Какие бактерии разлагают ископаемые кости?

Вопрос о том, какие микроорганизмы ответственны за разложение костей в археологических останках, волновал ученых еще с конца XIX века. В результате множества гистологических исследований стал известен характер вызываемых бактериями повреждений, который позволил высказать предположения об особенностях этих микроорганизмов. Ученые из Норвегии и Дании впервые совместили микроскопические гистологические исследования с метагеномным анализом и охарактеризовали сообщества микроорганизмов, ассоциированные с разным характером разложения.

Авторы проанализировали костные останки 83 людей с шести кладбищ XI-IX веков, располагающихся на юго-западе Норвегии. У 70% они выявили признаки биологических повреждений, вызванных микроорганизмами, причем 43% останков были повреждены сильно.  Гистологический анализ показал, что более древние (средневековые) образцы несли больше повреждений, чем относительно недавние, а также что останки, погребенные в помещениях, сохранились лучше, чем погребенные в земле. 

Метагеномный анализ выявил 30 видов бактерий и один вид грибков. Для повышения надежности анализа авторы ограничились привязкой к роду и учитывали только те рода, которые обнаружились более чем у одного индивидуума. Таким условиям удовлетворяли 13 родов бактерий. Наиболее распространенным был род Streptomyces, обнаруженный в 86% останков. Единственный обнаруженный грибок относился к роду Serpula.

Уровень микробного разнообразия оказался ниже в средневековых и похороненных в земле образцах. Различие между группами образцов по возрасту и месту погребения наблюдались и при анализе главных компонент. Примечательно, что давность извлечения останков не оказывала значимого воздействия на разнообразие микроорганизмов. 

Анализ ассоциации микробиоты со степенью повреждений показал, что в наиболее разложившихся образцах доминирует род Streptosporangium, в образцах со средней степенью повреждений — Lysobacter, а в лучше всего сохранившихся — Streptomyces. При этом более сохранные останки характеризовались более высоким разнообразием микроорганизмов, а также более равномерной численностью разных родов. 

Таким образом, работа впервые показала связь степени разложения ископаемых костных останков с составом и общим разнообразием микробного сообщества. Несмотря на то, что микроскопия выявила наличие грибков, генетическая часть исследования не смогла охарактеризовать их роль в разложении костей. Авторы отмечают, что проведение подобных исследований на образцах других исторических периодов и с других территорий может углубить понимание того, как происходит биологическое разложение костных останков.

Мезолитические охотники-собиратели с территории Швеции страдали от заболеваний десен