En af verdens førende bioarkæologer flytter til Danmark
Professor Matthew Collins er blandt verdens førende eksperter i at finde information om fortiden ved hjælp af ældgamle proteiner. Nu skal han udføre sin forskning på Københavns Universitet.

Matthew Collins bliver kaldt en 'Godfather' i bioarkæologi og har de seneste 20 år forsket i, hvordan proteiner overlever. I et nyt studie har han afsløret, at den ældste bevarede protein-sekvens kommer fra 3,8 mio. år gamle skaller fra et strudseæg. Protein kan dermed overleve hele 50 gange længere end DNA, som kun kan dateres 700.000 år tilbage i tiden. (Video: Kristian H. Nielsen/Videnskab.dk)

Professor Matthew Collins flytter til Danmark for i fem år at arbejde tæt sammen med blandt andre forskere på Center for Geogenetic ved Naturhistorisk Museum og Københavns Universitet.

Niels Bohr-professorer

Denne artikel er et led i en portrætserie af Niels Bohr-professorer, som er blevet til med støtte fra Danmarks Grundforskningsfond.

Matthew Collins indleder serien.

Med Niels Bohr-programmet ønsker Danmarks Grundforskningsfond at berige danske forskningsmiljøer med topforskere fra udlandet.

Matthew Collins har fået bevilget 31 millioner kroner i forbindelse med sit Niels Bohr-professorat.

Det er et vigtig rygstød for dansk forskning, for Matthew Collins er en af verdens førende forskere inden for proteiner i bioarkæologi og er en af årsagerne til, at feltet i dag er kommet dertil, hvor det er.

Ifølge professor Tom Gilbert fra Center for Geogenetic kommer Danmark og Københavns Universitet til at nyde godt af 'one of the Godfathers' i bioarkæologi, som han siger. Kombinationen af Matthew Collins’ kompetencer og Center for Geogenetic kommer til at styrke Danmarks førerposition inden for forskningsområdet, som lektor Enrico Cappellini hidtil har stået for på universitetet.

»Matthew Collins udfører banebrydende arbejde. Allerede dengang, da jeg var ph.d.-studerende, var han berømt. Han er en serieudvikler, og så har han kontakt til alle inden for dette felt, så han kommer til at hjælpe os med at bygge verdens førende proteomics-center til udforskning af fortidens proteiner,« siger Tom Gilbert, der skal være Matthew Collins’ værtsprofessor, mens han er her.

Matthew Collins’ ophold i Danmark begyndte den 1. oktober 2016 og varer fem år, men han har intentioner om at blive længere. Han har modtaget et af Grundforskningsfondens Niels Bohr-professorater og 31 millioner kroner til sin forskning.

Giver genlyd uden for Danmark

Også uden for Københavns Universitet glæder man sig over, at Matthew Collins skal til at samarbejde med forskerne fra Center for Geogenetik.

Blå bog: Matthew J. Collins
  • Gift med cancerbiolog Anne Collins, som han har børnene James (25) og Sarah (21) med.
  • Parret har to hunde, Juno og Bob.
  • Matthew Collins tog sin Bachelor i marinezoologi ved University of North Carolina Wilmington i 1982 og sin ph.d. ved University of Glasgow i Skotland i 1986. Han blev professor  i arkæologi i 2006.
  • Fritiden bruger han i øjeblikket på at lære dansk.
  • Professor Matthew Collins har blandt andet, sammen med Mike Buckley fra University of Manchester, opfundet Zooarchaeology by Mass Spectrometry (ZooMS) til hurtigt at identificere knogler og andre kollagen-baserede materialer i arkæologiske prøver.

Mike Richards er professor ved Institut for Arkæologi på Simon Fraser University i Canada, og ifølge ham er samarbejdet særdeles spændende. Ligeledes mener han, at Københavns Universitet kommer til at få glæde af en meget dedikeret forsker.

»Det er et meget spændende skifte for København og for forskningsområdet generelt. Matthew Collins er uden sammenligning den førende forsker inden for arkæologisk videnskab med muligheder for professorater på Harvard, Oxford og Cambridge. Det er rigtig godt for Danmark, at man har været i stand til at tiltrække ham,« siger Mike Richards.

Specielt peger han på de spændende muligheder, som friheden i det nye professorat på Københavns Universitet giver Matthew Collins for at gå endnu længere med sin forskning.

»Han har opnået bemærkelsesværdige resultater ved siden af sine andre akademiske forpligtelser med meget undervisning og administrative byrder. Nu skal han bare fokusere på at forske i den fantastiske atmosfære, der er i Center for Geogenetik,« siger Mike Richards, der forventer sig store resultater af forskningen i de kommende år.

Blev inspireret af Dødens Gab

Matthew Collins kommer fra Universitet i York, hvor han i 2003 stiftede forskningsgruppen BioArCh, en interdisciplinær gruppe af arkæologer, biologer og kemikere, med det formål at bruge biomolekyler til at besvare arkæologiske spørgsmål.

Han er oprindelig marinezoolog og geolog, men kaldet har altid været at finde gamle biologiske molekyler og bruge dem til at sige noget om fortiden.

»Min inspiration kom faktisk fra filmen Dødens Gab. Jeg ville studere biomolekyler i fossiler,« fortæller Matthew Collins.

Førende ekspert i gamle proteiner

matthew collins dna proteiner bioarkæologi

Matthew Collins river teltpælene op og fortsætter sin forskning i Danmark efter 13 år i York i Storbritannien. (Foto: Wikiwand)

Gennem de seneste tyve år har det dog været proteinerne, som har trukket i ham, og han fortæller selv, at alle, der i dag arbejder med gamle proteiner, på et tidspunkt har været ph.d.-studerende hos ham.

Samarbejde kendetegner i det hele taget Matthew Collins’ forskerkarriere. Gennem de seneste år har han arbejdet tæt sammen med forskere fra Københavns Universitet. Det gælder blandt andre professor Eske Willerslev, der er leder af Center for Geogenetic, og Enrico Cappellini.

De to samarbejdede i 2007 omkring at datere den grønlandske iskappe ved hjælp af biologisk materiale, som de fandt i iskerneboringer.

Han har også samarbejdet med Saxo-Instituttet på Københavns Universitet om artbestemmelse af knogler, som er blevet brugt i stenalder-pilespidser, Det Kongelige Bibliotek om artsbestemmelse af dyr, hvis skind er brugt som bogomslag, og Center for Tekstilforskning, ligeledes Københavns Universitet.

»Jeg har i lang tid haft meget tætte arbejdsrelationer til Danmark og til Københavns Universitet, så da muligheden bød sig for, at jeg kunne fortsætte min forskning i Danmark, slog jeg til,« fortæller Matthew Collins om valget at rive teltpælene op og prøve noget nyt efter 13 år i York.

Der var ikke neandertalere i England for 125.000 år siden

Blandt Matthew Collins mange opsigtsvækkende forskningsresultater er han selv særdeles stolt af, at han ved hjælp af gamle proteiner har dateret samtlige steder i Storbritannien, hvor der har levet mennesker i fortiden.

Efterfølgende har han har koblet resultaterne til fund af stenredskaber.

Blandt andet viste resultaterne af det forskningsprojekt, at der for 125.000 år siden ikke boede neandertalere på øerne, selvom der i perioden var mellemistid på kloden, og Storbritannien ikke var dækket af is.

»Det har været foreslået førhen, men vi kunne for første gang bekræfte det på tværs af mange forskellige arkæologiske steder. Der levede næsehorn og heste, men ingen neandertalere. Det kan vi se ud fra dateringerne af stenredskaberne. I alle andre varmeperioder levede der mennesker i Storbritannien, men bare ikke da. Det var en interessant opdagelse,« siger Matthew Collins.

Proteiner gav ny viden om mælk i stenalderen

Den engelske forsker har også brugt proteiner til at finde ud af, om folk i stenalderen drak mælk.

Det gjorde han ved at finde proteiner på indersiden af krukker, som for 5.000 år siden var blevet brugt til at opbevare mælk i. Ved hjælp af proteinerne kunne han bestemme, at stenaldermenneskerne drak fåre- og komælk.

matthew collins dna proteiner bioarkæologi næsehorn

Et stort forskningsprojekt af Matthew Collins afslørede ud fra dateringer af stenredskaber, at der for 125.000 år siden ikke boede neandertalere i Storbrittanien, men kun næsehorn og heste. (Foto: Shutterstock)

»Det var et overraskende fund, da mennesker ikke skulle have været i stand til at drikke komælk for 5.000 år siden. En mutation i vores genom gør, at vi kan drikke mælk i dag, og den mutation var ikke opstået for 5.000 år siden. Vi forstår stadig ikke helt, hvordan det kunne lade sig gøre, men vi kan se beviserne på, at det kunne,« forklarer Matthew Collins.

Ved hjælp af proteinforskning kan Matthew Collins ikke bare finde ud af, hvad folk har drukket i fortiden. Han kan også finde ud af, hvad de har spist.

Ved at undersøge proteiner i plak på tænder, kan han slå fast, hvilke former for kød folk har spist, og om de har husket at spise deres grøntsager. Han kan også se, hvilke bakterier der har levet i munden på folk.

Skal lægge fundamentet for proteinforskning

Alle disse kompetencer tager Matthew Collins med sig til Danmark.

Her er det sigtet, at han med sin forskning skal lægge fundamentet for forståelse af proteiners overlevelse over tid og finde ud af, hvor man kan bruge proteiner til at sige noget om fortiden.

Potentialet i den sammenhæng er endnu større end potentialet i DNA, som Center for Geogenetic er verdens førende center for forskning i.

»Idéen er den, at man ofte kan finde proteiner fra uddøde dyr, hvor der ikke længere er DNA tilbage. Men i stedet for at foretage små projekter hist og her skal Matthew Collins lægge det forskningsmæssige og forståelsesmæssige fundament for, hvor vi kan bruge proteiner og til hvad,« forklarer Tom Gilbert.

På nuværende tidspunkt er et hestegenom på 700.000 år verdens ældste genom. Opdagelsen kommer ikke overraskende fra Center for Geogenetic, nærmere bestemt fra professor Ludovic Orlandos forskningsgruppe.

Verdens ældste proteiner er derimod 3,8 millioner år gamle strudseproteiner, som Matthew Collins netop har fået offentliggjort sin opdagelse af.

»Men jeg tror, at vi kan komme endnu længere tilbage i tiden. Måske omkring 40 millioner år. DNA kan ikke overleve i så lang tid, så hvis vi vil have en indsigt i de organismer, som levede dengang, kan proteiner give os et vindue til fortiden, som DNA ikke kan. Strudseproteinerne er desuden fra Afrika, og alt andet lige vil proteiner, som er blevet opbevaret et koldt sted på kloden, kunne holde sig endnu længere,« siger Matthew Collins.

Skal studere pilespidser og skind fra vikingetiden

Sideløbende med hovedprojektet fortsætter Matthew Collins sit samarbejde med Center for Tekstilforskning, Saxo Instituttet, Nationalmuseet og Det Kongelige Bibliotek.

matthew collins dna proteiner bioarkæologi maling

Matthew Collins skal i København blandt andet forske i, hvilke bindingsmidler man før i tiden brugte til at fremstille maling og dermed kunstværker. (Foto: Shutterstock)

Her er det blandt andet planen, at forskningen skal bruges til at identificere, hvilke naturlige bindingsmidler, som fortidens malere har brugt til at skabe malerier. På den måde kan man finde ud af, hvordan man før i tiden fremstillede maling.

Et andet forskningsområde bliver at forfine metoder til at identificere arter ud fra levn fra fortiden. Det kan eksempelvis dreje sig om tænder, knogler eller skind.

Ved at identificere, hvilke typer knogler danskerne brugte til at fremstille pilespidser i stenalderen, kan forskere få et helt nyt indblik i, hvilke dyr datidens mennesker jagede. Og det er blot ét eksempel på det, som forskningen kan bruges til.

»Man kan også forestille sig, at man kan undersøge skind fra vikingetiden. Ved at finde ud af, hvilket dyr skindet stammer fra, kan man fortælle noget om vikingernes levevis. Er et skind eksempelvis fra en hvalros, kan man konkludere, at vikingerne har været på jagt i Grønland. Det er den slags spørgsmål, som vi kan begynde at besvare med Matthew Collins’ forskning,« siger Tom Gilbert.

Førende forskere samlet i København

Begge forskere er enige om, at man ved at flytte verdens førende forsker inden for gamle proteiner under samme tag som verdens førende forskere inden for gammelt DNA får en meget potent forskergruppe på Københavns Universitet.

I tillæg skal Matthew Collins arbejde tæt sammen med Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, der er verdensledende, når det kommer til instrumenter til at foretage proteinforskning.

»Begge steder har fænomenale faciliteter til at studere DNA og proteiner, og jeg glæder mig meget til at begynde arbejdet dér,« siger Matthew Collins.

Tom Gilbert glæder sig også til at arbejde endnu tættere på Matthew Collins, og det er han ikke ene om.

»Pointen er, at forskningen ikke bliver begrænset til ét område. Det er et meget interdisciplinært og internationalt forskningsprojekt, som her bliver stablet på benene. Rigtig mange mennesker er entusiastiske omkring det,« siger han

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud