Тридцать лет считалось, что с биологической точки зрения ледяной человек Этци давно мёртв. Он погиб около 3300 года до нашей эры, получив стрелу в плечо в Этцтальских Альпах на границе современных Италии и Австрии, рухнул на высоте примерно 3200 метров и вмёрз в склон горы. Там он пролежал 5300 лет, пока в 1991 году его не нашли два немецких туриста. С тех пор мумия хранится в холодильной камере Археологического музея Южного Тироля в Больцано при минус шести градусах Цельсия и 99-процентной влажности, и её методично изучают поколения исследователей.

До недавнего времени Этци считали образцом — превосходно сохранившимся, хорошо изученным и биологически инертным объектом. Новое исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Microbiome, показывает, что эта картина неверна.

Что нашли исследователи

Команда под руководством Мохамеда Сархана и Франка Майкснера из Института мумий Eurac Research в Больцано провела самое полное микробное обследование Этци за всю историю. Учёные взяли образцы внутренних тканей, содержимого желудка, поверхностного льда на теле и талой воды вокруг мумии. С помощью современного высокопроизводительного секвенирования ДНК и попыток культивировать живые организмы из образцов они хотели выяснить, какие микробы жили внутри Этци при жизни, какие заселили его после смерти, а какие — если таковые есть — остаются живыми до сих пор.

Нашли много всего.

Древние кишечные бактерии, сохранившиеся в остатках кишечника, близки к микробиомам, реконструированным у других ранних человеческих популяций. Холодолюбивые дрожжи из четырёх родов — Glaciozyma, Goffeauzyma, Mrakia и Phenoliferia — генетически родственны грибам, которые сегодня встречаются в холодных экосистемах Антарктиды. Современные бактерии-загрязнители, в основном Methylobacterium и Sphingomonas, попавшие на мумию за три десятилетия научных манипуляций. И, что самое поразительное, жизнеспособные популяции некоторых холодолюбивых дрожжей, которые до сих пор активно метаболизируют и медленно размножаются в контейнерах с образцами.

Исследователям удалось вырастить в лаборатории видимые колонии четырёх групп дрожжевых грибов из тканей Этци. Род Glaciozyma, судя по сравнению с образцами 2010 года, активно рос все эти годы, несмотря на постоянное хранение при минусовой температуре. По сути, всё время пребывания в музее Этци тихо носил на себе небольшую живую экосистему.

Что древнее, а что новое

Главное техническое достижение команды — умение отличать древние микробы от современных загрязнителей. Это действительно сложная работа.

Бактерии и грибы повсюду. Каждый раз, когда Этци осматривали, трогали, брали пробы или фотографировали, на него попадали новые организмы. Некоторые из них интересны сами по себе — Methylobacterium и Sphingomonas, обычные бактерии окружающей среды, занесённые людьми за последние тридцать лет. Другие — просто шум. Чтобы отделить древний сигнал от современного шума, потребовался анализ повреждений ДНК (древняя ДНК накапливает специфические химические повреждения, которых нет у современной) и тщательная сверка с микробными профилями других холодных сред.

Что команда смогла определить с высокой уверенностью:

Древние кишечные бактерии, которые Этци носил при жизни. Они близки к микробиомам, реконструированным у других останков медного века и у небольшого числа ныне живущих неиндустриальных популяций. Большинство этих бактерий редко встречаются в кишечниках людей из современных индустриальных обществ. Микробиом Этци в этом смысле — окно в то, как выглядели пищеварительные экосистемы человека до того, как сельское хозяйство их изменило.

Холодолюбивые дрожжи, которые, судя по всему, присоединились к Этци после смерти, вероятно, из ледниковой среды, поглотившей его. Именно эти организмы оказались живыми. Их ДНК несёт характерные повреждения древнего происхождения, их генетические родственники — холодоустойчивые экстремофилы из похожих сред, а популяции заметно изменились за тридцать лет пребывания Этци в музее, в том числе реагируя на специфические условия хранения.

Современные загрязнения, занесённые за тридцать лет научных исследований.

Образец, который не образец

Самый яркий вывод исследования — наблюдение, что дрожжи Glaciozyma активно растут как минимум с 2010 года, несмотря на постоянное хранение при минусовой температуре, — имеет серьёзные последствия для понимания сохранившихся останков.

Собственное резюме команды стоит процитировать дословно. В своей статье они пишут, что их всесторонняя оценка показывает: «ледяной человек — это не биологически „замороженная“ капсула времени, а сложная экосистема».

Тридцать лет учёные считали Этци биологически инертным объектом — мумию измеряли, брали пробы, интерпретировали как застывший слепок прошлого. Новое исследование показывает: это допущение было фактически неверным. Этци всё это время оставался живой экосистемой. Внутри его тканей растут микробные биомассы, популяции дрожжей реагируют на условия в камере хранения, а некоторые грибы приспособились метаболизировать фенол, которым дезинфицируют его окружение. Процедура обеззараживания, по сути, запустила эволюционный отбор среди микроорганизмов мумии прямо в музее.

Образец менялся. Медленно. Но менялся.

Почему это важно за пределами Этци

Открытие заставляет пересмотреть стандартные протоколы сохранения замороженных останков. Большинство методов — для ледниковых мумий, животных из вечной мерзлоты, глубоко замороженных тканей, семенных банков в арктических хранилищах — исходят из того, что минусовые температуры эффективно останавливают биологическую активность. Исследование Этци — прямое доказательство, что это допущение неполно. Холодолюбивые экстремофилы могут оставаться метаболически активными при температурах значительно ниже нуля. Если они присутствуют в образце при помещении на хранение, они продолжат медленно изменять его десятилетиями.

Для будущих исследователей, желающих реконструировать исходную биологию Этци, это проблема. Любая проба сегодня включает вклад организмов, которые росли с момента его обнаружения. Различие между «что было в Этци 5300 лет назад» и «что эволюционировало внутри него за три десятилетия в музее» размывается. Команда Сархана прямо называет свою работу базовой линией: они описывают текущее состояние микробной экосистемы Этци, чтобы будущие изменения можно было отслеживать от известной точки.

Для учёных, сохраняющих другие редкие биологические образцы, вывод схож. Консервация не нейтральна. Она меняет то, что сохраняет. Понимание этих изменений и учёт их в научной интерпретации — теперь отдельная задача в этой области.

Что происходит сейчас в охлаждаемой комнате в Больцано

Этци лежит в своей камере в Южнотирольском музее археологии при минус шести градусах Цельсия и 99-процентной влажности. Он находится там с 1998 года, когда музей открылся, и, как ожидается, останется навсегда.

Он не бездействует. Внутри него, где-то в кишечнике и тканевых микроокружениях, небольшие колонии холодолюбивых дрожжей медленно метаболизируют, время от времени делятся и постепенно меняют состав. Особый штамм Glaciozyma, растущий с 2010 года, предположительно продолжает расти. Бактерии на его коже — в основном современные загрязнения — циркулируют по мере того, как новые исследователи прикасаются к нему. Его собственные древние кишечные бактерии сохранились, но в основном неактивны.

Ледяной человек лежит в камере, тихо поддерживая свою экосистему, в течение периода, который по сути ничто по сравнению с 5300 годами, проведёнными во льду горы. Он всё ещё здесь. Как и некоторые микроорганизмы, которые были с ним в момент смерти. И, судя по всему, их потомки — всё ещё делающие то, что делают живые существа, при температурах, при которых большинство жизни на Земле просто остановилось бы.

Жизнь, которая не замерзает

Тридцать лет назад, когда ледяную мумию Этци извлекли из альпийского ледника, никто не предполагал, что внутри неё продолжается тихая, невидимая жизнь. Тело древнего человека, пролежавшее во льду более пяти тысяч лет, казалось идеально законсервированным — настолько, что учёные десятилетиями изучали его как биологически мёртвый объект. Но недавнее открытие специалистов из Института мумий Eurac Research перевернуло это представление: в тканях Этци, хранившегося при минусовой температуре, обнаружились живые, размножающиеся организмы.

Речь идёт о холодолюбивых дрожжах. Их колонии удалось не просто выявить, но и вырастить в лабораторных условиях. Дрожжи продолжали метаболизировать и делиться — то есть вели себя как полноценные живые существа, а не как случайно сохранившиеся споры. Фактически, всё это время мумия оставалась носителем собственной микроэкосистемы, которая не прекращала функционировать.

Что это меняет

До сих пор древние останки рассматривались как инертный материал: после смерти организма все биологические процессы в нём останавливаются, и единственное, что может «ожить», — это внешние загрязнения или микроорганизмы, попавшие на поверхность уже после обнаружения. Случай с Этци ломает эту схему. Оказалось, что внутри хорошо сохранившихся тканей могут существовать активные сообщества, приспособившиеся к экстремальному холоду и отсутствию питательных веществ в привычном понимании.

Открытие поднимает и практические вопросы. Если в музейных хранилищах, где поддерживается стабильно низкая температура, способны выживать и размножаться микроорганизмы, то стандартные протоколы консервации, возможно, нуждаются в пересмотре. Кроме того, сам факт жизнеспособности дрожжей после тысячелетий во льду заставляет задуматься о пределах выживания живых систем — и о том, какие ещё формы жизни могут скрываться в вечной мерзлоте или ледниках.

Дрожжи, хлеб и сомнения

Любопытно, что дрожжи, связанные с мумией Этци, уже становились героями новостей. Ранее мы писали о том, как из дрожжей мумии Этци испекли хлеб. Тогда учёные извлекли из тысячелетнего льда жизнеспособные микроорганизмы и использовали их для закваски. Правда, палеогенетики тогда же высказали сомнение: были ли эти дрожжи активны все 5300 лет или просто «проснулись» в лаборатории, попав в благоприятные условия.

Нынешнее открытие добавляет важный аргумент в этот спор. Если дрожжи внутри тканей мумии действительно сохраняли метаболическую активность на протяжении всего срока хранения, то версия о длительном «сне» с последующим пробуждением выглядит менее вероятной. Впрочем, окончательный ответ потребует дополнительных исследований — в том числе генетического сравнения лабораторных культур с теми, что были выделены ранее.

Вопросы без ответов

Пока учёные не спешат с громкими заявлениями. Неясно, насколько широко распространены такие живые сообщества внутри древних останков, как они взаимодействуют с тканями мумии и могут ли влиять на её сохранность. Неизвестно также, были ли эти дрожжи частью микробиома самого Этци при жизни или попали в тело уже после смерти — например, из окружающего льда.

Но сам факт остаётся поразительным: спустя тысячелетия после гибели человека внутри его останков продолжается жизнь. И это заставляет иначе взглянуть на границы между живым и мёртвым — по крайней мере, в мире микроорганизмов, где холод оказывается не убийцей, а всего лишь замедлителем.