Древние мусорные кучи Гренландии, сохранившиеся в вечной мерзлоте, оказались уникальным архивом, хранящим следы человеческой жизни на протяжении 4500 лет, сообщает Phys.org.
Новое исследование показало, что риск высвобождения древних патогенов при таянии этих отложений в настоящее время невысок, хотя в них обнаруживаются бактерии, связанные с людьми и животными, а также гены устойчивости к антибиотикам. По словам профессора Датского технического университета Франка Ореструпа, древние свалки Арктики стали своего рода долгосрочным природным экспериментом. Они сохранили микробные сигналы человеческой деятельности на сотни лет, включая следы животноводства древних норвежских поселенцев.
История заселения Гренландии насчитывает несколько этапов. На острове жили различные палеоэскимосские культуры начиная примерно с 2500 года до нашей эры, затем потомки викингов в период с X по XV век, а с 1721 года — датские колонисты. Все эти группы оставили материальные следы, и особенно информативными оказались миддены — древние свалки из костей животных, экскрементов, раковин и предметов быта.
В 2020 и 2021 годах ученые отобрали образцы в Западной и Южной Гренландии. Они исследовали несколько мидденов, а также собрали почву на древненорвежских участках — в зимних загонах и на летних пастбищах для скота. Исследователи применили секвенирование ДНК для восстановления состава бактериальных сообществ, а для сравнения результаты сопоставили с 143 образцами почвы из районов вечной мерзлоты, удаленных от исторических поселений.
Анализ выявил в мидденах от 9 до 202 видов бактерий, а в сумме — 1207 видов. Существенная часть микроорганизмов оказалась ранее неописанной: их удалось отнести лишь к крупным таксономическим группам. Авторы подчеркивают, что это еще раз показывает, насколько слабо изучены арктические почвы и археологические отложения.
Бактериальные сообщества в мидденах были заметно богаче, чем в окружающих ненарушенных почвах. Это подтвердило, что свалки действительно сохраняют биологическое наследие человеческой деятельности. При этом самые древние палеоэскимосские миддены по составу были ближе к обычной почве, что указывает на постепенное ослабление человеческого и животного микробного следа со временем.
В большинстве мидденов преобладали бактерии, связанные с людьми и животными. Среди них были как безвредные кишечные бактерии, так и потенциально опасные виды: Clostridium baratii, связанный с ботулизмом, и Paeniclostridium sordellii, способный вызывать токсический шок и сепсис.
Состав сообществ зависел от типа отходов. В мидденах раннеколониального Нуука с тюленьими шкурами было много Clostridium perfringens — возбудителя пищевых отравлений. В отложениях с тушами животных преобладали виды Romboutsia и Paraclostridium sordellii, а в ранненорвежских мидденах с костями — неизвестные виды Proteobacteria и Clostridiaceae.
Исследователи также изучили гены, связанные с антимикробной устойчивостью. В геномах бактерий из мидденов обнаружилось большое разнообразие таких генов, причем одни и те же варианты встречались как в древних, так и в современных слоях почвы. Находка подтверждает, что устойчивые микроорганизмы могут сохраняться в вечной мерзлоте на протяжении многих веков.
Однако пространственное распределение потенциальных патогенов показало, что они не распространяются далеко от тающих мидденов. По мнению авторов, на нынешнем этапе риск для здоровья жителей низок. Соавтор работы Сария Отани отметила, что после высвобождения в талые стоки микробиом из вечной мерзлоты быстро вытесняется современными микроорганизмами.
Вместе с тем исследователи подчеркивают, что ситуация может измениться по мере дальнейшего потепления. Арктика нагревается в 3-4 раза быстрее среднемирового уровня, поэтому авторы предлагают включать микробиологический анализ в число стандартных процедур мониторинга при археологических работах. Древние свалки Гренландии оказались не только археологическим, но и биологическим архивом, помогающим понять прошлые контакты людей и животных и оценить будущие микробные риски при таянии вечной мерзлоты.
Скрытая форма жизни меняет цвет льда в Гренландии и ускоряет его таяние
Люди заселили Арктику 4500 лет назад после отступления ледников: найдены доказательства
Читайте «Мою Планету» в MAX