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生物学家揭示古福音书背后隐藏的历史
来源:中国科学报      作者:晋楠      时间:2017-07-31 00:00      关键词:

在欧洲一个最古老图书馆上锁的室内,20多名学者围坐在一个会议桌旁,珍贵的中世纪手稿放在诵经台上,从地板延伸到天花板的窗户上透进来的自然光照亮了这一切。大多数学者在看着这些珍贵的书籍,并由图书管理员给他们翻页。进化生物学家Blair Hedges戴着灰色的胶皮手套,用一根小棉签接触其中的一本书。他轻轻拍了拍一本12世纪的《路加福音》珍稀本白色皮革包边上一个洞的周边,并在那里插入了一个小刷子用来擦拭其边缘。他的目的是什么呢?“收集书虫排泄物进行古DNA分析。”在宾夕法尼亚州费城天普大学工作的Hedges说。

当Hedges在用手机上的放大镜放大虫洞时,英国牛津大学图书管理员Andrew Honey注意到,这个洞一直延伸到装订线下方的橡木板上。Honey认为,是家具蛀虫在橡树中下了卵,随后编纂者将木板束在了羊皮中。虫卵在那里潜伏了数年,然后变为成虫,最后穿透了羊皮。这意味着“这个洞是由900年前的蛀虫造成的……是我见过的最古老的虫洞”。Hedges说,他用DNA和洞的大小推测了蛀虫的种类,并由此判定这些书是在哪里制作的;DNA还可以帮助他跟踪书虫的演化。

这种对虫洞的密切探索是牛津大学历史悠久的波德林图书馆并不常见到的一个场景,该图书馆禁止对其馆藏图书进行侵入性的采样。这里的书籍如此珍贵,学者进入馆内时被禁止携带钢笔、钱包、锐物或饮料。但科学家近日找到了如何在不损坏书籍的前提下对其进行古DNA和蛋白质采样的方法。

古生物信息库

“中世纪手稿代表了相对未被打开的生物信息库。”生化学家Matthew Collins和团队在过去5年研究了《路加福音》。在约克大学和丹麦哥本哈根大学共同任职的Collins指出,单是羊皮纸就是一个“分子数据的丰富复写本”。

今年5月,他在波德林图书馆举行的一次非常规专题讨论会上分享了分析古书的新方法,那次会议汇集了生物学家、图书管理员、中世纪作家,甚至是现代抄写员。他们探讨了生物学线索如何揭示从农业到经济再到疾病等隐藏的中世纪生活的方方面面。

在2009年的一次索斯比拍卖会上,《路加福音》被转卖给了历史学家William Zachs。波德林图书馆手稿馆长Bruce Barker-Benfield说,它的内容、装饰和别具一格的“多刺”风格的脚本表明,这本书是1120年左右在英国坎特伯雷圣奥古斯汀修道院制作的。Honey表示,它是从那个时候一直保留到现在的为数不多的带着原始封皮的书籍之一。

爱丁堡大学荣誉学者Zachs希望知道,哪种兽皮被用于制作《路加福音》的白色封皮,2012年他同意由Collins的实验室打开书籍进行研究。这本手稿成为5月份讨论会的核心,会议组织者将其形容为“360度研究任何一部书籍”的范本。

Collins团队很快意识到,羊皮纸中的蛋白质提供了关于使用哪种兽皮的新线索以及在中世纪欧洲制作书籍时的经济状况。“通过书籍,你就可以掌握关于中世纪畜牧业年复一年最原始的信息。”北卡罗来纳州立大学中世纪诗歌学者、与Collins合作的Timothy Stinson说。

一本书的360度

然而,图书管理员不允许研究者获取一丁点的古羊皮进行胶原蛋白测试。为此,Collins的博士后、约克大学的Sarah Fiddyment开发了一种非侵入性方法,从羊皮卷中提取古蛋白质,研究人员将其应用于《路加福音》。

他们发现,这本书的封面是由麆鹿皮做成的,这是英国常见的一种动物。但其捆绑带则是用一种体型更大的鹿皮制成的,可能是在1066年诺曼人入侵后他们用本土赤鹿或是从欧洲大陆引进的小鹿制作的。Fiddyment推测,这本书可能制作于一个过渡时期,当时本土麆鹿数量在下降,因此庄园主和修道院畜养了体型更大的鹿。

关于手稿本身的材料,索斯比拍卖行的目录中称它是一种牛皮纸,或是由小动物制作的精细的纸张,“可能是牛犊”。但哥本哈根皇家图书馆羊皮卷和文章管理员Jiri Vnoucek在研究这本书的过程中注意到,一些纸张质量较差,它们有毛囊和毛孔,以及寄生虫造成的疤痕——与小牛犊制成的统一的白色纸张相差甚远。“这是一种非常特别的牛。”Vnoucek说,他建议对所有卷宗系统采样。

研究人员分析发现,出乎意料的是,这些不一样的纸张是羊皮,Collins表示,它们比较稀少,通常仅在富裕程度较低的地方使用。这表明,即便是专门建造的藏书馆有时也会缺少上乘的牛皮纸或羊皮纸。Collins说,修道士们可能让羊长到成年,从而获得更多羊毛,这是中世纪经济的支柱,抑或当时的畜群规模较小。

进一步分析展现出一个非同寻常的模式:这本书估计由8.5头牛、10.5只绵羊和半只山羊的皮构成。当该团队在会议上展示这本书的综合构成表时,在场的学者被惊呆了。“牛皮和羊皮的交错使用出人意料。”宾夕法尼亚州立大学历史学家、该讨论会共同组织者Peter Stallybrass说,“它表明了这种新科学方法可以做到什么。”

在5月份《路加福音》的讨论会上,研究人员还利用空隙分析了波德林图书馆馆藏中的其他中世纪书籍。他们很快便发现,另一本书籍中的页面类似于Zachs书中被鉴定的羊皮。外观检查表明,这本来自坎特伯雷基督教藏书馆的书籍(可追溯至基督纪元1125年至1150年之间)也是由牛皮、绵羊皮和山羊皮交错制成的。“通过抄写员如何将羊转变为牛,我们现在发现了更多关于当时的牛羊如何被当作财富,一直到这些动物被宰杀订购。”Stallybrass说。

填写书写空白

该分析方法还能够产生可跟踪具体动物种类及其随时间变化用途的DNA。在讨论会上,爱尔兰都柏林三一学院Dan Bradley实验室博士后Matthew Teasdale报告了另一本珍贵文献的生物学信息:在990年左右写作的《约克福音》。这本书的DNA分析表明,除了一些绵羊皮之外,其页面大多数是牛皮(主要是母牛皮),这有些出人意料,因为母牛通常被用来繁衍后代。巴黎第一大学动物考古学家Annelise Binois-Roman说,历史记录表明,一种与牛相关的疾病在公元986年至988年袭击该地区,因此很多生病和流产的牛被用于制作纸张。

这本《约克福音》还提供了这本书持有者的罕见记录:Teasdale提取的DNA中有近20%的DNA来自人类或是由人类传播的微生物。这是唯一含有14世纪至16世纪英国牧师誓言的福音书,它在今天的仪式中仍然在使用。Teasdale报告称,那些含有誓言的页面被人阅读、亲吻以及用手触摸,这些页面含有大量来自人类的微生物DNA。

当然,这些DNA中有多少是被最近的书籍经手人污染很难确定。研究人员正在探寻创新性的解决方法找到答案。很多中世纪手稿中含有变暗或失去颜色区域的页面以及很久之前的脏手指印、经常被触摸或亲吻的痕迹。如果Teasdale能够对被一个人频繁使用的祈祷书中类似的污迹进行采样,他预测,那么“主要使用者的原始DNA将能够追踪得到”。

通过对粗略日期的羊皮纸资料进行采样,研究人员还能够跟踪随着时间推移一本书的制作者以及使用者的族群身份,并可能分辨出他们罹患的某些疾病。Bradley正在搜集书籍前后使用者可辨识的对比样本,如从一个大陆被带到另一个大陆的书籍。

一些中世纪研究专家非常欢迎生物学家帮助其填写被书写记录留下的空白。“我以前通过查看手写笔迹和方言分析来了解一个手稿的年龄——这太荒唐了!”Stinson惋惜,因为那样做需要花费大量的功夫。现在,他说,“我可以去问一名生物学家了。”(晋楠编译)