En efterårsdag for omkring 9.700 år siden slog en gruppe mennesker lejr ved kysten i det vestlige Sverige. De var jæger-samlere, som fiskede, jagede og samlede ressourcer i området.
En lille flok teenagere, som talte både piger og drenge, tyggede birkebeg fra barken på et birketræ for at producere lim, lige efter de havde spist ørred, hjort og hasselnødder.
På grund af en alvorlig omgang tandkødsbetændelse (parodontitis) havde én af teenagerne svært ved at tygge det seje hjortekød og den klæbrige birkebeg.
Dette øjebliksbillede fra den mesolitiske periode, lige før europæerne begyndte at dyrke agerbrug, stammer fra vores analyse af DNA i den gennemtyggede birkebeg, som vi nu har publiceret i tidsskriftet Scientific Reports.
Stenaldertyggegummiet blev fundet i Huseby Klev på øen Orust nord for Göteborg.
Området blev udgravet af arkæologer i begyndelsen af 1990'erne, hvilket resulterede i omkring 1.849 flintartefakter og 115 stykker birkebeg (harpiks).
Lokationen er kulstof-14-dateret til mellem 10.200 og 9.400 år siden, og én af tyggegummiklumperne er dateret til for 9.700 år siden.
Harpiks blev tygget til mange formål
En del af klumperne af birkebeg har aftryk efter tænder, der indikerer, at børn - nærmere betegnet teenagere - engang tyggede på dem.
Det er ikke så usædvanligt at finde gennemtyggede klumper, ofte med aftryk af tænder, fingeraftryk eller begge dele, ved stenalder-fundsteder.
Fra opvarmet birkebark udvandt man beg, som er en form for harpiks, som, vi ved, blev brugt i stenværktøjsteknologi fra den ældste stenalder og fremefter.
Men traditionelle samfund tyggede også birkebeg til rekreative eller medicinske formål.
En række stoffer med lignende egenskaber som harpiks fra nåletræer, naturlig bitumen og andre slags plantegummi er blevet brugt på tilsvarende måder i mange dele af verden.
Ældste menneskelige genomer fra Skandinavien
I en del af klumperne af birkebeg var halvdelen af det ekstraherede DNA af menneskelig oprindelse. Det er meget sammenlignet med, hvad vi ofte finder i gamle knogler og tænder.
Det repræsenterer nogle af de ældste menneskelige genomer fra Skandinavien, med en særlig DNA-profil, der var almindelig blandt stenalderens jæger-samlere, som engang levede her.
Nogle af klumperne indeholder mandligt menneskeligt DNA, og andre kvindeligt DNA.
Vi tror, at teenagere af begge køn forberedte lim til brug i værktøjsfremstilling, til eksempelvis at fastgøre en stenøkse til et træskaft.
Tyggegummiet indeholder meget forskelligt DNA
Men hvad med den anden halvdel af DNA'et, der var af ikke-menneskelig oprindelse?
Det meste af dette DNA er fra organismer som bakterier og svampe, der har levet i klumperne af birkebeg, siden det blev kasseret for cirka 9.700 år siden.
Men noget af det er fra bakterier, der levede i det menneske, som tyggede birkebegen, samt det materiale, mennesket tyggede, før de puttede klumpen af birkebeg i munden.
At analysere alt dette DNA er en krævende og banebrydende opgave.
Vi skulle både tilpasse eksisterende computerredskaber samt udvikle nye analytiske strategier. Vores forskningsarbejde er derfor blevet udgangspunktet for udviklingen en ny arbejdsgang til denne form for analyse.
Vi skulle blandt andet udvinde DNA'et ved hjælp af forskellige strategier til at karakterisere det, forsøge at sammensætte korte DNA-fragmenter, så de blev længere, samt bruge maskinlæringsteknikker til at afdække, hvilke DNA-fragmenter der tilhører patogener (skadelige mikroorganismer).
Vi måtte også at sammenligne datamængden med, hvad vi ser i munden på moderne mennesker med nedbrydning af tænderne (caries) og paradentose.
Led sandsynligvis af alvorlig tandkødssygdom
Vi fandt naturligvis bakterier, der almindeligvis er til stede i et oralt mikrobiom - det vil sige de naturligt forekommende mikroorganismer, der findes i munden.
Vi fandt også spor af bakterier involveret i tilstande som for eksempel nedbrydning af tænderne eller karies (Streptococcus mutans) og systemiske sygdomme som Hib-sygdom (forårsager meningitis) og endokarditis (betændelse i hjertet).
Vi fandt også bakterier, der kan forårsage bylder og betændelse. Selvom disse patogene mikroorganismer var til stede i forholdsvis høj grad, var de ikke klart over det forventede niveau for et sundt oralt mikrobiom.
Der er altså ikke afgørende bevis for, at medlemmer af gruppen led af sygdomme, som disse mikroorganismer er associeret med.
Vi fandt dog en overflod af bakterier forbundet med alvorlig tandkødssygdom - paradentose.
Da vi anvendte en maskinlæringsstrategi (i dette tilfælde en teknik kaldet Random Forest-modellering), nåede vi frem til den konklusion, at pigen, der tyggede én af klumperne af birkebeg, sandsynligvis led af paradentose - med mere end 75 procent sandsynlighed.
Vi fandt også DNA fra større organismer end bakterier, nemlig kronhjort, ørred og hasselnødder.
Dette DNA stammer sandsynligvis fra materiale, som teenagerne havde tygget, før de puttede klumper af birkebeg i munden.
Vi skal dog være lidt forsigtige, fordi netop det, vi finder, også afhænger af de sammenligningsdata, vi har.
Ikke alle genomer er lige lette at fortolke
Fordi genomer fra eukaryote organismer - gruppen, der omfatter planter og dyr - er større og mere komplekse end genomer fra mikroorganismer, er det mere kompliceret at samle et eukaryotisk genom af høj kvalitet.
Der er færre eukaryote genomer i prøverne fra klumperne af birkebeg, og de er af lavere kvalitet. Det betyder for eksempel, at vores havørred måske slet ikke var en havørred, men vi føler os i det mindste sikre på, at den var fra laksefamilien.
Vi fandt også en hel del ræve-DNA, og det er straks sværere at fortolke. Rævekød kan have været en del af kosten, men disse teenagere kan også have tygget på sener og pels fra ræve til brug i tekstiler.
Alternativt kan ræve-DNA'et stamme fra markering af territorie og er måske først endt i klumpen af birkebeg, efter den blev spyttet ud.
Men det, vi med sikkerhed har lært, repræsenterer et stort skridt i forståelsen af disse fascinerende registreringer af menneskelig kultur fra stenalderen.
I takt med, at vi analyserer flere fund, dukker der måske endnu flere overraskelser op.
Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
