Et gammelt stykke tyggegummi lå i al ubemærkethed i tusindvis af år på bunden af en fjord – lige indtil det blev bemærket i 2015.
Den lille, sortbrune “tyggegummi”-klump af birkebeg, der blev fundet på Lolland som en del af udgravningerne til Femern Bælt-tunnellen, blev siden grundigt analyseret, og i 2019 fik arkæologer vredet så meget dna ud af begklumpen, at de kunne stykke hele arvemassen sammen – også kendt som genomet.
De har fundet ud af, at en pige, eller kvinde, tyggede på birkebeget, inden hun spyttede klumpen ud i lagunen. Arkæologerne har givet hende navnet Lola, og de ved allerede en del om hende – nok til at lave en fantomtegning.
Lola havde blå øjne og brunt hår, hun spiste gråand og hasselnødder, og hendes hud var mørkere end hos nutidens gennemsnitsdanskere. Arkæologerne ved også, hvor hun stammede fra, og en kulstof 14-prøve har vist, at hun levede for 5700 år siden.
Lola afstammede fra indvandrere sydfra og forskere har længe diskuteret, hvordan overgangen til bondesamfund foregik. Fundet af Lolas tyggegummi afslører, at jæger-samlersamfundene kan have levet videre i små lommer, mens det omkringliggende bondesamfund tålmodigt og revolutionerende begyndte at dyrke jorden.
Tyggegummi er et prisme til fortiden
Birkebeg var stenalderens universalklæbemiddel og blev i stor stil brugt til at fæstne pilespidser med og givetvis også til at tætne både og til at imprægnere skind med.
Blandt andet derfor fik bioarkæolog Theis Jensen, postdoc på Globe Institute ved Københavns Universitet, idéen til at undersøge begklumper for dna. Han havde tidligere set lignende “tyggegummi”-klumper på udgravninger i Sverige og Danmark og tænkte, at de kunne indeholde dna, men havde ikke haft mulighed for at undersøge det. Det skulle vise sig, at klumpen indeholdt mere, end forskerne havde håbet på.
Omtrent samtidig med fundet af begklumpen på Lolland havde et hold af svenske og norske forskere fra universiteterne i Uppsala og Oslo fået den samme idé. Sidste år offentliggjorde de deres dna-analyser af tre begklumper, som er ca. 10.000 år gamle. Svenskerne fandt dog ikke tilstrækkeligt til at sammensætte et helt genom.
Forskerne mener, at vores forfædre har tygget på birkebeg for at blødgøre det før brug, men måske også for at rense tænder og mildne tandsmerter. Massen indeholder nemlig et antiinflammatorisk middel. Mange klumper er fundet med aftryk af barnetænder. Det kan betyde, at børn hjalp til med at blødgøre klumperne.
Et stykke tyggegummi på Lolland gav forskerne et fuldt menneskeligt genom og genetiske spor af mundbakterier, virus og madrester. At det overhovedet er muligt at trække så meget ud af fossilt tyggegummi, skyldes, at hele feltet af genforskning i arkæogenetik og palæogenetik spurter afsted med stadig bedre og billigere teknologi og metoder.
Den klistrede substans udvindes af birkebark, som varmes op. Når massen størkner, er den klar til at putte i munden. I Lolas tilfælde har den ikke alene bevaret stumper af DNA, som sladrer om hendes udseende og genetiske arv, men også et øjebliksbillede af bakterier og virus – hendes sundhedstilstand – og af maden, hun spiste, lige inden hun spyttede tyggegummiet ud.
Arkæologerne ved nu, at hun havde rødder i den oprindelige befolkning af jæger-samlere, og det er første gang forskerne har kortlagt arvemassen fra et menneske, som levede, da agerbruget kom til Danmark.
Materiale med stumper af gammelt dna er ikke så svært at finde, men at samle tilstrækkeligt til at stykke et helt genom sammen er langt vanskeligere og plejer at kræve knogler eller tænder.
Derfor vækker det opsigt, at de danske forskere som de første har udvundet dna og genskabt et fuldt genom fra ikkemenneskeligt materiale.
Vand trænger ikke ind i birkebeg
Begklumpen er fundet ved Syltholm, en tørlagt fjord, som arkæologerne har fået adgang til under anlægsarbejdet til verdens største sænketunnel, Femern Bælt-tunnellen, som skal forbinde Danmark med Tyskland. I det område er der gjort mange fund fra stenalderen, men ingen af rester fra mennesker.
Derfor giver tyggegummiet håb om at finde menneske-dna på andre udgravninger, hvor der ikke findes gamle knogler, hår eller tænder – og måske også i andre materialer, hvor mennesker kan have sat deres dna-spor. Ud over birkebeg har arkæologer kig på materialer fra langt yngre perioder – som bivoks, der blandt andet blev brugt til støbeforme til mønter, skulpturer og til segl i middelalderen.
Forventningerne er store, for både bivoks og birkebeg findes i store mængder. Ifølge Theis Jensen må der ligge tusindvis af begklumper rundtomkring på stenalderbopladser, som fremover kunne være interessante at undersøge.
“Materialet er hydrofobisk, så der kan ikke trænge vand ind i det, og det er antiseptisk og dræber udefrakommende bakterier. Betingelserne for at bevare begklumpen i Syltholm var desuden ideelle. Den lå som forseglet i det kolde mudder,” siger Theis Jensen.
Et stykke tyggegummi på Lolland gav forskerne et fuldt menneskeligt genom og genetiske spor af mundbakterier, virus og madrester. At det overhovedet er muligt at trække så meget ud af fossilt tyggegummi, skyldes, at hele feltet af genforskning inden for arkæogenetik og palæogenetik spurter afsted med stadig bedre og billigere teknologi og metoder. Med den såkaldte andengenerations-sekvensering, NGS, som kom til for cirka 15 år siden, har forskerne fået mulighed for både hurtigt, billigt og præcist at trække stadig mere viden ud af forholdsvis få stumper af dna, hvor de tidligere fik en relativt lille viden ud af store mængder dna.
Øjnene var blå
Dna afslører, at tyggegummiet har tilhørt en pige, som med stor sandsynlighed havde blå øjne, mørk hud og brunt hår. Og hun stammede fra centraleuropæiske jæger-samlere. Det er første gang, et fuldt genom er fundet i andet end menneskerester.
Lola spiste and
Mellem tænderne og i spyttet havde Lola rester af et måltid, og de har sat deres eget genetiske aftryk i tyggegummiet. Dermed får vi for første gang et snapshot af, hvad et forhistorisk menneske har spist.
Tyggegummi gemte spor af mundhygiejne
Forskerne fandt spor af 40 mikrober, som har levet i pigens mundhule. Forskerne har ikke tidligere opdaget sådan et øjebliksbillede af mundhulens mikrobiom, som det så ud hos en af vores forfædre.
Det er nogle af forklaringerne på, at begklumpen har bevaret så meget menneske-dna og så mange genetiske spor af mikrober, i alt 40 forskellige. De fleste af dem er velkendte og uskadelige bakterier i mund og luftveje, men andre af bakterierne kan i forbindelse med nedsat immunforsvar være skadelige.
Eksempelvis fandt forskerne en type af streptokokbakterier, som i dag forbindes med lungebetændelse, de fandt en herpesvirus af typen Epstein-Barr-virus, der kan give kyssesyge, og de fandt en bakterie, som kan udløse tandkødsbetændelse.
Tandsten indeholder arkiv af mikrober
Mikroberne spiller en vigtig rolle for sundhed og sygdom. Derfor er nogle forskere optaget af at analysere, hvordan samspillet mellem menneske, mad og mikrober har udviklet sig over tid.
Blandt dem er professor Christina Warinner fra afdelingen for arkæogenetik på Max Planck Instituttet i Tyskland. Hun studerer mikroskopiske og biomolekylære spor af mad og mikrober i fossileret tandsten, fæces og potteskår.
Et stykke tyggegummi af birkebeg indeholder ifølge Christina Warinner et tilfældigt udvalg af bakterier i munden – lidt ligesom et mundskrab med en vatpind fra et levende menneske.
Tidligere har forskerne studeret tandsten, der giver et register over de mikrober, der holder til i mundhulen. Men tandsten kan ikke fortælle om, hvilke mikrober der har været i munden samtidig. Forskerne har altså ikke tidligere kunnet etablere et øjebliksbillede, men det kan de med tyggegummiet.
Begklumpen giver ny viden om samspillet mellem de mikrober, vores forfædre har haft i munden, og ifølge Christina Warinner er det især interessant, at der er fundet spor af virus, som forskere generelt har svært ved at finde, fordi det nedbrydes meget hurtigt.
Hun har for nylig forsøgt at finde dna-spor i fossilerede plantestængler, som fortidsmennesker i USA har tygget på – dog uden held, men der er andre muligheder. Over hele verden har vores forfædre tygget på forskelligt plantemateriale, og derfor åbner der sig her en ny mulighed for molekylærbiologerne.
Isen trak sig tilbage
For ca. 12.000 år siden begyndte isen at trække sig tilbage. De første spor af mennesker i Skandinavien er 11.700 år gamle, hvilket passer med, at iskappen havde trukket sig så meget, at den norske vestkyst var isfri.
Indvandrere kom først sydfra
Den første rute af jæger-samlere kom sydfra og vandrede op igennem Danmark, Sverige og Norge. Forskerne ved at indvandringen er fortsat sydfra og helt op igennem Norges vestkyst. Lola var en del af den indvandring.
Russere blandede sig nordfra
Kort efter blev Skandinavien befolket af indvandrere fra det nuværende Rusland via en nordøstlig rute, der netop kunne passere forbi indlandsisen. Det viser fund af redskaber og analyser af dna fra syv skandinaviske jæger-samlere fra Norge, Sverige, Litauen og Rusland.
Gener fra øst og vest blandede sig
Lagkagerne viser fordelingen af genvariationer baseret på fossilfund. Jæger-samler-forfædre i Vest- og Centraleuropa er gule, og jæger-samlersamfund fra Rusland er røde. Lola havde kun gener fra syd. Nålen på kortet markerer, hvor tyggegenomet blev fundet.
Lola kan være den sidste jæger-samler
Også for genetikere, som beskæftiger sig med nedarvningen af gener i store befolkningsgrupper, er Lolas tyggegummi interessant. Et studie fra 2018 af genomer fra jæger-samlere i Norge og Sverige viser, at Skandinavien muligvis blev befolket via to ruter efter den seneste istid for omkring 12.000 år siden.
Befolkningen kom enten fra syd via Danmark eller fra nordøst, hvor jæger-samlere vandrede igennem Finland og spredte sig ned igennem den skandinaviske halvø. De to ruter kan aflæses i forskellige genvariationer, som karakteriserer to forskellige grupper af jæger-samlere, nemlig WHG (Western Hunter-Gatherer) og EHG (Eastern Hunter-Gatherer).
Lola havde intet EHG og var altså i slægt med vestlige jæger-samlere fra Centraleuropa.
Hendes dna er interessant, fordi det giver ny viden om, hvor hurtigt og hvordan skiftet fra jæger-samler-samfund til bondesamfund skete. Pigen fra Lolland havde ingen spor af gener fra de første bønder, selvom agerbrug havde eksisteret i Danmark i op mod 300 år, da hun levede.
Det passer med nyere teorier om en langsommere overgang til bondesamfund end hidtil antaget. Fund fra andre steder i Europa tyder nemlig på, at grupper af jæger-samlere overlevede flere hundrede år efter bondekulturens indtog. Så måske var Lola blandt de sidste jæger-samlere.
Hendes gener fortæller også, at hun var laktoseintolerant, altså at hun ikke kunne tåle laktosen fra mejeriprodukter. Det passer med en teori om, at vores forfædre først blev tolerante over for laktose senere, parallelt med at mejeribrug udviklede sig.
Her finder forskerne også fossilt dna
Amerikansk pibe: ny viden om slave-veje
En over 200 år gammel lerpibe fra Maryland i USA indeholdt dna som afslørede, at en kvinde af afrikansk afstamning havde røget på den. Hun havde aner i det nuværende Sierra Leone. Det passer med, at der var slaveruter mellem Annapolis i Maryland, USA og Sierra Leone i det vestlige Afrika. Dermed kan piben bidrage både til en slægtshistorie og til slavernes historie.
Jord: ny viden om menneskets evolution
Professor og palæogenetiker Eske Willerslev fra Globe Instituttet i København påviste i 2003, at flere hundredetusinde år gammelt dna stadig findes i jorden. Tyske forskere fra Max Planck instituttet for evolutionær antropologi fandt i 2017 dna fra neanderthalere og denisovanere i jord fra europæiske og asiatiske huler.
Tandsten: ny viden om sundhed og sygdom
Tændernes rodkanaler har længe været kendt som et godt sted at lede efter dna. Men tandsten, som er mineraliseret plak, der lagrer sig uden på tænderne, indeholder også dna. Derudover indeholder tænderne spor af både madrester og andre organismer i munden. Så tænderne kan altså afsløre alt fra slægtsforhold til sundhedstilstanden hos tandens ejer.
Protein kan også fortælle forfædres historie
Et enkelt stykke tyggegummi kan naturligvis ikke afgøre, hvornår de sidste jæger-samler-samfund var i Danmark, eller hvorfor Danmark blev et landbrugsland. Men Lolas dna bidrager til opklaringen af flere spørgsmål.
Derfor er Theis Jensen på jagt efter mere dna i birkebeg. Han har foreløbig indsamlet 40 stykker fra Danmark, Sverige, Tyskland, Schweiz og Frankrig, hvoraf de sydskandinaviske stykker er de ældste.
Stykkerne er op til 11.000 år gamle og dermed fra den tidligste del af jægerstenalderen i Skandinavien, hvor der næsten ikke findes nogen knogler. De små, sorte klumper kan derfor vise sig at være guld værd for dna-forskere og blotlægge endnu flere historier som Lolas.
Derudover er forskerne også begyndt at kigge efter andre biologiske spor end dna. Senest har molekylærbiologer fået kig på proteiner som et nyt mål for analyse. Proteiner kan nemlig overleve længere end dna og kan blandt andet bruges til at identificere materialer, arter og sygdomme.
I forbindelse med analyser af begklumper kan proteinerne måske være med til at bekræfte dna-resultaterne og måske endda give et meget mere nuanceret billede af omfanget af potentielle sygdomme. Forskerne har netop anvendt metoden på en del af en fingerring på Syltholm. Strukturen af materialet afslører, at det er en knogle, men proteinanalysen viser helt præcist, at det stammer fra en kronhjort.
Tyggegummiet var langtfra det eneste, der blev gravet frem på Lolland. Arkæologer har allerede fundet flere tusind arkæologiske fund, heriblandt stribevis af økser, som vil blive udstillet i fremtiden på Museum Lolland-Falster.
Ud fra fundene taler forskerne om, at Lolland var “porten til Europa”, og at det var her, det østlige Danmark blev forbundet med resten af Europa. Området var et sted, hvor folk mødtes med folk udefra, fordi det var synligt fra fastlandet sydfra. Så Lola befandt sig ikke i Udkantsdanmark, men i, hvad der dengang var en helt central del af Danmark.