Med enorme, buede horn og en massiv statur - vokser over fem og en halv meter høj og vejer ind på mere end et ton - fremkalder den uddøde aurochs-tyre visioner om en næsten mytisk væsen. Den magtfulde kvæg forekommer gennem historien, afbildet i hulemalerier, der dateres tilbage til 40.000 år, kendetegnet som et symbol på styrke i den antikke græske arkitektur, endda brugt som et slagdyr under reglen om Romerriget.
Men de mægtige aurochs, en stamfar til moderne kvæg, forsvandt fra Europa i de tidlige 1600'ere. I dag ved videnskabsmænd lidt om, hvad der skete med denne engang allestedsnærværende art.
I det meste af sin akademiske karriere er Mikkel Sinding, en paleogenomisk forsker ved Trinity College Dublin, fascineret af aurochs. Hvad skete der med de store kvæg, der kun for 500 år siden strejfede over store skår i Europa, Asien og Nordafrika? Blev jagter af aurochs til udryddelse, eller blev dyrene assimileret i den nationale genpool? Hvor tæt forbundet er aurokerne med den moderne ko?
For at udfylde nogle af hullerne i vores forståelse af aurochs evolution, søger Sinding efter genetiske spor fra fortiden. Genomsekventering giver et værktøj til at undersøge små afvigelser i aurochs DNA, hvilket afslører, hvordan disse dyr levede, og måske hvad der drev dem til udryddelse.
At isolere gammelt DNA er hårdt nok. At finde en række aurochs-DNA-prøver er endnu sværere. Danmarks Nationalmuseum - hvor Sinding har undersøgt aurocher - har to komplette skelet til rådighed til testning, men DNA'et fra to prøver giver ikke tilstrækkelige data til at spore den genetiske historie for en hel europæisk befolkning.
Sinding og hans kollega, genetiker Tom Gilbert, talte med en kurator på Danmarks Nationalmuseum, da de kom med en idé om at få adgang til flere aurochs-prøver til DNA-test. Københavns museum hører en samling af middelalderlige skandinaviske drikkehorn, hvoraf nogle er store nok til at være tænkelige fra aurochs. Gilbert og Sinding diskuterede mangel på testbare artefakter, da kuratoren sagde: "Har du ikke overvejet at se på disse horn?"
”Du er et geni, ” svarede Sinding.
En pelsparka, muligvis fra Alaska eller Sibirien, med en hætte, der antages at være lavet af rævpels. (National Museum of Natural History, Anthropology Department) På trods af denne tidlige entusiasme havde Gilbert og Sindings team ikke store forhåbninger om at komme videre. DNA-test kan være en delvis eller fuldstændig destruktiv proces, og kuratorer har en tendens til at rynke på enhver forskning, der involverer afskæring eller ødelægning af en del af en artefakt. ”Vi tænkte: 'Der er ingen måde i helvede, som du kan prøve dem på, “ siger Gilbert. Men til deres overraskelse blev museet enige om at lade Sinding køre sine prøver.
”Vi vidste ikke, om de ville være aurochs horn. De var horn fra en kulturel samling, ”siger Sinding. Nogle af hornene i samlingen går tilbage til Græsk-romersk antik. I slutningen af det 13. århundrede oplevede drikkehorn en genopblomstring i popularitet blandt adelen og gejstligheden. De udsmykkede horn - lavet af det hule keratin-kappe og forgyldt i guld, sølv eller bronze - blev brugt til at dekorere kongelige borde. Det største horn i Nationalmuseet i Danmarks samling blev taget som en bortskafts krig af den svenske hær under den polsk-svenske krig i begyndelsen af det 17. århundrede.
Sindingen fik adgang til seks horn fra det sene af det 14. århundrede og det tidlige 15. århundrede: et jagthorn fra den sidste aurochs-tyre og fem middelalderlige drikkehorn. I en nylig undersøgelse offentliggjort i The Journal of Archaeological Science udvindede Sinding og hans kolleger mitokondrialt DNA fra disse horn for at skabe et næsten komplet mitokondrielt genom (omfattende DNA fra den kvindelige linje). Baseret på det genetiske bevis og størrelsen på hornene konkluderede Sinding og hans team, at mindst fire af drikkehornene sandsynligvis blev taget fra den sidste befolkning af aurochs-tyre til at strejfe rundt i Europas sletter. Tre af hornene indeholdt en specifik genetisk sekvens, der kun findes i rene aurochs.
Foruden at afsløre manglende kapitler i aurochs naturhistorie, identificerede undersøgelsen også utilsigtet museets samling af skandinaviske drikkehorn som en af verdens største bekræftede samlinger af aurokeksempler. Sindings arbejde er en påmindelse om, at kultursamlinger ved disse institutioner - hvor undersøgelser ofte fokuserer på menneskelig adfærd - også er fyldt med artefakter fremstillet af dyrehud, tænder, kløer og forskellige andre rester af uddød fauna.
Normalt prøver forskere genstande fra naturhistoriske samlinger, der specifikt er afsat til test. Men mere og mere håber naturhistoriske forskere og genetikere at tage artefakter ud bagfra glasset.
Ved at kombinere biologi, arkæologi og kemi har området paleogenomics taget fart, siger Matthew Collins, en bioarkeolog ved University of York kendt for sit arbejde med at udvinde dyre-DNA fra middelalderen pergament. Der har været en "reel eksplosion" af interesse, især når forskere er klar over, at de "kan ride på bagsiden af teknologiske fremskridt."
Blandt dem, der dykker ned i disse nye forskningsmuligheder, er Tatiana Feuerborn på Danmarks Nationalmuseum. Hun studerer DNA i ældgammelt tøj, specifikt i tøj fremstillet af pels af slædehunde og ulve. Med hjælp fra Sinding navigerede Feuerborn museerne for at skaffe hendes prøver af dyrehud.
De fleste af disse dyreprøver har siddet i historiske samlinger, uberørt i mere end hundrede år, samlet af uafhængige opdagelsesrejsende, der krydsede Arktis for at lære mere om oprindelige kulturer, ifølge Feuerborn. Nu bruger hun tøjet til at studere udviklingen af slædehunde.
”Vi får to forskellige liv ud af disse materialer, ” siger Feuerborn. Det første liv giver historisk kontekst om hundene og de kulturer, der avlede dem. Det andet liv giver "indsigt i selve hunden, dens levetid, en generel idé om dens genetiske sammensætning."
”Den skøre ting er, at du er klar over, at der i kunstgallerier, museer, arkiver, der er masser af ting, der er gemt, fordi de enten er smukke eller vigtige eller endda bare almindelige, ” siger Collins. ”Beklædning, lovtekst om jord, al denne slags ting, der er lavet af planter og dyr - linned, uld, læder, horn - alt sammen bærer også et biologisk signal.”
For forskere som Sinding, Feuerborn og Collins er disse arkæologiske samlinger fyldt med overset data. Imidlertid er mange samlingsledere og konservatorer ikke ivrige efter at lade deres uvurderlige prøver fås og undersøgt.
Collins kæmpede først med at få pergamentprøver til sin forskning. ”Vi talte med lederen af arkiverne [på Cambridge University], og han syntes dette er en meget cool idé. Jeg havde ikke gideret at tale med konservatorerne, som mente, at dette var en ekstremt uhøflig idé. ”
En af de overlevende kopier af Magna Carta fra 1215, skrevet på pergament lavet af fåreskind. (British Library) Martin Appelt, en kurator for etnografiske samlinger på Danmarks Nationalmuseum, er ansvarlig for at give forskere tilladelse til at prøve artefakter til DNA-undersøgelser. Appelt starter altid hvert projekt med at minde sig om et enkelt princip: "Hvis du beslutter at bruge hele artefakten på en slags destruktiv analyse, vil du sandsynligvis ikke være i stand til at få det igen."
I sin kerne er DNA-ekstraktion destruktiv og invasiv. Omfanget af ødelæggelsen afhænger af artefaktens art. For at Feuerborn kan udvinde DNA fra et tøj, har hun brug for en prøve, der er cirka halvdelen af størrelsen på et hulstans. Binding af skrabet keratinspån fra den inderste del af drikkehornene. Og Collins kunne næsten overhovedet ikke afslutte sit arbejde - efter at han blev nægtet tilladelse til direkte at prøve prøve på pergamentet, fik han lov til at samle det støv, der var faldet fra dokumenterne under regelmæssige rengøringer.
Generelt forstår forskerne bekymringerne ved at udtage en begrænset forsyning med historiske artefakter. ”Jeg ønsker, at faktisk flere museer vil sige nej, ” siger Collins. "Fordi hvis du tænker over, i hvilken grad fossilsamlinger er blevet udtaget til det gamle DNA, hvis du går til museer, vil du se så mange dele af samlingen med små hak af knogler, der er skåret ud eller smadret ud."
Efterhånden som genetiske prøvetagningsteknologier forbedres, arbejder kuratorer for at skabe en balance mellem bevaring og forskning. ”Det er en udfordring generelt, at feltet arbejder med at tackle, ” siger Tim Cleland, en molekylær paleontolog ved Smithsonian's Museum Conservation Institute. "Med både proteomik og gammelt DNA har vi brug for mindre og mindre materiale at arbejde med, og når vi bevæger os fremad, vil prøverne blive mindre og mindre, fordi informationen bliver bedre."
Selv med disse fremskridt er ansvarlig prøveudtagning af begrænsede ressourcer nøglen. Museer er blevet brændt før ved at arbejde sammen med forskere, siger Enrico Cappellini , professor i EvoGenomics ved Danmarks Naturhistoriske Museum. Cappellini arbejder med sjældne og dyrebare prøver, fra klassiske malerier til tusind år gammel tandemalje. ” Folk går undertiden på museer, nærmer sig dem, henter prøverne og forsvinder derefter, ” siger Cappellini. ”Hvis analysen ikke er så vellykket som mistænkt, gider folk ikke engang at skrive en grundlæggende rapport til museet for deres optegnelser, og som en konsekvens er deres vilje til at levere prøver ikke så høj.”
Disse grundlæggende rapporter er beregnet til at hjælpe museer med at spore distributionen af deres samlinger og give information om arten af undersøgelsen og resultaterne af forskningen. Desværre siger Cappellini, at for få videnskabsmænd tager sig tid til at udfylde disse rapporter.
”[Nationalmuseet i London] havde frigivet 70-noget prøver til destruktiv analyse, og de modtog kun rapporter om en håndfuld, ” siger Collins. ”Jeg mener bogstaveligt, fem eller noget, og de havde kun fået materiale tilbage fra to eller tre. Resten var lige gået ind i eteren. ”
Nogle institutioner har mere stive systemer til bekæmpelse af spildende opførsel. På Smithsonian-museer er der for eksempel "meget stærk politiovervågning med prøver, " siger fysisk videnskabsmand Caroline Solazzo. Hun forklarer, at når en forsker når tilladelse til at bruge en værdifuld prøve, "vi sørger for, at alle ved, hvad prøven skal bruges til, hvor meget der er tilbage efter det, og vi returnerer prøver."
Kuratorer er generelt sympatiske for forskningen, som videnskabsmænd håber at opnå, men de er også repræsentanter for sjældne, historiske genstande som dekorative drikkehorn, historiske dokumenter og uvurderlige tøj. Forskere vil altid hævde, at deres teknikker er mere raffinerede eller at deres mål virkelig er innovative.
”Der er altid en balance mellem hvad der kan opnås videnmæssigt og hvad vi er nødt til at ofre med hensyn til denne begrænsede ressource, ” siger Appelt.
