Биологи и древние манускрипты

Недавно сайт журнала Science опубликовал очерк, рассказывающий, как современные биологи помогают исследовать средневековые манускрипты. Среди используемых ими методов главную роль играет анализ ДНК и белковых молекул. Ученые определяют, из каких животных был сделан старинный пергамент, а из каких – обложка, какие книжные черви проделали в нем отверстия. Удается даже идентифицировать бактерий, попадавших на страницы рукописей, когда их владельцы чихали или целовали написанный текст. «Средневековые манускрипты представляют собой почти неиспользованное хранилище биологической информации», – один из лидеров этой области исследований биохимик Мэтью Коллинз (Matthew Collins), сотрудник Университета Йорка и Копенгагенского университета, возглавляющий исследовательский центр BioArCh.

Долгое время биологический анализ, будь то определение ДНК или белков, требовал взятия образца: хотя бы небольшого кусочка древнего пергамена. Библиотекари, естественно, не были намерены позволять биологам портить столь тщательно хранимые в течение веков фолианты. Поэтому прогресс биологических исследований манускриптов шел небыстро. «Образец из редкой книги добыть сложнее, чем из человеческих костей или зубов», – сетовал Коллинз.

Однако эту проблему, похоже, удалось решить. Сара Фиддимент (Sarah Fiddyment), работающая под руководством Коллинза в Йорке, сумела придумать неинвазивный метод исследования. Библиотекари порой прибегают к “сухой чистке” пергамена, используя для этого своеобразные ластики – тонкие полоски из поливинилхлорида. Фиддимент обнаружила, что эти ластики захватывают небольшие волокна пергамена, которых оказывается достаточно для анализа на масс-спектрографе.

Участники команды Коллинза хорошо умеют идентифицировать виды животных по различиям в последовательностях аминокислот коллагена и других белков, что позволяет им определять, из чьей шкуры был сделан пергамен: теленка, ягненка, козы или оленя. Еще в 2014 году, до появления неинвазивного метода, им удалось раздобыть для анализа два фрагмента документов, размером по четыре квадратных сантиметра. В Центре масс-спектрометрии (Centre for Excellence in Mass Spectrometry) в Йорке из них извлекли образцы коллагена, а в лаборатории Тринити-колледжа в Дублине – ДНК. В результате они установили, что для пергамена XVII и XVIII веков использовались шкуры разных пород овец. В XVII веке это была североевропейская короткохвостая овца, к которой восходит современная шотландская черномордая порода (Scottish Blackface). А вот образец XVIII века был сделан из овцы, выращенной в регионе Мидлендс, где в то время в результате успешных экспериментов Роберта Бэкуэлла (1725–1795) была выведена улучшенная порода овец, распространившаяся оттуда по Англии, а затем попавшая в Америку и Австралию. Сейчас она известна как английская лестерская длинношерстная овца (English Leicester sheep).

Само по себе это наблюдение было примечательно, но не более того. Куда более впечатляющими ученым показались перспективы, которые открывал анализ пергаменов. До массового распространения бумаги этот материал был основным для юридических документов. А документы надежно хранились в архивах. И по сей день в библиотеках и архивах Европы лежат тысячи документов на пергамене. Используя их, ученые рассчитывают в подробностях узнать историю европейского животноводства за тысячу с лишним лет: видовой состав домашнего скота в разных регионах, изменение пород и так далее. Привязать полученные данные к хронологической шкале легко: на многих документах проставлены даты подписания, а время написания недатированных можно определить методами палеографии, что точнее и дешевле, чем радиоуглеродный анализ.

На прошедшем в мае этого года симпозиуме в Бодлеанской библиотеке Оксфордского университета группа Коллинза рассказала об исследовании «Евангелия от Луки» XII века, приобретенного в 2009 году на аукционе Sotheby's историком Уильямом Заксом (William Zachs). Манускрипт помимо собственно евангельского текста содержит глоссы – краткие пояснения на полях, сделанные переписчиком. Ученый по украшениям книги и стилю почерка пришел к выводу, что она вышла из скриптория Кентерберийского аббатства около 1120 года.

Затем Уильям Закс обратился в лабораторию Коллинза с предложением исследовать этот манускрипт. Как раз на нем и был опробован неинвазивный метод. Ученые определили, что кожаная обложка книги была сделана из шкуры европейской косули, но скрепляющий переднюю и заднюю обложку ремешок оказался из шкуры либо благородного оленя, либо лани. Тогда этот вид был сравнительно новым для английских лесов, его завезли во второй половине XI века нормандские завоеватели, любившие охоту.

Что же касается пергамена, из которого были сделаны страницы книги, то каталог аукционного дома описывал его как прекрасный велень (vellum), то есть высококачественный пергамен из телячьих шкур. Но, когда манускрипт осмотрел сотрудник лаборатории Коллинза и хранитель пергаменов и бумажных документов Королевской библиотеки Копенгагена Иржи Внучек (Jiří Vnouček), то он сразу же заметил, что часть страниц сделана из материала явно более низкого качества. На них были темные следы волосяных фолликулов и шрамы от личинок оводов, которых не бывает на чисто белом велене, изготовляемом из шкур молодых или даже новорожденных телят.

Тогда Иржи Внучек предложил исследовать белки с каждой из страниц. Так выяснилось, что «Евангелие от Луки» было написано на пергамене из шкур не только телят и ягнят, что еще можно было предположить изначально, но даже коз, хотя их для такой цели использовали гораздо реже. Возможно, при изготовлении данной книги монастырский скрипторий по каким-то причинам столкнулся с нехваткой шкур телят и ягнят.

Ученые подсчитали, что всего для «Евангелия от Луки» понадобились шкуры восьми с половиной телят, десяти с половиной ягнят и еще половина козьей шкуры. Книга состоит из 19 тетрадей, в каждой из которых четыре пергамена положенных друг на друга и сложенных пополам. Когда такую тетрадь прошивают и переплетают, получается восемь листов. При этом с самого начала книги во всех тетрадях за исключением одной соблюдалось чередование листов пергамена из шкур теленка и ягненка. Причем листы были подобраны так, что каждый разворот книги состоял только из «волосяных» или только из «мясных» сторон двух листов пергамена (это была обычная практика при изготовлении книг). В четырнадцатой тетради овечий пергамен неожиданно не использован, а вместо него взят козий (листы со 109 по 112), затем следует тетрадь обычного вида, а далее до конца, со 123 по 156 лист, идет только овечий пергамен. Интересно, что начало козьего пергамена совпало с моментом, когда над книгой начал работать новый переписчик (это определили по почерку).

Во время симпозиума в Бодлеанской библиотеке ученые исследовали несколько хранящихся в ней книг. Они почти сразу заметили, что один из манускриптом тоже составлен из чередующихся пергаменов, сделанных из шкур телят, ягнят и коз. Это было Евангелие, переписанное в Кентербери между 1125 и 1150 годами. Исследователи намерены подробнее изучить практику использования шкур разных животных для одной книги.

На том же симпозиуме Мэтью Тисдейл (Matthew Teasdale) из Тринити-колледжа в Дублине рассказал об исследовании «Йоркского Евангелия» X века. Этот англосаксонский манускрипт был переписан в Кентербери около 990 года и принесен в Йорк в 1020 году епископом Вульфстаном. Он до сих пор используется при богослужениях, хотя большую часть времени демонстрируется под стеклом в музейном зале Йоркского собора.

Тисдейл, использовав все тот же метод с ластиками из поливинилхлорида, смог выделить из собранных волокон ДНК. Он установил, что в основном книга была сделана из шкур телят и лишь некоторые листы – из овец. Анализ ДНК позволил определить пол животных, и, к удивлению Тисдейла, оказалось, что многие из них самки. Обычно на пергамен пускали телят мужского пола, а телочек оставляли, так как они представляли собой дополнительную ценность (будут приносить потомство и давать молоко). Объяснить неожиданную особенность «Йоркского Евангелия» смогла зооархеолог Аннелиза Бенуа-Роман (Annelise Binois-Roman) из Университета Париж I Пантеон-Сорбонна. Она нашла упоминания, что в 986 – 988 годах на юго-востоке Англии свирепствовал коровий мор, поэтому на пергамен могли идти шкуры больных или мертворожденных телят.

Почти 20% ДНК, извлеченной Тисдейлом из собранных волокон, принадлежат не телятам или овцам, а людям или бактериями, жившим в организме людей. С XIV по XVI век «Йоркское Евангелие» использовалось при принесении обетов священниками. Страницы книги, содержавшие текст обетов, регулярно целовали. И именно с этих страниц Тисдейлу удалось выделить наибольшее количество бактериальной ДНК. Исследователи идентифицировали ДНК бактерий, которые обычно живут на коже, в слюне или в носовой полости человека. Например, на страницах рукописи оказались бактерии рода Propionibacterium, вызывающие угри на коже, и даже стафилококки.

Пока трудно отделить бактерий, принесенных на книгу современными библиотекарями и читателями, от тех, которые попали на ее страницы от старинных владельцев. Тисдейл предполагает, что старую ДНК с большей вероятностью можно будет найти, например, на потемневших уголках страниц, за которые часто брались пальцами.

Если подобные исследования станут реальностью, то можно будет по ДНК владельца книги, жившего века назад, определять детали его внешности, болезни и происхождение. Можно даже помечтать о том, что мы получим ДНК знаменитых людей прошлого, владевших этими книгами. Ученые предполагают, что перспективным может быть поиск книг, ранние и поздние владельцы которых явно отличались друг от друга и будут легко отличимы и по ДНК. Например, это могут быть книги, перевезенные на другой континент.

Мэтью Коллинз получил финансирование Европейского Союза для изучения манускриптов новым методом, часть работ оплачивают владельцы книг, заинтересованные в их исследовании. Коллинз и его сотрудники сейчас собирают образцы со страниц документов и книг из библиотеки Музея Гетти в Лос-Анджелесе и Королевской библиотеки в Копенгагене. Метод берут на вооружение и другие ученые. Например, его начали применять при изучении «свитков Мертвого моря» в Израиле. В итоге ученые стремятся создать библиотеку ДНК древних пергаменов из разных стран.

На симпозиуме в Оксфорде прозвучали рассказы и о других методах биологического изучения старинных книг. Блейр Хеджес (Blair Hedges), например, исследовал ходы личинок, проделанные в страницах того же «Евангелия от Луки», которое исследовали Коллинз и его коллеги. Судя по размеру и форме сечения ходов, они принадлежат личинкам жука-точильщика (Anobium punctatum). Когда-то эти жуки отложили яйца в древесину, которая была потом использована для обложки кодекса. Личинки медленно развивались в дереве, когда оно уже стало частью книги, а потом выбрались наружу, проделав для этого длинные ходы. Вид жука, характерный для северной Европы, указывает, что книга вероятнее была создана в Англии, чем привезена из Италии или Франции. Про «Евангелие от Луки» это уже было установлено и раньше, но Хеджес полагает, что для многих кодексов, происхождение которых остается неясным, подобная информация может оказаться полезной.