Tzi; 06 Cum o mumie stârnește știința
Ötzi are un văr. Nici o rudă biologică, ci un omonim și un coleg de cameră. Ötzi III - un cadavru în vârstă artificială - se află într-o cameră de răcire a Muzeului de Arheologie Bolzano, la mai puțin de cinci metri distanță de celebra mumie ghețară. Spre deosebire de celebrul său model de rol, Ötzi III rămâne ascuns ochilor publicului, deși - cel puțin vizual - are tot atâtea de oferit ca originalul: piele uscată, obraji scufundați, ten brun închis. Potopul îl face să pară și mai îndrăzneț decât omul de gheață. Cu toate acestea, Ötzi III nu este o specie a epocii de piatră, ci un tovarăș din prezent, care - în testamentul său - și-a lăsat moștenirea cadavrului cercetării medicale din Austria.
Modul în care cei doi bărbați au devenit mumie nu ar putea fi mai diferit. Ötzi - originalul - a murit la începutul verii în urmă cu peste 5000 de ani, pe Tisenjoch, în Alpii Ötztal. Probabil că a pierit în agonie, s-a repezit, cu coaste rupte, o vârf de săgeată în umărul stâng, o tăietură căscată în mâna dreaptă și acoperită de vânătăi. Timp de câteva zile, dacă nu chiar săptămâni, morții au rămas neprotejați în golul de 40 de metri lungime, 7 metri lățime și 3 metri adâncime care urma să devină mormântul său de milenii. Aerul ascuțit de munte, la o altitudine de 3.210 metri, a uscat corpul și l-a înghețat. Microorganismele care afectează în mod normal un cadavru nu s-au dus la munca lor distructivă în astfel de condiții inospitaliere. O pătură liberă de zăpadă a îngropat în cele din urmă pe morți și a respins gurașii și insectele lacome. În cele din urmă, un strat de gheață de 20 de metri grosime sicriul martorului din epoca de piatră.
Ötzi III, pe de altă parte, a fost transformat în mumie în urmă cu aproximativ zece ani, folosind cea mai recentă tehnologie. Interiorul lui fusese păstrat anterior în institutul anatomic al Universității din Innsbruck cu un amestec de formaldehidă și carbol: medicii îi pompaseră în vene aproximativ șapte litri de suc agresiv. Metamorfozarea mumiei a avut loc într-o cameră de răcire care a fost ventilată continuu cu ventilatoare. Curentul constant, temperaturile scăzute și o încărcătură de cărbune activ - carbon poros care absorbe umezeala - au făcut cadavrul în șase luni ceea ce făcuseră omul din epoca de piatră de 5000 de ani de vânt, gheață și zăpadă: un om cântărind în jur de 13,5 kilograme Mumie ghețară - făcută din piele și oase, mușchi și cartilaj, țesut conjunctiv și apă.
La fel ca o mare parte din cercetările despre Ötzi, mumificarea Ötzi III a fost o realizare de pionierat - fără nicio garanție de succes. Așa s-a întâmplat că prima încercare de a congela artificial un cadavru (Ötzi II) a eșuat. „Corpul nu a fost conservat cu formaldehidă și avea un conținut prea ridicat de grăsimi. Bacteriile au fost mai rapide decât noi ”, explică Othmar Gaber, profesor emerit de anatomie la Universitatea din Innsbruck.
Dar de ce ai nevoie de un facsimil când ai originalul? „Toate măsurile de conservare a înghețatului trebuie testate în prealabil pe Ötzi III. Orice greșeală ar fi fatală ”, spune Eduard Egarter Vigl, patolog la spitalul din Bolzano - și medicul personal al mumiei timp de opt ani.
La început, Ötzi era un pacient ușor de îngrijit. De când a venit din frig, oamenii de știință de la Innsbruck Anatomy Institute - unde cadavrul fusese luat după descoperirea sa din 19 septembrie 1991 - pentru a-l depozita într-un loc răcoros și etanș. L-au înfășurat în cârpe sterile și l-au împachetat în gheață - „ca peștele proaspăt”, spune Anatom Gaber.
Ötzi a devenit o problemă abia în 1998, când a fost expediat la muzeul de arheologie special amenajat din Bolzano și a expus într-o cameră rece cu 6 grade sub zero și o umiditate de 98%. „Spre deosebire de înainte, corpul a intrat în contact cu aerul din camera de răcire”, explică conservatorul-șef Egarter Vigl. „Acest lucru a crescut riscul de deshidratare.” În timp ce celulele pielii mumiilor uscate nu mai funcționează, cele ale mumiei umede Ötzi pot absorbi și elibera apă și astăzi. „Umiditatea este atrasă acolo unde este cel mai rece - de la corpul Ötzi la pereții de răcire”, explică Anatom Gaber. „Asemănător cu modul în care se aburesc ochelarii de zăpadă reci când intrați într-o cabană de schi caldă”.
Temerile oamenilor de știință au devenit realitate. Testele pe Ötzi III au arătat că mumia a pierdut mai mult fluid și greutate decât și-ar dori cercetătorii. Micile pete albe și crăpăturile de la omul de înghețată au provocat, de asemenea, neliniște.
Ceea ce l-a salvat pe martorul epocii de piatră de la descompunere a fost un proces pe care sculptorii de gheață îl folosesc pentru a-și păstra sculpturile înghețate: îi pulverizează cu apă. Ötzi a primit un tratament de duș la fiecare două săptămâni. Apa sterilă a fost absorbită de celule și a format o peliculă de gheață groasă de cinci milimetri pe suprafața mumiei - suficientă protecție pentru a menține umezeala în țesut pentru o vreme. Pentru a reduce și mai mult procesul de evaporare, pereții goi de oțel ai camerei de răcire au fost căptușiți cu plăci de gheață groase de doi centimetri în urmă cu doi ani. Acestea servesc ca rezervor de lichid, compensează micile fluctuații ale sistemului de răcire și asigură un microclimat constant.
Conceptul de conservare a Ötzi arată calea deținătorilor de mumii din întreaga lume. Făcuseră adesea greșeli jenante în trecut - de exemplu cu micuța Juanita, o mumie umedă din Peru. Fata inca care a fost sacrificată zeilor acum 500 de ani a fost găsită în 1995 pe ghețarul Nevado Ampato. Pentru că nimeni nu știa ce să facă, Juanita era închisă fără cerimonie într-un frigider. Și acolo se află și astăzi - solid înghețat în condens.
Ötzi este scutit de o astfel de soartă, iar oamenii de știință au controlat acum problema greutății sale: în loc de patru grame pe zi, mumia pierde acum doar patru grame pe lună. Această pierdere este compensată de sesiunile de ploaie, care, cu toate acestea, se desfășoară la intervale tot mai mari - în prezent la fiecare două luni. Datorită pereților cu panouri de gheață, nici măcar aceștia nu ar mai fi necesari. "O facem în principal din motive estetice, astfel încât vizitatorii muzeului să nu se plângă că mumia ar fi arătat mai proaspătă ultima dată", spune Egarter Vigl zâmbind.
Chipul lui Ötzi a avansat știința modernă și în alte moduri. Pentru a reconstitui craniul bărbatului din epoca de piatră, mumia a fost măsurată în cadrul Departamentului Clinic pentru Radiologie II al Spitalului Universitar din Innsbruck într-un computer tomograf. Dar cum transformi datele într-un model din plastic? „Am folosit un proces folosit anterior în industria auto pentru a produce prototipuri: stereolitografia”, explică profesorul Dieter zur Nedden. Un fascicul laser ultraviolet a trasat detaliile anatomice ale craniului strat cu strat în rășină acrilică lichidă. Energia laserului a întărit zonele expuse - iar masa moale a luat forma solidă dorită în decurs de 40 de ore.
Între timp, părțile scheletice ale descoperirilor importante sunt reproduse aproape în serie cu ajutorul stereolitografiei. Indiferent dacă craniul doamnei Australopithecine, doamna Ples, veche de 2,5 milioane de ani, din Africa de Sud, sau cel al Homo heidelbergensis, vechi de 300.000 de ani, de pe „Broken Hill” din Zambia - piesele prețioase nu mai trebuie să fie presate în tencuială pentru ca modelele să fie folosite de oamenii de știință și Sunt disponibile muzee. Radiologia și antropologia au funcționat mână în mână de la premiera Ötzi. La universitățile din Innsbruck și Viena, conexiunea a fost sigilată într-o zonă de cercetare nou înființată, „antropologia virtuală”. Profesorul zur Nedden se entuziasmează, Ötzi este un catalizator al științei. „Este ca în Formula 1: nu se economisește nici o cheltuială sau efort pentru cercetarea mumiei. Rezultatul este o mulțime de tehnici noi care sunt folosite și în viața de zi cu zi. "
De fapt, nu doar antropologia, ci și chirurgia plastică beneficiază de modele realizate cu stereolitografie. Dacă operațiuni complicate pe maxilar sau craniu sunt în așteptare, fiecare mișcare este planificată pe baza copiei. „Acest lucru ar fi posibil și pe computer”, admite Wolfgang Recheis, fizician la Innsbruck Radiology II. „Dar chirurgii fac lucrători: preferă să atingă lucrurile.” Datele pe care le-a compilat Recheis arată cât de utilă este o astfel de lucrare pregătitoare: Într-o operație care a fost planificată cu un model de stereolitografie, există în medie doar jumătate operații de urmărire cosmetică necesare ca înainte.
Omul cu înghețată însuși este, fără îndoială, cel mai bine studiat om din toate timpurile. Sute de cercetători s-au ocupat de el. Ötzi a trebuit să treacă de mai multe ori sub cuțit și a sacrificat smalțul dinților, resturile de piele, măduva osoasă și conținutul intestinal. Pentru a preveni contaminarea cu pensete, burghie, clești și foarfece, medicii de la Spitalul Universitar din Innsbruck au fabricat tacâmuri din titan - de 50 de ori mai scumpe decât echipamentele chirurgicale convenționale din oțel inoxidabil. Spre deosebire de majoritatea celorlalte materiale, titanul nu eliberează ioni metalici în mediu atunci când intră în contact cu apa.
În ciuda tuturor precauțiilor, o operație a avut consecințe: una dintre pensetele fragile din titan s-a rupt atunci când a fost îndepărtat țesutul. De atunci, o bucată lungă de trei centimetri a fost blocată în cavitatea coastei drepte a Ötzi.
Una peste alta, oamenii de știință au prelevat în jur de 100 de probe, noduli mici de țesut cântărind doar câteva grame. Dar cercetătorii genetici sunt obișnuiți cu porțiuni modeste. Franco Ugo Rollo, antropolog la Universitatea din Camerino, a reconstruit masa de gheață din piureul de ADN din tractul digestiv al Ötzi: file de căprioară pe legume, cu pâine sau piure făcut din einkorn.
Până acum, însă, cercetătorii și-au mușcat dinții de ADN-ul Ötzi însuși. Cel puțin în nucleul celular, macromoleculele pe care sunt stocate informațiile genetice au fost atât de grav distruse încât nu pot fi analizate folosind metode convenționale de examinare. Tot ce rămâne pentru oamenii de știință sunt fragmente de ADN mitocondrial. Mitocondriile sunt situate în afara nucleului celular, dar au o amprentă negativă a ADN-ului nucleului celular pentru a putea repara materialul genetic deteriorat în caz de urgență. Cercetătorii încearcă să citească povestea lui Ötzi din această copie de rezervă și faptele întortocheate.
„Adevărata problemă constă în a afla dacă materialul provine sau nu de fapt de la Iceman”, spune Phillip Endicott, arheolog și antropolog la Departamentul de Zoologie al Universității din Oxford. Pentru că: Aproape orice poate fi atât de ușor contaminat ca ADN-ul. Câteva picături de salivă sau o atingere sunt suficiente pentru a amesteca material genetic modern și antic. Ötzi a fost ghemuit destul de des. Numai în timpul salvării - când mumia a fost scoasă din gheață cu forță brută, bastoane de schi și dalte cu aer comprimat - 25 de persoane se aflau la fața locului.
Până în prezent, oamenii de știință au sperat că materialul mitocondrial analizat din intestinele Ötzi provine de fapt de la gheață - și nu de la ghidul montan sau medicul legist care se repezise. Phillip Endicott nu vrea să se bazeze pe o astfel de lovitură. Împreună cu colegii săi Paul Brotherton și Juan Sanchez, el a dezvoltat un proces biochimic care lasă în afara materialului genetic modern atunci când analizează fragmente de ADN. Deci, el poate fi sigur că informațiile provin din epoca de piatră.
Ceea ce sună atât de simplu a părut aproape imposibil până acum. „Genele antice și moderne ale europenilor sunt practic identice. Ele diferă doar prin faptul că materialul genetic antic a decăzut în mare parte și, prin urmare, moleculele sunt mult mai scurte decât cele ale materialului genetic modern intact. Pescăim aceste fragmente și le analizăm - nimeni nu a mai făcut asta înainte ”, spune Endicott. Expertul este zgârcit cu rezultate - publicarea este iminentă. Dar nu există limite ale imaginației cu privire la misterele istoriei umane care pot fi clarificate în continuare cu o astfel de metodă de investigare. De exemplu, întrebarea dacă există urme ale genomului neanderthalian în genele oamenilor moderni. Sau cum agricultura și creșterea bovinelor au venit în Europa din Orientul Mijlociu în urmă cu peste 7000 de ani: prin gură din gură sau datorită lucrătorilor în dezvoltare care au imigrat din Est și s-au amestecat cu strămoșii noștri?
În ceea ce privește originile omului de înghețată, urmele par să se îngroașe în Tirolul de Sud. În urmă cu trei ani, geochimistul Wolfgang Müller de la Universitatea Națională Australiană din Canberra a aflat din dinții lui Ötzi că provine din valea Eisack. Izotopii elementelor chimice precum oxigenul și plumbul apar acolo într-un raport foarte specific și formează un model specific sitului. Acesta este absorbit prin apă și alimente și lasă urme inconfundabile în smalț.
În afară de indiciul chimic, clanul lui Ötzi - cel puțin cei de partea mamei - sunt localizați genetic din ce în ce mai precis. Antropologul Endicott și colegul său italian Rollo au descifrat, independent unul de celălalt, genomul mitocondrial al mumiei - care este moștenit doar prin linia feminină - într-o asemenea măsură încât poate fi atribuit unuia dintre cele nouă grupuri europene principale. Ötzi aparține grupului K - un sex genetic deosebit de vechi, care este încă reprezentat în prezent în aproximativ cinci la sută dintre europeni. În unele zone îndepărtate, cum ar fi Ötztal austriac și munții din Belluno, unde locuiesc ladini, clica K pare să fie încă profund înrădăcinată. Probele au arătat că 20-30 la sută din populație îi aparține. „Cu toate acestea, există diferite subgrupuri în cadrul grupului K. De aceea, acum este important să restrângem și mai mult relația genetică a lui Ötzi ”, spune Endicott.
Astfel de perspective îl fac pe Peter P. Pramstaller, neurolog și șef al Institutului de Medicină Genetică de la Academia Europeană din Bolzano, încrezător. În urmă cu trei ani, el a sugerat analiza genomului Ötzi la Oxford - la urma urmei, genele, istoria și zonele părăsite de Dumnezeu sunt, de asemenea, domeniul său de cercetare. Pramstaller examinează locuitorii satelor montane îndepărtate din Tirolul de Sud pentru a descifra cauzele genetice ale bolilor precum Parkinson și cancer. Machiajul genetic al pustnicului este foarte vechi și foarte asemănător - până acum câteva decenii, patru cincimi din comunitatea satului s-au căsătorit. Condiții prealabile ideale pentru a localiza problemele genetice și pentru a-și urmări cariera.
Aproximativ 1500 de locuitori de munte din Vinschgau au început deja verificarea generală, au răspuns la mai mult de 900 de întrebări pe tema sănătății și au lăsat sânge din care a fost extras ADN-ul. Pramstaller și echipa sa au arborat arborele genealogic al fiecărui sat cu masa de date. Acest lucru le permite să vadă cât de des apare o anumită boală într-o familie și cât de departe se extinde mutația anumitor gene. Cu ajutorul registrelor de botez și a registrelor de căsătorie, istoria așezărilor poate fi urmărită până în secolul al XVI-lea. „Pentru a înțelege originea și dezvoltarea bolilor, totuși, trebuie să știți multe mai multe despre istoria unei zone și a locuitorilor săi: Când au colonizat țara? Cum ai trăit La ce condiții de mediu au fost expuși? ”, Subliniază Pramstaller întrebările centrale. Ötzi îi poate da răspunsurile. Oamenii din neoliticul târziu s-au format mai întâi prin omul de gheață. Înălțime de 1,60 metri, 50 de kilograme, păr brun închis și ochi albaștri - așa arăta Ötzi. A aparținut probabil „clanului Tamins-Carasso-Isera 5”, primul grup cultural independent din Alpi.
În timpul vieții sale a călătorit prin jumătate din Tirolul de Sud - acest lucru este indicat de pădurile din echipamentul său și de analiza polenului. Ötzi s-a tatuat oriunde l-au chinuit negrii, de peste 50 de ori în total. Indiferent dacă este pe coloana lombară și pe genunchi, tendonul și glezna lui Ahile: tăieturile fine care au fost frecate cu cărbune ar trebui să atenueze durerea. Avea cu el o trusă de prim ajutor pentru situații de urgență: bucăți de o ciupercă care are proprietăți antibiotice și hemostatice erau înșirate pe două benzi de blană. „Omul de gheață deschide o fereastră către trecut - și o pune în slujba viitorului”, spune Pramstaller. Dacă abordările de cercetare de la Oxford își țin promisiunile, s-ar putea analiza ADN-ul nucleului celular al Ötzi în viitorul apropiat - și să compare extrase din dosarele sale medicale cu cele ale fermierilor de munte anchetați din Valea Vinschgau.
Oamenii de știință au citit deja din materialul genetic al lui Ötzi decât ar fi dorit probabil. La examinarea ADN-ului mitocondrial, antropologul italian Rollo a dat peste două mutații: 9055A și 11719A. Acestea indică o mobilitate limitată a spermei. Cu alte cuvinte: Ötzi ar fi putut fi steril.
Înainte, la scurt timp după ce bărbatul a fost salvat de pe gheață, bărbăția i-a fost refuzată. Deoarece rușinea din epoca de piatră este atât de ofilită și ștearsă încât cu greu o puteți vedea cu ochiul liber, limbile rele au susținut că Ötzi a fost castrat. Numai căutarea unor indicii sub lupă a adus mântuirea onoarei.
Noua înțelegere că Ötzi ar fi putut să nu creeze copii este o altă lovitură sub centură - și stârnește speculații despre soarta omului din epoca de piatră. Pentru că încă nu este clar de ce bătrânul - la 45 de ani Ötzi era un contemporan în vârstă - a fost ucis. Fără îndoială, bărbatul cu pălărie de piele de urs și haina de păr de capră a fost foarte apreciat. La urma urmei, purta o hatchetă cu cupru pe care o aveau atunci doar războinicii bine înarmați. Dar steril și fără sprijinul propriului său clan, el ar fi fost lipsit de apărare față de capriciile comunității. Poate că a izbucnit o luptă în ierarhia satului, poate că oamenii din Epoca de Piatră se luptau pentru aprovizionare sau distribuirea de bunuri. Cu toate acestea: Ötzi ar fi putut fi un singuratic izgonit care a fugit în munții înalți și a fost ucis acolo, speculează antropologul Rollo.
Cercetătorii Egarter Vigl și Peter P. Pramstaller din Tirolul de Sud din Ötzi nu vor cu adevărat să creadă că protejatul lor ar fi trebuit să eșueze în ceea ce privește reproducerea. Și chiar Rollo îl pune în perspectivă: „Am găsit mutațiile genetice. Dar medicina modernă nu este sigură dacă acestea conduc cu adevărat la infertilitate ".
Așadar, într-o zi rămâne speranța de a găsi un Ötzi IV - un descendent real al legendarei mumii ghețare. ■
Fără titlu
• Aproximativ 100 de eșantioane au fost preluate de la Ötzi - el este probabil cel mai bine examinat din toate timpurile.
• Cu ajutorul stereolitografiei, oamenii de știință au realizat un model plastic al craniului Ötzi din rășină acrilică.
• Cercetătorii nu au reușit încă să descifreze ADN-ul mumiei, deoarece materialul genetic din nucleele celulare a fost sever distrus.