Nova studija pokazuje zašto su arheolozi pronašli preko 4.400 očuvanih ljudskih mozgova, od kojih je oko 1.300 bilo jedino sačuvano meko tkivo. Istraživanje sa Oksforda i saradnika utvrdilo je da hipoksične, vlažne sredine sprečavaju uobičajenu oksidativnu lančanu razgradnju i umesto toga podstiču formiranje međuproteinskih mreža koje štite mozak. Eksperimenti na miševima i modelovanje više od 1,2 miliona peptidnih putanja potkrepljuju ovu hipotezu, dok poznati procesi poput mumifikacije, smrzavanja i saponifikacije objašnjavaju ostale slučajeve očuvanja.
Hiljade drevnih mozga nisu istrulele — naučnici otkrili hemijsku tajnu očuvanja
Some Human Brains Don't Rot, and Now We Know WhyKATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY - Getty Images
Iako meko tkivo mozga obično truli brzo nakon smrti, arheolozi već decenijama nailaze na zagonetne primerke: očuvani ljudski mozgovi među ostacima kod kojih su sva druga meka tkiva nestala. Nova studija objašnjava zašto do toga dolazi i otkriva neočekivan hemijski mehanizam koji u određenim uslovima menja tok raspadanja u proces koji zapravo štiti organ.
Šta su istraživači otkrili?
Istraživači sa Oksforda, predvođeni forenzičkom antropološkinjom Alexandrom Seviour, analizirali su arheološke zapise i eksperimentalne uzorke kako bi utvrdili zašto su neki mozgovi ostali neoštećeni hiljadama godina. U bazama podataka zabeleženo je preko 4.400 očuvanih ljudskih mozgova, od kojih je oko 1.300 bilo jedino sačuvano meko tkivo — arheološki paradoks koji je zahtevao objašnjenje.
Uloga kiseonika i slobodnih radikala
Ključna je uloga kiseonika. U uslovima sa dovoljno kiseonika dolazi do stvaranja slobodnih radikala — vrlo reaktivnih molekula koji započinju lančane oksidativne reakcije i razaraju proteinske strukture. U takvim oksidirajućim uslovima dolazi do brzog gubitka proteina i ubrzanog raspadanja.
Nasuprot tome, u vlažnim, vodećim i siromašnim kiseonikom (hipoksičnim/anoksičnim) sredinama, okolnosti ograničavaju formiranje klasičnih slobodnih-radikalskih lanaca. Umesto toga, proteini mozga sklapaju drugačije međumolekulske veze i stvaraju gustu, međusobno povezaniju mrežu koja je iznenađujuće otporna na dalju biorazgradnju — što objašnjava zašto su neki mozgovi opstali milenijume.
Eksperimenti i tehnike
Tim je raspadao mišje leševe do šest meseci u uslovima sa promenljivom dostupnošću vode i kiseonika. Korišćena je visokorezolutna tečna hromatografija u kombinaciji sa tandem masenom spektrometrijom kako bi se snimio proteom mozga u različitim vremenskim tačkama. Naučnici su modelovali preko 1,2 miliona peptid-specifičnih putanja raspada i dokazali da je prisustvo ili odsustvo kiseonika odlučujući faktor za dugoročnu stabilnost proteinskih komponenti mozga.
Zašto je mozak poseban?
Mozak je veoma masan (oko 60% masti) i bogat metalima koji mogu podsticati oksidativne procese. Ova kombinacija ga čini podložnim brzom raspadanju u normalnim uslovima, ali u hipoksičnim, vlažnim sredinama upravo hemijske reakcije povezane s raspadom dovode do formiranja stabilnijih, međuproteinskih mreža — dakle, raspad ponekad postaje oblik konzervacije.
Drugi poznati mehanizmi očuvanja
Autori napominju da procesi poput mumifikacije, smrzavanja (kao kod Ötzija) ili saponifikacije (grobni vosak) objašnjavaju mnoge nalaze, ali da hipoksične vode i vlažna, anaerobna zemljišta predstavljaju ključan mehanizam za arheološke izuzetke gde mozak preživi dok sva druga meka tkiva nestanu.
«Raspad nije nužno suprotnost očuvanju: pod određenim hemijskim uslovima iste oksidativne reakcije koje razaraju molekule mogu takođe stvoriti molekularnu stabilnost», pišu autori.
Ovo otkriće menja način na koji tumačimo nalaze očuvanih mekih tkiva i pruža novu perspektivu za istraživanja u arheologiji, forenzici i biokemiji raspada tkiva.
Pomozite nam da budemo bolji.
