Мумию Айсмена хранят в холодильной камере при постоянной температуре -6°С и относительной влажности 99%. Фото: Музей археологии Южного Тироля/Eurac Research/Марион Лафоглер.
В замороженных тканях ледяного человека Эци, возраст которого оценивается примерно в 5300 лет, обнаружены не только следы древней кишечной микробиоты, но и колонии дрожжевых грибов, приспособленных к экстремально низким температурам. Подобное соседство превращает мумию, некогда извлечённую из ледника, в уникальную микробную капсулу времени, где многовековая история переплетается с современными микробными сообществами.
В ходе всестороннего анализа, результаты которого были опубликованы в журнале Микробиом, научная группа задействовала широкий спектр образцов, чтобы отделить микроорганизмы, сопровождавшие Эци при жизни, от микробов, попавших на тело уже после смерти — как за время пребывания в леднике, так и за 30 лет современной консервации. В частности, изучались лёд, собранный с поверхности мумии, талая вода, полученная изнутри, а также биоматериал, взятый мазками. Дополнительно были привлечены ранее накопленные данные о тканях кишечника и содержимом желудка, а чтобы выявить возможный источник загрязнений, анализировали и образец грунта, изъятый на месте обнаружения Эци в 1991 году. С того момента тело сохранялось в замороженном состоянии.
Особое внимание исследователи уделили микробному сообществу, обитавшему в пищеварительном тракте Эци. Генетический материал, извлечённый из внутренних тканей, подтвердил присутствие бактерий, которые изначально входили в состав флоры кишечника. Как было установлено ещё в 2019 году специалистами Eurac Research, эта микробиота демонстрирует поразительное сходство с ограниченным набором микроорганизмов, известных у ранних человеческих популяций. Многие из подобных бактерий сегодня крайне редко встречаются у людей, живущих в индустриальных обществах, что делает находку настоящим окном в прошлое.
Адаптированные к холоду дрожжи с ледника
Помимо древних бактерий, команда столкнулась с неожиданной находкой — дрожжевыми грибами, которые явно приспособлены к жизни в холодной среде. Эти микроорганизмы были обнаружены в образцах кожи, талой воде, скопившейся внутри мумии, а также в пробах из желудка. Генетическое тестирование показало, что выделенные штаммы родственны дрожжам, встречающимся в экстремально холодных регионах, включая Антарктиду. Это обстоятельство подтверждает гипотезу о том, что грибы поселились на теле Эци ещё в леднике и оставались его молчаливыми спутниками на протяжении тысячелетий. По мнению исследователей, подобные микроорганизмы могут в перспективе найти применение в промышленных процессах.
В ходе исследования учёные обнаружили как сильно деградировавшую древнюю ДНК, так и хорошо сохранившиеся современные нуклеиновые кислоты. Такое сочетание указывает на то, что микробиота мумии не является статичным артефактом: она продолжает существовать и в нынешних условиях хранения, при температуре минус шесть градусов по Цельсию и высокой влажности. Часть микроорганизмов, вероятно, пребывает в спящем состоянии, что делает мумию живой биологической системой.
«Мы видим здесь преемственность, — отмечает Франк Мейкснер, директор Института исследований мумий при Eurac Research. — Эти дрожжи сопровождают Эци в его долгом путешествии на протяжении тысячелетия». По словам исследователя, мумия — это «не статический реликт, а динамическая биологическая система».
Отдельного внимания заслуживает тот факт, что три из четырёх выявленных видов дрожжей обладают генетической способностью к разложению фенола. После извлечения Эци в 1991 году это вещество применялось для удаления грибкового налёта с поверхности мумии. По предположению специалистов, дрожжи могли использовать фенол в качестве источника питания, что способствовало их сохранению и даже размножению.
«Микробиом мумии уникален, потому что мы имеем дело с микробами, существующими более 5000 лет, и в то же время с современными микробами, которые были завезены с момента открытия», — поясняет микробиолог и ведущий автор работы Мохамед С. Сархан.
В настоящее время состояние ледяного человека находится под постоянным контролем Археологического музея Южного Тироля, который предпринимает все необходимые меры для его сохранности и будущих исследований. Мумия по-прежнему хранится в холодильной камере при температуре -6°С и относительной влажности 99%, что обеспечивает стабильные условия для уникальной микробной экосистемы.
«Условия сохранения мумии сегодня очень стабильны», — сказал он. Комментирует Элизабет Валлацца, директор археологического музея Южного Тироля, который курирует сохранение мумии: «Тщательный микробиологический мониторинг гарантирует, что мумия не получает никаких повреждений». Но, несомненно, необходимы дальнейшие исследования и все внешние усилия по сохранению, чтобы сохранить его для многих явлений».
Ученые до сих пор не до конца понимают, как ледниковые мумии сохраняются в течение столь длительного периода времени.
Эксперт по консервации и соавтор Марко Самаделли приводит: «Условия, которые при включении ледниковых мумии, еще не до конца изучены. Это исследование расширяет наши знания в этой области».
Возможное применение в низкотемпературной промышленности
Исследование может внести изменения в методы сохранения Эци и других древних останков. Это также может привести к практическому применению в отношении археологии.
Адаптированные к холоду процессы могут функционировать при температурах, которые замедляли или останавливали многие другие виды. Таким образом, они могут поддерживать промышленные процессы, требующие меньше энергии, включая ферментацию, проводимую при низких температурах.