Актинобактерии Pseudonocardiaceae захватили древнюю китайскую гробницу

Биологи исследовали микробиом ханьской гробницы Дахутин и выяснили с помощью генетического анализа, что в нем доминируют актинобактерии семейства Pseudonocardiaceae. По мнению ученых, этому способствует взаимополезное сожительство с коллемболами, а также достаточно стабильные условия внутри погребального сооружения. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В декабре 1959 года строители обнаружили в провинции Хэнань, недалеко от деревни Дахутин, две большие подземные гробницы, построенные из камня и кирпича. В 1960–1961 годах эти погребальные сооружения были раскопаны археологами, которые датировали их периодом Восточной Хань (25–220 годы нашей эры). Свидетельства, сохранившиеся в письменных источниках, указывают на то, что этот памятник представляет собой усыпальницу крупного чиновника Чжан Боя и его жены. Свою известность эти гробницы получили в первую очередь благодаря украшенным стенам. Так, западная гробница (M1) декорирована каменными рельефами, а восточная (М2) — настенными росписями. Среди сюжетов встречаются сцены из мифологии и повседневной жизни, например, приготовление пищи и прогулки.

После открытия многих памятников древнего искусства возникает проблема, связанная с тем, что разнообразные микробные сообщества колонизируют их и негативно влияют на сохранность настенных росписей. Самый известный пример – это французская пещера Ласко, в которой были обнаружены многочисленные наскальные изображения, относящиеся к эпохе позднего палеолита. Поток туристов, желавших увидеть искусство древних охотников-собирателей, повлиял на микроклимат внутри этой пещеры и способствовал разрушению соляной корочки, защищавшей рисунки от разрушения. Попытка ученых исправить это привела к тому, что на стенах Ласко появились большие колонии микроорганизмов.

Юджи Фэн (Youzhi Feng) из Института почвоведения Китайской академии наук совместно с коллегами из Испании и Китая провел исследование микробиома ханьской гробницы Дахутин. Для этого они взяли десять проб со стен погребального сооружения, а также извлекли 12 образцов почвы с окружающей территории. Ученые отметили, что на протяжении почти 30 лет гробница оставалась закрытой для посетителей, а ее стены были обработаны нитроцеллюлозой. Внутри нее полная темнота, достаточно стабильная температура воздуха и влажность.

Генетическое исследование показало, что в образцах из гробницы больше всего представлены актинобактерии (Actinobacteria), на долю которых пришлось около 57,88–73,87 процента прочтений, реже встречались последовательности протеобактерий (Proteobacteria), ацидобактерий (Acidobacteria) и пранктомицет (Planctomycetes). Методом полимеразной цепной реакции в реальном времени они установили, что внутри гробницы бактерии доминируют над эукариотами. Дальнейшие анализы продемонстрировали, что среди актинобактерий преобладают таксоны семейства Pseudonocardiaceae, на долю которых приходится от 54,29 до 95,01 процента. Это хорошо согласуется с белым цветом колоний на стенах, а также характерно и для других известных памятников, например, испанской пещеры Альтамира или этрусских некрополей.

Последующее секвенирование ампликонов показало, что среди эукариотов больше всего последовательностей приходится на членистоногих (Arthropoda), на долю которых приходится около 90,47 процента. Среди них доминируют коллемболы (Collembola), фрагменты ДНК которых обнаружены в 71,59 процента случаев. Это также характерно для других подземных гробниц и пещер по всему миру. Примечательно, что микробные и эукариотические сообщества внутри погребального сооружения и в образцах почвы существенно отличались. По мнению ученых, этому способствовали относительно стабильные условия внутри гробницы.

Исследователи полагают, что актинобактерии проникают внутрь гробницы благодаря мутуализму: микробы выделяют геосмин — летучее соединение, которое отвечает за запах сырой земли и привлекает коллембол. После чего членистоногие поедают этих бактерий и распространяют их споры. Впоследствии актинобактерии с помощью выработанных веществ с антибиотическим действием вытесняют другие группы микробов и колонизируют гробницы.

Ранее на N + 1 рассказывали о других исследованиях древних памятников из Китая. Так, в провинции Шаньдун археологи обнаружили руины первой государственной академии, а в Синьцзяне раскопали древнейшее укрепленное поселение.

Михаил Подрезов