Извержение вулкана Везувий на юге Италии в 79 году нашей эры имело разрушительные последствия, уничтожив несколько римских поселений, включая Геркуланум к западу от вулкана и Помпеи к юго-востоку. Анализ человеческих останков, найденных под пеплом и пемзой, покрывшими эти древние города, позволяет узнать новые подробности о людях, погибших во время извержения.
Извержение убило многих жителей Помпеи, но не уничтожило их ДНК. Первый полный геном из Помпеи уже секвенирован, и в нем обнаружены генетические маркеры, которые ранее не встречались в ДНК древних римлян.
Вулканический пепел и обломки, покрывшие Помпеи, по оценкам, имели температуру не менее 250 градусов - достаточно высокую, чтобы мгновенно убить людей и, предположительно, нанести значительный ущерб их внутренним тканям, а также их ДНК. "Ожидалось, что высокие температуры сделают наши усилия по секвенированию ДНК в Помпеях бесплодными", - говорит Габриэле Скоррано из Университета Копенгагена, Дания. "Кремированные тела, например, не показывают никаких признаков сохранения ДНК, согласно многочисленным исследованиям". Но Скоррано и его коллеги все равно решили искать древнюю ДНК. Они сосредоточились на скелетных останках двух людей, обнаруженных в здании под названием Casa del Fabbro, или Дом ремесленника. Эта пара - мужчина в возрасте 30 лет и женщина, которой было не менее 50 лет, - похоже, в момент смерти лежали на низкой кушетке в помещении, которое, возможно, было столовой.
Исследователям удалось получить генетический материал от обоих скелетов, хотя только кости мужчины дали достаточно ДНК, чтобы составить полный геном.
Затем Скоррано и его коллеги сравнили геном мужчины с геномом 1030 древних людей, живших в течение последних 5000 лет, и 471 современного человека из западной Евразии.
Это показало, что ДНК человека, умершего в Помпеях, была сопоставима с ДНК, извлеченной из скелетов людей, живших в Италии в эпоху расцвета Римской империи.
Однако команда нашла и различия. В частности, группы генов на Y-хромосоме мужчины и в его митохондриальной ДНК были не похожи на те, что были обнаружены в более ранних исследованиях древних римлян. Вместо этого они были похожи на последовательности, которые носят некоторые люди, живущие сегодня на итальянском острове Сардиния.
Намеки на бактериальную ДНК в образце кости, взятом у человека в Помпеях, согласуются с имеющимися свидетельствами его скелета о том, что у него был туберкулез позвоночника. "Эта патология вызывает сильные боли, такие как люмбаго и ишиас, - говорит Скоррано.
Это может объяснить, почему он не бежал, когда началось извержение, как это сделали многие помпейцы".
Только благодаря усовершенствованию аналитических методов мы можем теперь извлекать ДНК из скелетов, сохранившихся в Помпеях, говорит Пьер Паоло Петроне из Университета Неаполя Федерико II в Италии. Он говорит, что эта работа показывает, что "всегда есть новые открытия", которые можно сделать даже на всемирно известных объектах.
Петроне и его коллеги также изучали человеческие кости, найденные в Помпеях, а также в Геркулануме, где пепел, как считается, был особенно горячим. По оценкам, он испепелил город при температуре 500 градусов и убил некоторых жителей мгновенно, прежде чем испарить их плоть.
Он и его команда извлекли небольшие образцы костей из семи человеческих скелетов, найденных в Помпеях, и пяти, найденных в Геркулануме. Они смогли выделить следы древнего белка из всех образцов. "Это первая работа, направленная на обнаружение [белков] у людей, подвергшихся воздействию высоких температур", - говорит Петроне.
Удивительно, говорит он, что кости из Геркуланума содержали большее разнообразие белков, чем кости из Помпеи, несмотря на то, что они подверглись более высоким температурам.
Это может быть связано с тем, что кости из этих двух мест столкнулись с различными условиями окружающей среды после катастрофы.
Считается, что вулканический пепел в Геркулануме оставался подтопленным большую часть последних 2000 лет, что могло ограничить расщепление белков в костях микробами.
Колебания уровня грунтовых вод означают, что пепел в Помпеях периодически высыхал, говорит Петроне, что, вероятно, способствовало более активному разложению под воздействием микробов.
Тот факт, что белки в человеческих костях могут выдерживать высокие температуры, может вдохновить на дальнейшие исследования, говорит команда. Например, это может привести к исследованию того, какие из 1000 или около того белков, обычно встречающихся в человеческой кости, разрушаются при определенных температурах. Судебно-медицинские эксперты могли бы использовать это для оценки температуры пожара по человеческим останкам.