قد تحتوي بقايا أوتزي المجمدة على ميكروبات نشطة في التمثيل الغذائي

ربما لا تزال بعض الميكروبات العالقة على بقايا “رجل الجليد أوتزي” التي يبلغ عمرها 5300 عام، نشطة من الناحية الأيضية، على الرغم من حفظها في ظروف الحفظ الجليدية.

تم اكتشاف جثة أوتزي المحنطة في عام 1991 وهي تذوب من نهر جليدي في جبال الألب بالقرب من حدود النمسا وإيطاليا. وتشير التقديرات إلى أنه عاش في وقت ما بين 3350 و3120 قبل الميلاد، وخلال 35 عامًا منذ العثور عليه، كشفت دراسات بقاياه عن كنز من المعلومات، بما في ذلك أنه ربما كان ذو بشرة داكنة وأصلع، وكان لديه العديد من الوشم وكان لديه جرح في كتفه بسبب سهم، مما يشير إلى أنه قُتل.

أوتزي محفوظ الآن في متحف جنوب تيرول للآثار في بولزانو، إيطاليا، في ظروف مصممة لتقليد بعض تلك الموجودة داخل النهر الجليدي حيث تم العثور عليه: درجة حرارة -6 درجة مئوية (21 درجة فهرنهايت) ورطوبة نسبية تبلغ 99 في المائة.

قام فرانك مايكسنر، من معهد أبحاث المومياء التابع لأبحاث يوراك في بولزانو، وزملاؤه بتحليل البكتيريا والفطريات الموجودة في مسحات الجلد وشظايا الأنسجة وعينات المياه المذابة الداخلية من البقايا المحنطة المأخوذة في أعوام 1992 و2010 و2019 ومقارنتها بعينات التربة والجليد التي تم جمعها من موقع الاكتشاف في التسعينيات.

وفي أوتزي، وجدوا ميكروبات قديمة وحديثة، وبعضها قد يكون نشطًا في التمثيل الغذائي. يقول مايكسنر: “يمكننا حقًا التمييز بين بكتيريا الأمعاء الذاتية لرجل الثلج والميكروبات التي انضمت من البيئة بمجرد وفاته”.

كشف التحليل الميتاجينومي الذي أجراه الفريق للأنسجة الداخلية عن بكتيريا متخصصة تزدهر بدون الأكسجين داخل أمعاء الثدييات، بما في ذلك أنواع من البكتيريا اللولبية و كينوثريكس. واستنادًا إلى مستوى الضرر الذي لحق بالحمض النووي لهذه البكتيريا، والذي يتراكم بمرور الوقت، فمن المحتمل أن البكتيريا عاشت داخل أوتزي عندما كان على قيد الحياة.

كان هناك مجموعة واسعة من الميكروبات الموجودة، كما رأينا في المجتمعات الميكروبية المعوية الأخرى في عصور ما قبل التاريخ، والتي قد تعكس النظام الغذائي الأكثر تنوعًا لبشر العصر النحاسي مقارنة بالمجتمعات الغربية الحديثة، كما يقول مايكسنر.

كما وجدوا الزائفة البكتيريا – التي توجد عادة في التربة والمياه – في جميع العينات. يقول مايكسنر إن تلف الحمض النووي لهذه البكتيريا يشير إلى أنها ربما تنتمي إلى مجتمع قديم من موقع الاكتشاف.

في عينات أوتزي الخارجية، اكتشف الفريق خمائر محبة للبرد أو محبة للذهان، بما في ذلك الفينوليفريا, جلاسيوزيما, جوفوزيما و مراقية.

وأشار تلف الحمض النووي إلى أن هذه كانت أيضًا ميكروبات قديمة، لكن وفرة منها جلاسيوزيما وزادت بين عامي 2010 و2019، وأصبحت السلالة السائدة، في حين انخفض مستوى تلف الحمض النووي. يشير هذا إلى أنها قد تكون نشطة أيضيًا، أو قادرة على التكاثر في ظل ظروف الحفظ.

“أعتقد أن هذا دليل جيد على ذلك جلاسيوزيما استعمرت المومياء بعد الوفاة. يقول نيكولاي أوسكولكوف من جامعة لوند في السويد: “يبدو أنها تنمو لسبب ما”، لكنه يود رؤية المزيد من نقاط البيانات لإظهار أن النتائج ليست نتيجة لإجراء تجريبي.

تقول داملا كابتان من جامعة ستافنجر في النرويج إن الوفرة المتزايدة لهذه الخميرة قد تكون مثيرة للاهتمام للغاية. ولكن لا يمكننا التأكد من أنه نشط حتى نبحث أيضًا عن الحمض النووي الريبوزي (RNA) الذي سيتم إنتاجه من الحمض النووي للخميرة، والذي قد يشير إلى أن جيناته قيد التشغيل. وتقول: “لا يزال هناك احتمال أن تظل الخميرة خاملة أو أصبحت نشطة إلى حد ما أثناء الذوبان”.

تقوم بعض هذه الخمائر بتشفير إنزيمات لتكسير البروتين والكولاجين، بحيث يمكن أن تلحق الضرر بالمومياء، لكن الفريق لم يجد أي دليل على حدوث ضرر.

ووجد الفريق أيضًا أن بعض الميكروبات تحتوي على الجينات اللازمة لتفكيك مركب الفينول السام. ويشير مايكسنر إلى أن هذا قد يكون أحد الآثار الجانبية للباحثين في التسعينيات الذين قاموا بمعالجة المومياء لقتل الفطريات. ويقول: “عندما تم العثور على رجل الثلج، كان هناك بالفعل تكوين عفن نشط وتم علاجه بمادة تحتوي على الفينول”. “ربما تم إثراء الميكروبيوم بالعلاج.”

يقول مايكسنر إن الدراسة تظهر أن أوتزي ليس كبسولة زمنية مجمدة بيولوجيًا، ولكنه نظام بيئي معقد تشكل من خلال تعاقب ميكروبات الأمعاء بعد وفاته، وتسلل الكائنات الحية من النهر الجليدي على مدى آلاف السنين ثم ثلاثة عقود من الحفظ. “بما أن هذه الكائنات الحية الدقيقة كانت موجودة على المومياء منذ البداية، فهل يجب اعتبارها جزءًا من البقايا؟” يقول.

ويوصي بالمراقبة الجينومية المنتظمة، بما في ذلك البحث عن علامات أخرى للنشاط مثل الحمض النووي الريبوزي (RNA) والمستقلبات التي تنتجها الميكروبات، للتحقق مما إذا كانت المجتمعات الميكروبية قد استيقظت بالفعل من السكون وتقوم بتدهور أنسجة المومياء. إذا كان الأمر كذلك، فقد يحتاج العلماء إلى النظر في ما إذا كان ينبغي تغيير ظروف الحفظ، ربما عن طريق خفض درجة الحرارة أو الرطوبة لزيادة تقييد النشاط الميكروبي.