Tijdcapsule: oud planten-DNA gewonnen uit 2,900 jaar oude Assyrische baksteen

Onderzoekers hebben oud DNA geëxtraheerd uit een 2,900 jaar oude baksteen uit het paleis van de Neo-Assyrische koning Ashurnasirpal II, waardoor de diversiteit aan plantensoorten die toen werden verbouwd, werd onthuld.

Voor het eerst heeft een groep onderzoekers met succes oud DNA uit een 2,900 jaar oude kleisteen gehaald. De kleisteen, die momenteel is ondergebracht in het Nationaal Museum van Denemarken, is afkomstig uit het paleis van de Neo-Assyrische koning Ashurnasirpal II in de oude stad Kalhu. Tegenwoordig bekend als het Noordwestpaleis in Nimrud (het huidige Noord-Irak), begon de bouw ervan rond 879 v.Chr.

De kleisteen uit het Nationaal Museum van Denemarken waarvan de monsters zijn afgeleid. Krediet: Arnold Mikkelsen en Jens Lauridsen.
De kleisteen uit het Nationaal Museum van Denemarken waarvan de monsters zijn afgeleid. Krediet: Arnold Mikkelsen en Jens Lauridsen. Arnold Mikkelsen en Jens Lauridsen.

De steen heeft een spijkerschriftinscriptie (geschreven in de inmiddels uitgestorven Semitische taal Akkadisch) waarin staat dat het ‘eigendom is van het paleis van Ashurnasirpal, koning van Assyrië.’ Dit maakt het mogelijk om de steen nauwkeurig te dateren binnen een decennium (879 v.Chr. tot 869 v.Chr.).

Tijdens een digitaliseringsproject in het Museum in 2020 kon de groep onderzoekers monsters verkrijgen van de binnenkern van de steen, wat betekent dat er een laag risico op DNA-besmetting was sinds de steen werd gemaakt. Het team haalde DNA uit de monsters door een protocol aan te passen dat eerder werd gebruikt voor andere poreuze materialen, zoals bot. De resultaten worden gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten.

De baksteen waaruit de monsters zijn afgeleid. Foto's van de kleisteen uit het Nationaal Museum van Denemarken (museumnummer 13854) en de vijf bemonsteringspunten op het oppervlak van de breuk. Het gele vierkant in het linkerdeel van de figuur vertegenwoordigt het stuk van de steen dat rechts is afgebeeld.
De baksteen waaruit de monsters zijn afgeleid. Foto's van de kleisteen uit het Nationaal Museum van Denemarken (museumnummer 13854) en de vijf bemonsteringspunten op het oppervlak van de breuk. Het gele vierkant in het linkerdeel van de figuur vertegenwoordigt het stuk van de steen dat rechts is afgebeeld. Troels Pank Arboll

Nadat het geëxtraheerde DNA was gesequenced, identificeerden de onderzoekers 34 verschillende taxonomische plantengroepen. De plantenfamilies met de meest voorkomende sequenties waren Brassicaceae (kool) en Ericaceae (heide). Andere vertegenwoordigde families waren Betulaceae (berk), Lauraceae (laurier), Selineae (schermschermen) en Triticeae (gecultiveerde grassen).

Met het interdisciplinaire team bestaande uit assyriologen, archeologen, biologen en genetici konden ze hun bevindingen vergelijken met hedendaagse botanische gegevens uit Irak en met oude Assyrische plantbeschrijvingen.

De steen zou voornamelijk zijn gemaakt van modder die was verzameld in de buurt van de plaatselijke rivier de Tigris, vermengd met materiaal zoals kaf of stro, of dierlijke mest. Het zou in een mal zijn gevormd voordat het met spijkerschrift werd gegraveerd en vervolgens in de zon had laten drogen. Het feit dat de baksteen nooit werd verbrand, maar op natuurlijke wijze werd gedroogd, zou hebben bijgedragen aan het behoud van het genetische materiaal dat in de klei gevangen zat.

Dr. Sophie Lund Rasmussen op de opgravingslocatie.
Dr. Sophie Lund Rasmussen op de opgravingslocatie. Sophie Lund Rasmussen.

Dr. Sophie Lund Rasmussen (Wildlife Conservation Research Unit, Department of Biology, University of Oxford), mede-eerste auteur van het artikel, zei: “We waren absoluut blij toen we ontdekten dat oud DNA, effectief beschermd tegen besmetting in een massa klei, kan met succes worden gewonnen uit een 2,900 jaar oude baksteen. Dit onderzoeksproject is een perfect voorbeeld van het belang van interdisciplinaire samenwerking in de wetenschap, omdat de diverse expertise in deze studie een holistische benadering bood voor het onderzoek van dit materiaal en de resultaten die het opleverde.”

Naast het fascinerende inzicht dat deze individuele steen onthulde, dient het onderzoek als een proof of concept en methode die kan worden toegepast op vele andere archeologische bronnen van klei uit verschillende plaatsen en tijdsperioden over de hele wereld, om de flora en fauna uit het verleden te identificeren. Kleimaterialen zijn bijna altijd aanwezig op elke archeologische vindplaats over de hele wereld, en door hun context kunnen ze vaak met hoge precisie worden gedateerd.

In dit onderzoek werd alleen het geëxtraheerde planten-DNA beschreven, omdat dit de meest voorkomende en best bewaarde exemplaren waren. Afhankelijk van het monster kunnen echter mogelijk alle taxa worden geïdentificeerd, inclusief gewervelde dieren en ongewervelde dieren. Het vermogen om nauwkeurige beschrijvingen te geven van de oude biodiversiteit zou een waardevol instrument zijn om het huidige biodiversiteitsverlies beter te begrijpen en te kwantificeren, en om een ​​dieper inzicht te krijgen in oude en verloren beschavingen.

“Dankzij de inscriptie op de steen kunnen we de klei toewijzen aan een relatief specifieke tijdsperiode in een bepaalde regio, wat betekent dat de steen dient als een tijdcapsule voor biodiversiteit met informatie over een enkele locatie en zijn omgeving. In dit geval biedt het onderzoekers een unieke toegang tot de oude Assyriërs”, zei dr. Troels Arbøll, gezamenlijke eerste auteur van het artikel en junior research fellow aan de Faculteit Aziatische en Midden-Oostenstudies van de Universiteit van Oxford, toen het onderzoek werd uitgevoerd. uitgevoerd.


De studie werd oorspronkelijk gepubliceerd in het tijdschrift Nature Scientific Reports. 22 augustus 2023.