Na pracovní ploše počítače Cícera Moraese to vypadá doslova jako v jedné z mnoha televizních detektivek série CSI - Kriminálka Las Vegas, Miami a podobně. Lidská lebka se pomalu otáčí a na kliknutí myši na ní postupně přibývají úpony, svaly, měkké tkáně, oční bulvy, drobné kůstky a následně i kůže a vlasy. Nakonec na displeji svítí obličej jako živý. Vratislavovi Prvnímu se přesně po 1100 letech vrátila podoba.
Na rozdíl od zmíněného seriálu však nejde o nějakou efektní hříčku pro televizního diváka, ale o skutečně vědecké použití metody, jejíž základy kdysi položil ruský vědec Michail Michajlovič Gerasimov. Takzvanou forenzní rekonstrukci obličeje znají kriminalisté, archeologové a další vědci po celém světě.
Vše začalo v roce 2014 antropologickým zkoumáním kosterních ostatků, které, jak se experti domnívali, patří nejstarším členům rodu Přemyslovců. Experti měli přístup do hrobů označovaných K1 a K2 v lodi předrománské rotundy svatého Víta, dále v bývalém nejstarším pražském kostele Panny Marie a pod bazilikou svatého Jiří na Pražském hradě.
S přesnou identifikací přitom bývá velký problém i u mnohem mladších kosterních nálezů než těch z desátého století. Proto se vědci rozhodli odebrat z kostí vzorky DNA, aby se potvrdily nebo případně vyvrátily předpokládané příbuzenské vztahy.
Ostatky byly také kompletně zdigitalizovány a zdokumentovány, aby je v budoucnosti mohli vědci podrobně zkoumat, i když byly opět pietně pohřbeny, a tedy fyzicky nedostupné. V lednu 2021 pak na přírodovědecké metody navázala již zmíněná digitální rekonstrukce obličejů dvou bratrů z rodu Přemyslovců, synů svaté Ludmily - Spytihněva I. a Vratislava I.
Lebka na točně
Obličej oběma bratrům navrátil mezinárodní, česko-brazilský tým složený z expertů spolku Naše historie a 3D specialisty Cícera André da Costa Moraese. Tato realizační skupina přitom v posledních letech stejným způsobem "zrekonstruovala" například svatou Zdislavu z Lemberka nebo českou královnu Juditu Durynskou.
Nejprve bylo nutné lebky nasnímat. Protože se ale ostatky, a obecně jakékoliv cenné historické artefakty nebo předměty nesmí jakkoliv poškodit, hledají vědci výlučně bezkontaktní metody dokumentace. Jako nejefektivnější, což znamená rychlou i velmi přesnou, zvolil fotograf spolku Naše historie Martin Frouz metodu fotogrammetrie. Ta je, jak již název napovídá, zcela neinvazivní, protože se při ní předměty pouze bez blesku fotografují. Princip zjednodušeně řečeno spočívá v tom, že se lebka podrobně nafotí ze všech úhlů a z pořízených snímků se složí výsledný 3D model. V praxi to vypadá tak, že se snímaný předmět otáčí na speciální točně synchronizované se závěrkou fotoaparátu.
Fotogrammetrie - 3D model z fotek
Fotogrammetrie je metoda pro rekonstrukci tvarů, měření rozměrů a určování polohy předmětů, které jsou zobrazeny na fotografiích. Obecně řečeno, je to vědní obor, zabývající se zpracováním informací na fotografických snímcích. Měření se tak neprovádí na samotném objektu zájmu, ale na fotografiích onoho předmětu.
Dokonalá digitální vizualizace jakéhokoliv předmětu vyžaduje skutečně vysokou přesnost snímání. Jak vysvětluje Jiří Šindelář, vedoucí spolku Naše historie: "Při vytváření 3D modelu pracujeme s až subpixelovou přesností."
Například i proto používá Martin Frouz při fotografování lebky pouze objektivy s pevnou ohniskovou vzdáleností (většinou 100mm portrétní objektiv). Transfokátor totiž nemusí mít pevnou optickou osu, a i tímto způsobené minimální změny by mohly zanést do finálního výsledku až fatální nepřesnost. Ze stejného důvodu fotograf využívá pouze ruční, a nikoliv automatické ostření fotoaparátu a snímky ukládá do nekomprimovaného RAW formátu.
Modré oči, zrzavé vlasy
Nejefektnější část celého procesu "návratu tváře" měl na starosti Cícero Moraes. Využil kombinaci dvou trojdimenzionálních metod rekonstrukce obličeje: metody anatomické a metody hloubky měkkých tkání.
Na český 3D model lebky podle dochovaných svalových úponů nejprve v příslušné síle nanesl svalovou hmotu. Následně si na ni vyznačil pevně dané antropologické markery, pro které existuje databáze určující tloušťku měkkých tkání právě v těchto bodech. Jednotlivé parametry se pak pro tuk a podkožní vrstvy liší podle geografie, etnika, pohlaví atd.
Aby byl model co nejpřesnější, musel Moraes, stejně jako kriminalisté, pokud tuto metodu využívají, pokaždé kombinovat různé metody výpočtů. Nos například modeloval podle výsledků několika antropologických prací.
Pokud nejsou k dispozici další informace o člověku, jehož tvář je modelována, exaktní část metody zde končí. Doplnění dalších "drobností", jako je barva očí, vlasů, typ účesu, vady pleti, jizvy atd., už jsou jistou uměleckou licencí autora, i když založenou například na znalostech dobových zvyklostí.
U Přemyslovců Vratislava a Spytihněva je však situace jiná. Díky analýze DNA víme, jakou barvu očí i vlasů sourozenci měli. Jak vysvětluje jeden ze spoluautorů nové studie o přemyslovských ostatcích a vedoucí záchranných výzkumů Jan Frolík: "DNA nám ukázala, že měli modré oči a vlasy světlé, nazrzlé. Nevíme však, jaký přesně měli odstín. Stejně tak hádankou zůstane, zda nosili vousy nebo jakou volili úpravu vlasů."
Pro výslednou podobu bratří proto badatelé využili záznamy z dobových rukopisů. Spytihněva s Vratislavem oblékli do luxusního knížecího oděvu a nechali jim plnovous a dlouhé vlasy tak, jak bylo u mužů u dvora v 10. a 11. století zvykem.
Kdo byli Vratislav a Spytihněv
Vratislav I. se narodil v roce 888 a zemřel před 1 100 lety, v únoru roku 921. Byl českým knížetem a mladším synem Bořivoje I., prvního historicky doloženého českého panovníka z rodu Přemyslovců. Právě o Bořivojovi se vědci domnívali, že odpočívá v hrobě označeném K1 v lodi předrománské rotundy svatého Víta. Archeologický průzkum hrobu, při kterém byla objevena hlína s příměsemi z pozdější doby, však tuto domněnku vyloučil. V současné době tak místo jeho hrobu neznáme. Matkou Vratislava I. byla svatá Ludmila.
Podle legend byl Vratislav I. schopný panovník, který se vlády ujal po smrti svého staršího bratra Spytihněva I. Jedním z jeho sedmi potomků byl svatý Václav. Vratislava I. pohřbili v bazilice svatého Jiří na Pražském hradě, kterou v roce 920 založil.
Vratislavův starší bratr Spytihněv I. vládl v letech 894 až 915 a během této doby položil základy Pražského hradu jako opevněného sídla. Zemřel v roce 915 a byl pohřben do hrobky v kostele Panny Marie na Pražském hradě. Právě Spytihněvovu DNA se na rozdíl od Vratislavovy podařilo rozluštit a vrátit tak oběma bratrům podobu.
Data získaná z DNA jsou o to cennější, protože Spytihněvův hrob nebyl řádně označen a panovala pochybnost, zda se opravdu jedná o jednoho z Přemyslovců. Ostatky byly určeny pouze vylučovací metodou. Rozbor DNA však hypotézu z 50. let minulého století, kdy byl hrob objeven, potvrzují. Na stejném místě leží i Spytihněvova manželka, o které se však zatím neví vůbec nic. Ve Vratislavově hrobce byla oproti tomu nalezena zachovaná listina s jeho jménem, takže o jeho ostatcích nebylo pochyb.
Spytihněv proso, Vratislav ryby
Díky analýze stabilních izotopů uhlíku (δ13C) a dusíku (δ15N) také dnes víme, co převážně oba bratři jedli. Tato metoda umožňuje stanovit podíl živočišných proteinů a rostlin se specifickou fotosyntetickou drahou. Podle naměřených dat pak můžeme říci, že Spytihněv jedl výrazně více prosa a méně sladkovodních ryb než jeho bratr. U Vratislava analýza naopak potvrdila výrazně vyšší obsah živočišných proteinů a potenciální podíl sladkovodních ryb.
Proso přitom bylo typické spíše pro skupiny populace s nižším socio-ekonomickým postavením, než jaké měli knížecí bratři. Doktor Jan Frolík však v této souvislosti dodává, že "domněnka o prosu jako stravě chudých je naše současná představa a nemusí odpovídat situaci v 10. století. Navíc je nutné vzít v úvahu individuální dietní preference nebo například rozdílný přístup k postním pravidlům obou bratrů. To by velký rozdíl v jejich výživě vysvětlovalo."
Radiokarbonové datování ostatků pomohlo vědcům upřesnit věk obou bratrů. Spytihněvovi bylo přibližně 40 let, když zemřel. Legendy mluví o 36 letech. Vratislav se dožil přibližně stejného věku, nicméně dobové záznamy jej pohřbívají již jako 33letého muže.
Antropologie přesné stanovení věku neumožňuje. Jak vysvětluje například již zmíněná studie Nové poznatky o ostatcích z hrobů K1 a K2 z rotundy sv. Víta na Pražském hradě: "Proces stárnutí jedince je ovlivňován řadou faktorů, ať již jde o genetické vlohy jedince, jeho zdravotní stav, pohlavní příslušnost, ale i jeho způsob života, výživu a vykonávanou práci. Roli tedy mohou hrát i fyziologické, environmentální a případně kulturní faktory." Platí proto pravidlo, že čím přesnější odhad věku je proveden, tím méně je spolehlivý.
Co dál?
Vědci a experti ze spolku Naše historie se nyní chystají na průzkum dalších ostatků a čekají na výsledky přírodovědeckých analýz. Připravuje se rekonstrukce obličeje svaté Ludmily, kterou by výzkumný tým společně s Arcibiskupstvím pražským rád představil veřejnosti u příležitosti výročí této nejstarší české světice. V nejbližší době bude také zveřejněna podoba slavného bojovníka z nejstaršího hrobu objeveného na III. nádvoří Pražského hradu. A pokud vše půjde podle plánu, brzy pohlédneme i do tváře nejvýznamnějšího českého světce, svatého Václava.
Video: Jak vznikala forenzní rekonstrukce tváře nejstarších Přemyslovců - Spytihněva I. a Vratislava I.
