Европейские горняки железного века ели голубой сыр и пили пиво

Для реконструкции образа жизни и диеты древних людей ученые используют различные методы. Один из них — анализ палеофекалий. Это важный источник информации о пище доисторических времен, способах ее обработки и состоянии здоровья людей. Кроме того, из палеофекалий можно извлечь древнюю ДНК, принадлежащую людям, их пище и кишечному микробиому.

Международная группа ученых изучала эволюцию пищевых привычек и микробиом кишечника человека с помощью анализа палеофекалий из соляных копей Гальштата в Австрии. В этих местах соль добывали в разные периоды начиная с железного века, а постоянная годовая температура в районе 8°C и высокая концентрация соли хорошо сохраняют органические вещества.

Радиоуглеродный анализ показал, что из четырех анализируемых образцов один принадлежит позднему бронзовому веку, два — железному веку и один относится к XVIII веку нашей эры. Древнюю ДНК из палеофекалий секвенировали методом дробовика, получив риды достаточного качества для филогенетического анализа. Микробиом палеофекалий сравнили с метагеномом желудочно-кишечного тракта современных людей с помощью многомерного шкалирования на уровне вида.

Оказалось, что диета людей бронзового и железного веков близка к современной не-западной диете людей с традиционным образом жизни, богатой малообработанными углеводами в виде фруктов, злаков и овощей. Микроскопический анализ также показал, что образец XVIII века, в отличие от более древних, не так богат шелухой семян. Микроскопия позволила определить происхождение семян в палеофекалиях.

Кроме того, авторы подвергли молекулы ДНК и белков из образцов метагеномному и протеомному анализу, соответственно. Выяснилось, что в диете человека позднего бронзового и железного веков преобладали ячмень, полба, просо. Кроме того, в одном образце железного века наблюдались остатки фасоли обыкновенной, семян опийного мака и черника или клюква. Также в образцах нашли дикорастущие травы.

В образце XVIII века микроскопическая картина заметно отличалась от других образцов. Растительный материал был мелко измельчен, и целые плоды отсутствовали. В изобилии были найдены остатки пшеницы, отруби ячменя наблюдались в незначительных количествах, бобовые были представлены садовой фасолью. Помимо растительной диеты, во всех образцах нашли биологический материал коровы и свиньи; признаки заражения власоглавами и аскаридами присутствовали в образце железного века и в образце XVIII века.

В одном из образцов железного века оказалось значительное количество белков и ДНК грибов-аскомицетов Penicillium roqueforti и дрожжей Saccharomyces cerevisiae (7–22% всех эукариотических ридов). Авторы выровняли полученные высококачественные риды на референсные геномы этих видов с покрытием от 11 до 13. Это позволило реконструировать более 90% геномов, включая SNP. Далее анализировали популяционную генетику и филогению обнаруженных P. roqueforti и S. cerevisiae.

Древний штамм P. roqueforti кластеризовался с современными штаммами, участвующими в производстве голубого сыра. S. cerevisiae объединялся с современными штаммами, применяемыми в производстве пива. Это же подтверждает протеомный анализ. Причем в штамме из железного века присутствуют признаки искусственного отбора. Это удалось установить, проанализировав гены-маркеры доместикации RTM1 и BIO1/BIO6.

Работа является первым доказательством того, что люди производили сыр с плесенью и пиво в Европе железного века, 2700 лет назад.