fémionokat a környezetbe.
Minden óvatosság ellenére a műveletnek következményei voltak: az egyik rideg titán csipesz a szövet eltávolításakor eltört. Azóta három centiméter hosszú darab ragadt Ötzi jobb bordaüregébe.
Összességében a tudósok körülbelül 100 mintát vettek, apró szövetcsomók, amelyek csak néhány grammot nyomnak, de a genetikai kutatók szerény részekhez szoktak. Franco Ugo Rollo, a Camerino Egyetem antropológusa rekonstruálta a jeges ételt az Ötzi emésztőrendszerében található DNS-kásából: őzfilé zöldségeken, kenyérrel vagy einkornból készült zabkásával.
Eddig azonban a kutatók Ötzi saját DNS-ével küzdöttek. Legalább a sejtmagban a makromolekulák, amelyeken a genetikai információkat tárolják, annyira megsemmisültek, hogy nem lehet hagyományos vizsgálati módszerekkel elemezni őket. A tudósok számára csak a mitokondriális DNS töredékei maradnak. A mitokondriumok a sejtmagon kívül helyezkednek el, de negatív lenyomatuk van a sejtmag DNS-ről annak érdekében, hogy vészhelyzetben képesek legyenek helyrehozni a sérült genetikai anyagot. A kutatók megpróbálják elolvasni Ötzi történetét ebből a biztonsági másolatból és a kiforgatott tényekből.
"Az igazi probléma annak kiderítése, hogy az anyag valóban a Jégembertől származik-e vagy sem" - mondja Phillip Endicott, az Oxfordi Egyetem Állattani Tanszékének régésze és antropológusa. Mert: Aligha lehet bármi olyan könnyen szennyeződni, mint a DNS. Néhány csepp nyál vagy egy érintés elegendő a modern és az ősi genetikai anyag keveréséhez. Ötzi-t elég gyakran ölelték meg. Csak a mentés során - amikor a múmiát durva erővel, síbotokkal és sűrített levegős vésőkkel hozták ki a jégből - 25 ember tartózkodott a helyszínen.
Eddig a tudósok abban reménykedtek, hogy az Ötzi beléből elemzett mitokondriális anyag valójában a jégembertől származik - és nem a hegyi vezetőtől vagy igazságügyi orvostól, aki felrohant. Phillip Endicott nem akar ilyen esélyes találatra támaszkodni. Paul Brotherton és Juan Sanchez kollégáival olyan biokémiai folyamatot dolgozott ki, amely a DNS-fragmensek elemzése során elhagyja a modern genetikai anyagot. Így biztos lehet abban, hogy az információk a kőkorszakból származnak.
Ami ilyen egyszerűnek hangzik, eddig szinte lehetetlennek tűnt. „Az európaiak ősi és modern génjei gyakorlatilag azonosak. Csak abban különböznek egymástól, hogy az ősi genetikai anyag többnyire lebomlott, és ezért a molekulák sokkal rövidebbek, mint az ép modern genetikai anyagoké. Kihaljuk ezeket a töredékeket és elemezzük őket - ezt még senki nem tette meg ”- mondja Endicott. A szakértő fukar az eredményekkel - a közzététel küszöbön áll. De a képzeletnek nincsenek korlátai, hogy az emberi történelem rejtelmeit mégis miként lehet tisztázni egy ilyen vizsgálati módszerrel. Például arra a kérdésre, hogy a modern ember génjeiben vannak-e nyomok a neandervölgyi genomról. Vagy hogy a mezőgazdaság és a szarvasmarha-tenyésztés hogyan érkezett Európába a Közel-Keletről több mint 7000 évvel ezelőtt: szájról szájra vagy köszönettel a keletről bevándorolt és őseinkkel keveredő fejlesztő munkavállalóknak?
Ami a fagylaltos ember származását illeti, úgy tűnik, hogy a nyomok sűrűsödnek Dél-Tirolban. Három évvel ezelőtt Wolfgang Müller geokémikus a kanberai Ausztrál Nemzeti Egyetemről Ötzi fogaiból megtudta, hogy az Eisack-völgyből származik. A kémiai elemek, például az oxigén és az ólom izotópjai nagyon specifikus arányban fordulnak elő ott, és helyspecifikus mintázatot képeznek. Ez felszívódik a vízben és az ételben, és összetéveszthetetlen nyomokat hagy a zománcban.
A kémiai nyomon kívül Ötzi klánja - legalábbis az anyaiaké - egyre pontosabban genetikailag található. Endicott antropológus és olasz kollégája, Rollo, egymástól függetlenül, olyan mértékben megfejtették a múmia mitokondriális genomját - amelyet csak a női vonalon keresztül adnak át -, hogy az a kilenc fő európai csoport egyikéhez sorolható legyen. Ötzi a K csoportba tartozik - egy különösen régi genetikai nem, amelyet ma is az európaiak körülbelül öt százaléka képvisel. Egyes távoli területeken, például az osztrák Ötztalban és a Belluno-hegységben, ahol Ladinok élnek, a K-klikk még mindig mélyen gyökerezik. A minták kimutatták, hogy a lakosság 20-30 százaléka tartozik hozzá. „A K-csoporton belül azonban különféle alcsoportok vannak. Ezért most fontos még tovább szűkíteni Ötzi genetikai kapcsolatát ”- mondja Endicott.
Ilyen kilátások bizakodóvá teszik Peter P. Pramstallert, neurológust, az Európai Akadémia Bolzano-i Genetikai Orvostudományi Intézetének igazgatóját. Három évvel ezelőtt javasolta Ötzi oxfordi genomjának elemzését - elvégre a gének, a történelem és az elhagyott területek is az ő kutatási területei. A Pramstaller távoli dél-tiroli hegyvidéki falvak lakóit vizsgálja meg, hogy megfejtse olyan betegségek genetikai okait, mint a Parkinson-kór és a rák. A remete genetikai felépítése nagyon régi és nagyon hasonló - néhány évtizeddel ezelőttig a falusi közösség négyötöde házasodott össze. Ideális előfeltételek a genetikai rendbontók felkutatásához és karrierjük nyomon követéséhez.
Körülbelül 1500 vinschgaui hegyvidéki lakos már megkezdte az átfogó ellenőrzést, több mint 900 kérdésre válaszolt az egészségügyben, és vért hagyott, amelyből kivonták a DNS-t. Pramstaller és csapata minden falu családfájába borsozták az adatok tömegét. Ez lehetővé teszi számukra, hogy megnézzék, egy adott betegség milyen gyakran fordul elő egy családban, és mennyi időre nyúlik vissza bizonyos gének mutációja. A keresztelési anyakönyvek és a házassági anyakönyvek segítségével a települések története a XVI. „A betegségek eredetének és fejlődésének megértése érdekében azonban sokkal többet kell tudni egy terület és annak lakóinak történetéről: Mikor telepítették be az országot? Hogyan éltél Milyen környezeti feltételeknek voltak kitéve? ”- vázolja a Pramstaller a központi kérdéseket. Ötzi meg tudja adni neki a válaszokat. A késő neolitikum korának emberei először a jégember révén alakultak ki. 1,60 méter magas, 50 kilogramm, sötétbarna haj és kék szem - így nézett ki Ötzi. Valószínűleg a „Tamins-Carasso-Isera 5 klánhoz” tartozott, az Alpok első független kulturális csoportjához.
Élete során Dél-Tirol felét bejárta - erre utal a felszerelésében lévő erdő és a pollenelemzés. Bárhol is kínlódtak niglik, Ötzi tetoválta magát, összesen több mint 50 alkalommal. Akár az ágyéki gerincen, akár a térden, az Achilles-ínon és a bokán: a szénnel dörzsölt finom vágásoknak enyhíteniük kell a fájdalmat. Vészhelyzetben volt nála elsősegélykészlet: két szőrcsíkra fűzték az antibiotikum és vérzéscsillapító tulajdonságú gomba darabjait. "A jégember ablakot nyit a múltba - és a jövő szolgálatába állítja" - mondja Pramstaller. Ha az oxfordi kutatási megközelítések betartják ígéreteiket, akkor a közeljövőben elemezni lehet Ötzi sejtmag-DNS-ét is - és összehasonlítani az orvosi dokumentumok kivonatait a Vinschgau-völgyben vizsgált hegyi gazdálkodók kivonataival.
A tudósok már többet olvastak Ötzi genetikai anyagából, mint amennyit valószínűleg szeretett volna. A mitokondriális DNS vizsgálatakor Rollo olasz antropológus két mutációra bukkant: 9055A és 11719A. A spermiumok korlátozott mobilitására utalnak. Más szavakkal: Ötzi steril lehetett.
Egyszer korábban, röviddel azután, hogy a férfit kimentették a jégről, férfiasságát megtagadták. Mivel a kőkori szégyen annyira elsorvadt és összezsugorodott, hogy szabad szemmel alig látja, a gonosz nyelvek azt állították, hogy Ötzi-t kasztrálták. Csak a nyomok keresése a nagyító alatt hozta meg a megtiszteltetést.
Az új felismerés, miszerint Ötzi esetleg nem tudott gyermekeket szülni, újabb ütés az öv alatt - és spekulációkat gerjeszt a kőkori ember sorsáról. Mert egyelőre nem világos, miért gyilkolták meg az öreget - 45 éves Ötzi idős kortárs volt -. Kétségtelen, hogy a medvebőr sapkás és kecskeszőr kabátos férfit nagyra értékelték. Végül is egy rézpengés csatabárd volt nála, amely akkor csak jól felfegyverzett harcosoknál volt. De steril és saját klánja támogatása nélkül védtelen lett volna a közösség szeszélye ellen. Talán tülekedés tört ki a falu hierarchiájában, talán a kőkorszakiak harcoltak a készletek vagy az áruk elosztása miatt. Azonban: Ötzi egy elűzött magányos lehetett, aki a magas hegyekbe menekült, és ott megölték - feltételezi Rollo antropológus.
A dél-tiroli Ötzi-kutatók, Egarter Vigl és Peter P. Pramstaller nem igazán akarják elhinni, hogy pártfogoltjuknak kudarcot kellett volna vallania a szaporodás szempontjából. És még Rollo is perspektívába helyezi: „Megtaláltuk a génmutációkat. De a modern orvoslás nem biztos abban, hogy valóban meddőséghez vezetnek-e. "
Tehát egy nap megmarad a remény, hogy találunk egy Ötzi IV-t - a legendás gleccsermúmia igazi leszármazottját. ■
Névtelen
• Körülbelül 100 mintát vettek Ötzitől - valószínűleg minden idők legjobban vizsgált személye.
• A sztereolitográfia segítségével a tudósok műanyag modellt készítettek Ötzi koponyájáról akrilgyantából.
• A kutatók még nem tudták megfejteni a múmia DNS-ét, mert a sejtmagokban lévő genetikai anyag súlyosan megsemmisült.