science >> Wetenschap >  >> anders

Wat middeleeuwse skeletten ons vertellen over moderne pandemieën

Onderzoekers uit Noorwegen, Frankrijk, Oostenrijk en Engeland konden informatie van SK152 gebruiken om te reconstrueren hoe ze eruit zou kunnen zien. Krediet:Stian Suppersberger Hamre/FaceLab

Een jonge vrouw loopt 800 jaar geleden door de straten van Trondheim met een geheim in haar lichaam. Het is 150 jaar voor de pest - de Zwarte Dood - maar deze jonge vrouw is ziek met een ziekte waarvan niemand dacht dat die in Europa in de middeleeuwen werd gevonden.

We weten niet of deze specifieke ziekte deze jonge vrouw heeft gedood, maar we kennen wel de naam van haar ziekte:Salmonella enterica. Er was echter wat modern archeologisch speurwerk voor nodig om erachter te komen wat haar mankeerde. Onderzoekers vonden hun bewijs voor de ziekte tussen de tanden van deze vrouw.

Vanaf 2017 begon een internationaal team van onderzoekers te werken aan een gezamenlijk project genaamd MedHeal, gericht op de middeleeuwse geschiedenis van Trondheim.

Ze hebben de gegevens van een reeks archeologische opgravingen in het centrum van de stad de afgelopen eeuw uitgekamd en gebruiken nieuwe technologieën om de geheimen te ontdekken die opgesloten zitten in skeletten die in de loop der jaren zijn opgegraven en bewaard bij de verschillende opgravingen.

"We hadden echt goede archeologische bronnen uit deze tijd, omdat er vanaf het begin van de jaren zeventig veel professionele archeologische opgravingen in deze stad zijn geweest en de omstandigheden voor het behoud van organisch materiaal en skeletten uitstekend zijn", zegt Axel Christophersen, een professor in historische archeologie in het NTNU Universiteitsmuseum.

Door diep te graven in de gegevens van de middeleeuwse begraafplaatsen, latrine-afval en tandplak van Trondheim, hebben onderzoekers ontdekt hoe ziekten de manier waarop middeleeuwse bevolkingsgroepen zich gedroegen hebben veranderd - en hoe deze informatie ons kan helpen begrijpen hoe pandemieën zoals SARS-CoV-2 gebeuren, dus we kunnen pandemieën in de toekomst beter bestrijden.

Waardoor springt een ziekteverwekker?

Onder de onderzoekers die betrokken zijn bij het MedHeal-project is Tom Gilbert, een evolutiebioloog aan de Universiteit van Kopenhagen die ook een professor is aan het NTNU University Museum. Gilbert is geïnteresseerd in wat oud DNA ons kan vertellen over oude en moderne ziekteverwekkers, zoals de Salmonella die hij en zijn collega's ontdekten in de tandplak van het 800 jaar oude vrouwelijke skelet uit Trondheim. Het skelet heet officieel SK152, maar Britse onderzoekers gaven haar de naam Ragna.

Het record voor SK152, het skelet van een vrouw die rond 1200 stierf - met bewijs van een dodelijke ziekteverwekker tussen haar tanden. In een artikel over haar ziekte noemden onderzoekers haar Ragna. Krediet:NTNU Universiteitsmuseum/Riksantikvaren

Hoewel het van academisch belang is om een ​​ziekteverwekker te vinden waarvan men in die tijd niet dacht dat hij in Europa voorkwam, zegt Gilbert dat de informatie ook nuttig is om ons te helpen nu en in de toekomst op zoek te gaan naar potentieel gevaarlijke ziekteverwekkers.

"Door de oude ziekteverwekkers te krijgen, kan men bestuderen wanneer deze overdracht plaatsvond, wat voor soort kenmerken nodig zijn, die vervolgens kunnen worden vertaald naar de nuttige informatie voor monitoring van vandaag," zei hij. "Het gaat dus om extra kennis - waar komen dingen vandaan, hoe passen ze zich aan? Hoe gemakkelijk is het voor ziekteverwekkers om te springen?"

Geschiedenis koppelen aan DNA-code

Nieuwe technologieën die de afgelopen decennia zijn ontwikkeld, hebben de manier veranderd waarop archeologen en evolutiebiologen biologische overblijfselen kunnen bestuderen.

Dankzij het MedHeal-project konden Gilbert en zijn collega's het DNA in de skeletten van Trondheim bestuderen, zodat ze meer te weten konden komen over waar elk individu vandaan kwam.

In één geval konden onderzoekers wat er in de geschiedenisboeken staat in verband brengen met wat ze in de DNA-code vinden.

"En we vinden omstreeks 1100 iemand in Trondheim die er in feite uitziet als een moderne IJslander, en we denken eigenlijk dat het een IJslander met een hoge status zou kunnen zijn," zei Gilbert.

Er waren veel conflicten in IJsland in de jaren 1100, en Gilbert zegt dat deze persoon van IJsland naar Trondheim had kunnen komen om te onderhandelen met leden van het koningshuis die in die periode in de stad zouden zijn geweest.

Het NTNU Universiteitsmuseum heeft een ongeëvenaarde collectie oude en middeleeuwse skeletten die allerlei geheimen uit het verleden bevatten. Hier onderzoekt Anne-Marijn Snaaijer, een promovendus aan de Universiteit van Kopenhagen, een ruggengraat van het Archiefcentrum van Trondheim in Dora. Krediet:Åge Hojem, NTNU Universiteitsmuseum

Onderzoekers kunnen ook bevestigen dat dit individu uit IJsland kwam vanwege een andere component die in het skelet werd gevonden, isotopen genaamd.

Isotopen zijn varianten van elementen die in kleine hoeveelheden voorkomen. De meeste mensen hebben gehoord van koolstof 14-datering. Carbon 14 is een variant van koolstof die gebruikt kan worden om organisch materiaal te dateren. Maar andere chemische isotopen kunnen biologen en archeologen vertellen waar je in bepaalde perioden van je leven hebt gewoond, deels op basis van wat je eet of het water dat je dronk.

In dit geval ondersteunt de samenstelling van de isotopen van het skelet sterk dat de man een IJslander was, zei Gilbert.

Hooggeboren betekent meer kinderen

Maar dat is niet alles wat over deze persoon kan worden geleerd, zegt Gilbert.

"Deze specifieke IJslander heeft een genoom dat het nauwst verwant is aan moderne IJslandse genomen," zei Gilbert. Maar Gilbert zei specifiek dat de man een hoge status had. Hoe kunnen onderzoekers dit weten?

"Je kunt het high-status bit van DNA niet zeggen, behalve dit," zei hij. "Niet elk mens heeft in de loop van de tijd hetzelfde aantal nakomelingen. Mensen met een hoge status hebben doorgaans veel meer nakomelingen. En eigenlijk, als je een oud monster hebt dat veel nakomelingen heeft voortgebracht die veel nakomelingen hebben voortgebracht, ze lijken zelfs nog dichter bij de huidige populatie omdat er meer van hen zijn in de huidige populatie."

Dus het feit dat deze IJslander veel meer op een moderne IJslander lijkt dan andere IJslanders uit de 1100 kan worden verklaard door "veel meer nakomelingen van deze ene persoon te hebben gehad", zei Gilbert.

Dit is hoe de Denen Trondheim in 1658 in kaart brachten, aan het einde van de studieperiode voor het MedHeal-project. Tegen die tijd was de bevolking van de stad hersteld van de Zwarte Dood, maar de stad was nog steeds klein in vergelijking met andere Zuid-Europese nederzettingen. Credit:Kaart:Det Kgl. Bibliotek-collectie

"Vandaag de dag lijken meer mensen op hem dan de andere IJslanders, en dat is wat ons ertoe brengt te suggereren dat hij een prominent persoon is, omdat het typisch de jongens waren die de rijkdom hadden om alle kinderen te krijgen."

Gilbert wijst erop dat dit natuurlijk enigszins speculatief is, maar "het past wel in de geschiedenis, waar er burgeroorlog was in IJsland en mensen op reis waren (naar Trondheim) om te proberen steun te krijgen van de Noorse koning", zei hij.

"Dus als al deze stukjes naar elkaar wijzen, kun je een behoorlijk interessant verhaal opbouwen. Elk stukje op zich is speculatief, maar samen schetsen ze een behoorlijk interessant beeld."

Niet uit Trondheim

Onderzoekers hebben ook heel wat meer geleerd over de jonge vrouw die sporen van Salmonella enterica tussen haar tanden had. Een isotopenanalyse van haar botten toonde aan dat ze niet in Trondheim is geboren.

Maar om meer te weten te komen over waar ze vandaan kwam, en om andere lessen te leren uit de middeleeuwse skeletten van Trondheim, moet je luisteren naar 63 Degrees North.