S obrovskými zakřivenými rohy a masivní postavou - vyrůstajícími přes pět a půl metru a vážícími se více než tuny - vyhynulý býk aurochů vyvolává vize téměř mýtického tvora. Mocný druh skotu se objevuje v celé historii, zobrazený v jeskynních malbách z období 40 000 let, představovaných jako symbol síly ve starověké řecké architektuře, dokonce používaný jako bitevní zvíře během vlády Římské říše.
Ale mocní aurochové, předci moderního skotu, zmizeli z Evropy na počátku 16. století. Vědci dnes vědí jen málo o tom, co se stalo s tímto kdysi všudypřítomným druhem.
Mikkel Sinding, výzkumník paleogenomiky na Trinity College v Dublinu, byl po většinu své akademické kariéry fascinován aurochy. Co se stalo s velkým skotem, který se teprve před 500 lety potuloval po celé Evropě, Asii a severní Africe? Byli aurochové loveni k zániku, nebo byla zvířata asimilována do domácího genového fondu? Jak úzce souvisí aurocha s moderní krávou?
Abychom zaplnili některé mezery v našem chápání evoluce aurochů, Sinding hledá genetické stopy z minulosti. Sekvenování genomu poskytuje nástroj pro zkoumání malých odchylek v aurochové DNA a odhaluje, jak tato zvířata žila a možná to, co je vedlo k zániku.
Izolace staré DNA je dostatečně tvrdá. Nalezení různých vzorků aurochů DNA je ještě těžší. Národní muzeum Dánska - kde Sinding studoval aurochy - má k dispozici dva kompletní kostry, ale DNA ze dvou vzorků neposkytuje dostatek údajů pro sledování genetické historie celé evropské populace.
Sinding a jeho kolega, genetik Tom Gilbert, hovořili s kurátorem v Národním muzeu Dánska, když přišli s nápadem získat více vzorků aurochů pro testování DNA. V kodaňském muzeu je umístěna sbírka středověkých skandinávských pitných rohů, z nichž některé jsou dostatečně velké, aby pocházely z aurochů. Gilbert a Sinding diskutovali o nedostatku testovatelných artefaktů, když kurátor řekl: „Nezvažovali jste se podívat na ty rohy?“
"Jsi génius, " odpověděl Sinding.
Kožešinová parka, možná z Aljašky nebo Sibiře, s kapucí, o které se věří, že je vyrobena z liščí kožešiny. (Národní muzeum přírodní historie, antropologické oddělení) Navzdory tomuto časnému nadšení neměl tým Gilberta a Sindinga velké naděje. Testování DNA může být částečně nebo zcela destruktivní proces a kurátoři mají tendenci se mračit na jakýkoli výzkum, který zahrnuje odštěpení nebo zničení části artefaktu. "Mysleli jsme si:" V pekle neexistuje způsob, jak to dokázat, "říká Gilbert. K jejich překvapení však muzeum souhlasilo s tím, že nechal Sindela provádět testy.
"Nevěděli jsme, jestli to budou aurochové rohy." Byly to rohy z kulturní sbírky, “říká Sinding. Některé rohy ve sbírce sahají do řecko-římského starověku. V pozdní 13. století, pití rohy zažily oživení popularity mezi šlechtou a duchovenstvo. Ozdobné rohy - vyrobené z dutého keratinového pláště a zlacené zlatem, stříbrem nebo bronzem - byly použity k ozdobě královských stolů. Největší roh ve sbírce Národního muzea Dánska byl švédskou armádou považován za kořist války během polsko-švédské války na začátku 17. století.
Od konce 14. a začátku 15. století byl umožněn přístup k šesti rohům: lovecký roh z posledního býka aurochů a pět středověkých pitných rohů. V nedávné studii zveřejněné v časopise The Journal of Archaeological Science, Sinding a jeho kolegové extrahovali mitochondriální DNA z těchto rohů a vytvořili téměř kompletní mitochondriální genom (zahrnující DNA z ženské linie). Na základě genetického důkazu a velikosti rohů dospěl Sinding a jeho tým k závěru, že nejméně čtyři z rohů na pití byly pravděpodobně odebrány z poslední populace býků aurochů, aby se potulovali po rovinách Evropy. Tři rohy obsahovaly specifickou genetickou sekvenci nalezenou pouze v čistých aurochech.
Kromě odkrytí chybějících kapitol přirozené historie aurochů studie také neúmyslně identifikovala sbírku skandinávských pitných rohů muzea jako jednu z největších potvrzených sbírek vzorků aurochů na světě. Sindingova práce je připomínkou toho, že kulturní sbírky v těchto institucích - kde se vyšetřování často zaměřují na lidské chování - jsou také naplněny artefakty ze zvířecích kůží, zubů, drápů a různých dalších zbytků zaniklé fauny.
Vědci obvykle odebírají vzorky ze sbírek přírodní historie, které jsou speciálně vyhrazeny pro testování. Ale stále více vědci v přírodních vědách a genetici doufají, že artefakty vyjdou ze skla.
Spojením biologie, archeologie a chemie vzrostlo pole paleogenomiky, říká Matthew Collins, bioarcheolog z University of York známý pro svou práci získávání živočišné DNA ze středověkého pergamenu. Došlo k „skutečnému výbuchu“ zájmu, zejména když si vědci uvědomí, že „mohou jezdit po technologických pokrokech“.
Mezi potápěči v těchto nových výzkumných příležitostech je Tatiana Feuerborn v Dánském národním muzeu. Studuje DNA ve starověkém oblečení, konkrétně v oděvech vyrobených z kožešin psích spřežení a vlků. Feuerborn s pomocí Sinding procházel muzea, aby získala vzorky zvířecí kůže.
Většina z těchto zvířecích vzorků seděla v historických sbírkách, nedotčená, po více než sto let, nashromážděli nezávislí průzkumníci, kteří procházeli Arktidou, aby se dozvěděli více o domorodých kulturách, podle Feuerborna. Nyní používá oblečení ke studiu vývoje psích spřežení.
"Z těchto materiálů získáváme dva různé životy, " říká Feuerborn. První život poskytuje historické souvislosti o psech a kulturách, které je chovaly. Druhý život dává „nahlédnutí do samotného psa, jeho životnosti, obecnou představu o jeho genetickém složení“.
"Šílená věc je, že si uvědomujete, že v uměleckých galeriích, muzeích, archivech je spousta věcí, které byly uloženy, protože jsou buď krásné nebo důležité, nebo dokonce jen obyčejné, " říká Collins. "Oblečení, legální text o zemi, všechno takové věci, které byly vyrobeny z rostlin a zvířat - len, vlna, kůže, roh - to všechno také nese biologický signál."
Pro vědce jako Sinding, Feuerborn a Collins jsou tyto archeologické sbírky plné nepřehlédnutelných údajů. Mnoho manažerů sbírek a konzervátorů však nechce nechat své neocenitelné exempláře prodávat a zkoumat.
Collins se nejprve snažil získat vzorky pergamenu pro svůj výzkum. "Mluvili jsme s vedoucím archivů [na Cambridge University] a myslel si, že je to velmi cool nápad. Neobtěžoval jsem se mluvit s konzervátory, kteří si mysleli, že se jedná o nesmírně nelichotivý nápad. “
Jedna z dochovaných kopií Magny Carty z roku 1215, napsaná na pergamenu z ovčí kůže. (Britská knihovna) Martin Appelt, kurátor etnografických sbírek v Národním muzeu Dánska, je zodpovědný za udělování povolení vědcům vzorkovat artefakty pro studium DNA. Appelt vždy začíná každý projekt tím, že si připomíná jediný princip: „Pokud se rozhodnete celý artefakt utratit za nějakou destruktivní analýzu, pravděpodobně to nebudete moci znovu získat.“
V jádru je extrakce DNA destruktivní a invazivní. Rozsah ničení závisí na povaze artefaktu. Aby Feuerborn mohla extrahovat DNA z oděvu, potřebuje vzorek přibližně poloviční velikosti děrovačky. Těsnění oškrábaných keratinových hoblin z nejvnitřnější části rohů pití. A Collins téměř nemohl dokončit svou práci vůbec - poté, co byl odepřen souhlas s přímým vzorkováním pergamenu, mu bylo umožněno shromažďovat prach, který padl z dokumentů během pravidelného čištění.
Vědci obecně chápou obavy z odběru vzorků omezené nabídky historických artefaktů. "Přál bych si, aby vlastně více muzeí řeklo ne, " říká Collins. "Protože pokud přemýšlíte o tom, do jaké míry byly vzorky fosilních vzorků odebrány pro starodávnou DNA, pokud jdete do muzeí, uvidíte tolik částí sbírky s malými zářezy vyříznutými nebo rozbitými."
Jak se technologie genetického vzorkování zlepšují, kurátoři pracují na nalezení rovnováhy mezi ochranou a výzkumem. "Obecně je to výzva, kterou se pole musí zabývat, " říká Tim Cleland, molekulární paleontolog z Smithsonian's Museum Conservation Institute. "U proteomiky i starověké DNA potřebujeme pro práci s čím dál méně materiálu a jak postupujeme vpřed, vzorky se budou zmenšovat a zmenšovat, protože informace se zlepšují."
I s těmito zálohy je klíčový odpovědný výběr omezených zdrojů. Enrico Cappellini , profesor EvoGenomics v Dánském přírodovědném muzeu, byla muzea vypálena dříve. Cappellini pracuje se vzácnými a vzácnými vzorky, od klasických obrazů až po tisíce let staré zubní skloviny. " Lidé někdy chodí do muzeí, přistupují k nim, získávají vzorky a pak zmizí, " říká Cappellini. "Pokud analýza není tak úspěšná, jak se předpokládalo, lidé se ani neobtěžují psát základní zprávu pro muzeum pro jejich záznamy, a v důsledku toho není jejich ochota poskytnout vzorky tak vysoká."
Účelem těchto základních zpráv je pomoci muzeím sledovat distribuci jejich sbírek a poskytovat informace o povaze vyšetření a výsledcích výzkumu. Bohužel, Cappellini říká, že příliš málo vědců věnuje čas vyplnění těchto zpráv.
"[Národní muzeum v Londýně] vydalo 70 destrukčních vzorků pro destruktivní analýzu a dostali zprávy pouze o hrstce, " říká Collins. "Mám na mysli doslova pět nebo tak něco a oni dostali jen materiál ze dvou nebo tří." Zbytek právě šel do éteru. “
Některé instituce mají zavedeny přísnější systémy pro boj proti zbytečnému chování. Například v muzeích Smithsonian existuje „velmi silná policejní kontrola vzorků“, říká fyzikální vědkyně Caroline Solazzo. Vysvětluje, že jakmile výzkumný pracovník získá povolení k použití hodnotného vzorku, „ujišťujeme se, že každý ví, na co bude vzorek použit, kolik zbývá poté a vzorky vrátíme.“
Kurátoři jsou obecně sympatičtí k výzkumu, který vědci doufají, že dosáhnou, ale jsou také správci vzácných historických objektů, jako jsou dekorativní pitné rohy, historické dokumenty a neocenitelné oděvy. Vědci budou vždy tvrdit, že jejich techniky jsou rafinovanější nebo jejich cíl je skutečně inovativní.
"Vždy existuje rovnováha mezi tím, co lze získat vědomě, a tím, co musíme obětovat s ohledem na tento omezený zdroj, " říká Appelt.
