Antik Atık Yığınlarındaki Mikroplar, Antik Grönlandlıların Yaşam Tarzını Aydınlatıyor
Bilim insanları, antik Grönlandlıların yaşam tarzlarına ışık tutan şaşırtıcı bir keşifte bulundular. Grönland’daki eski yerleşim sahalarında bulunan ve binlerce yıl önce çöpe atılmış organik maddelerde bulunan mikroorganizmaların incelenmesi, bu insanların tarım yöntemleri, fok avcılığı alışkanlıkları ve hatta tuvalet sistemleri hakkında önemli bilgiler sağlamıştır.
Araştırmacılar, özellikle eski yerleşim yerlerinin dışındaki çöp yığınlarında yoğun olarak bulunan mikropların genetik yapısını analiz ettiler. Bu analizler, Grönlandlıların hangi bitkileri yetiştirdiğini, hangi hayvanları avladığını ve su kaynaklarını nasıl kullandığını ortaya çıkarmıştır. Örneğin, bazı mikroorganizmaların varlığı, bu insanların balıkçılıkla da uğraştığını göstermektedir.
Bu bulgu, arkeolojide kullanılan yeni bir yöntem olduğunu gösteriyor. Bu yaklaşım, Çin’deki antik Han hanedanlığı dönemine ait mezarlardan çıkarılan insan kalıntılarında bulunan parazitlerin DNA’sının incelenmesiyle elde edilen bilgilere benzerdir. Bu analizler, o dönemin insanların beslenme alışkanlıkları ve hijyen koşulları hakkında önemli veriler sağlamıştır.
Araştırmacılar, bu mikroorganizmaların daha fazla analiziyle, antik Grönlandlıların çevreleriyle nasıl bir etkileşim içinde olduklarını ve iklim değişikliklerine nasıl uyum sağladıklarını da anlamayı umuyorlar. Bu bilgiler, günümüzdeki iklim sorunlarıyla mücadelede de bize önemli dersler sunabilir.
Araştırmacılar, Grönland’ın permafrostunda (donmuş toprak) bulunan ve Paleo-Inuitler, antik Vikingler ve erken dönem Inuitler tarafından bırakılan tarihi atık yığınlarını incelediler. Bu atık yığınlarında, birçok bilinmeyen bakteri türünü içeren zengin bir bakteri topluluğu bulunmaktaydı; bu topluluklar özellikle insanlara ve hayvanlara özgü bakterilerden oluşuyordu. Araştırmacılar, insanların dışkılaması, hayvancılık yapması ve fok avcılığı gibi faaliyetlere ait mikrobiyal izlerin, Arktik bölgelerdeki atık yığınlarında yüzyıllar boyunca kalabileceğini belirtiler. Ayrıca, bakteri genomlarında geniş bir yelpazede antibiyotik direnç genleri buldular. Ancak, potansiyel patojenlerin dondurulmuş çekirdekten dışarıya yayılmasının sınırlı olması nedeniyle, şu anda halk sağlığı için düşük bir risk oluşturdukları sonucuna vardılar.
Grönland’ın uzun ve karmaşık bir insan yerleşim geçmişi bulunmaktadır: yaklaşık 2500 BCE’den beri Paleo-Inuit kültürleri, 10 ila 15. yüzyıllar arasında Vikinglerin soyundan gelenler ve 1721’den itibaren Danimarka kökenli yerleşimciler yaşamışlardır. Hepsi de bu topraklarda iz bırakmışlardır; örneğin antik evsel atık yığınları şeklinde. Hayvan kemikleri, dışkı, midye kabukları ve insan eserleri gibi atıklardan oluşan bu yığınlar, arkeologlar için değerli bir kaynaktır.
Ancak, mikrobiyologlar bu tür atık yığınlarının incelenmesine ne gibi katkılar sağlayabilirler? Örneğin, geçmiş dönemlerdeki popülasyonları etkileyen hastalıklar veya yetiştirilen ancak belki de tüketilmeyen hayvanlar hakkında bilgi edinilebilir mi? Ayrıca, Arktik bölgenin küresel ortalamadan üç ila dört kat daha hızlı ısınması göz önüne alındığında, eriyen atık yığınları eski patojenlerin yeniden ortaya çıkmasına neden olabilir mi?
Danimarka Teknik Üniversitesi’ne bağlı Ulusal Gıda Enstitüsü’nde profesör olan ve makalenin Frontiers in Microbiology dergisindeki yazının karşılık gelen yazar olan Dr. Frank Møller Aarestrup, “Burada, Grönland’daki antik atık yığınlarından eski patojenlerin salınması riskinin şu anda düşük olduğunu gösteriyoruz” dedi. “Bunun yerine, bu atık yığınlarının soğuk Arktik bölgesinde uzun süreli doğal deneyler gibi çalıştığını bulduk. İnsanlara ve hayvanlara özgü bakteriyel izler, örneğin antik Vikingler tarafından yapılan hayvancılık faaliyetlerine ait izler, yüzyıllar sonra bile tespit edilebilir durumda.”
Tarihin çöp kutularını incelemek
2020 ve 2021 yıllarında, Aarestrup ve çalışma arkadaşları, Grönland’ın batısında ve güneyinde permafrost ile donmuş halde bulunan çeşitli atık yığınlarından örnekler topladılar; bu atık yığınları 4500 yıllık insan yaşamına aitti. Bu atık yığınları, Grönland Ulusal Müzesi ve Arşivleri tarafından belirlenmişti. Antik Viking yerleşimlerinde, örneğin Kapisilit ve Narsarsuaq’ta, ayrıca tarihi kış ahırlarından ve hayvanların otladığı yazlık alanlardan da toprak örnekleri topladılar. Araştırmacılar, DNA dizileme yöntemiyle bakteri topluluklarının tamamını yeniden yapılandırdılar. Bulgularını, herhangi bir yerleşimden uzak permafrost bölgelerindeki 143 toprak örneği ile karşılaştırdılar.
Dizileme işlemi sonucunda, her atık yığınınında 9 ila 202 bakteri türü tespit edildi; bu da toplamda 1207 farklı tür anlamına geliyordu. Önemlisi, bu türlerin birçoğu daha önce tanımlanmamıştı ve sadece geniş taksonomik kategorilere (aileler ve türler) sınıflandırılabilmişti. Araştırmacılar, “Bu durum, Arktik topraklarının ve arkeolojik kalıntıların ne kadar az araştırıldığını göstermektedir” şeklinde bir ifade kullanmışlardır.
Atık yığınlarında bulunan bakteri toplulukları, çevresindeki bakir topraklara göre önemli ölçüde daha zengindi; bu durum, atık yığınlarının insan faaliyetlerinin biyolojik izlerini koruduğunu doğrulamaktadır. Paleo-Inuit’lere ait atık yığınlarındaki bakteri toplulukları, toprak benzeri özellikler göstermekteydi; bu da insanlardan ve hayvanlardan kaynaklanan mikrobiyal etkinin zamanla azaldığını göstermektedir.
Çoğu atık yığınınında, hayvanların veya insanların üzerinde yaşadığı bilinen bakteri grupları baskındı. Bu bakteriler arasında, Clostridium massilliamazoniense ve Clostridium baratii gibi insan dışkısından kaynaklanan zararsız bakterilerin yanı sıra botulizm’e neden olabilen ve Paeniclostridium sordellii gibi yaşamı tehdit eden şok sendromu, sepsis ve gaz gangreni gibi hastalıklara yol açabilen bakteriler de bulunmaktadır.
Bakteri topluluklarının yapısı, her atık yığınının içindeki atık malzemesinin türüne göre önemli ölçüde değişmekteydi. Örneğin, erken dönem koloni yerleşimlerine ait Nuuk’taki atık yığınlarında bulunan ve ayrışan fok derileri nedeniyle Clostridium perfringens bakterisi yoğun olarak bulunmaktaydı; bu bakteri, gıda zehirlenmesinin önemli bir nedenidir. Romboutsia türleri ve Paraclostridium sordellii gibi bakteriler, hayvan cesetleriyle dolu atık yığınlarında bol miktarda bulunurken, antik Vikinglere ait atık yığınlarında bulunan ve ayrışan kemiklerin bulunduğu yerlerde bilinmeyen Proteobacteria ve Clostridiaceae türleri yoğun olarak bulunmaktadır.
Endişe etmeye gerek yok
Araştırmacılar ayrıca, atık yığınlarından elde edilen bakteri genomlarında geniş bir yelpazede antibiyotik direncine bağlı genler buldular. Antik ve çağdaş toprak katmanlarındaki aynı genlerin bulunması, antibiyotiklere dirençli mikropların permafrostta yüzyıllar boyunca kalabileceğini göstermektedir. Ancak, araştırmacılar bu patojenlerin yayılmasının eriyen atık yığınlarından uzak bölgelerle sınırlı olduğunu ve bu nedenle halk sağlığı için düşük bir risk oluşturduğu sonucuna varmışlardır.
Ulusal Gıda Enstitüsü’nde görevli ve çalışmanın ortak yazarı olan Dr. Saria Otani, “Permafrostta bulunan mikrobiyomun, salınan patojenlerin yerini hızla çevresel mikroplar aldığı görülmektedir” dedi.
Ancak, riskin artan sıcaklıklarla birlikte artıp artmayacağı veya diğer Arktik bölgelerde daha yüksek olup olmadığı bilinmemektedir. Bu nedenle, arkeolojik ziyaretler sırasında mikrobiyom analizinin rutin bir izleme unsuru olarak dahil edilmesi uygun olacaktır,” şeklinde bir uyarıda bulunan çalışmanın son yazarı Profesör Anders Priemé, Kopenhag Üniversitesi’nden.
YENİDEN YAYIN KURALLARI: Frontiers’ın misyonu, araştırmanın açık erişime sunulmasını ve paylaşılmasını içerir. Aksi belirtilmedikçe, Frontiers haber sitesinde yayınlanan makaleleri orijinal araştırmaya bir bağlantı ekleyerek yeniden yayınlayabilirsiniz. Makalelerin satışı yasaktır.
Kaynak: Frontiers Science News