Вкаменени изпражнения - З като знание - ARD Das Erste
Нищо не убягва на археолозите: Те старателно обелват останките от праисторически времена от земята с четка и мотика. И понякога намират специално наследство: вкаменени проби от изпражнения, наричани още копролити или палеофекална материя. И учените са особено доволни от това: Тъй като буците екскременти са богати на остатъци от храна и ДНК - и следователно разкриват много за навиците на по-ранните култури.
Но има един голям проблем с изследването на фекалните проби: с повечето палеофекални находки учените не могат да разберат кой точно ги е оставил. От човешки или животински произход ли е? По-специално наследството на кучетата е много подобно на това на хората. Хората и кучетата живеят близо един до друг поне от каменната ера - и съответно местата им на отделяне са близки.
Когато изследователите изследват палеофекалната материя в лабораторията днес, обикновено няма визуална разлика между изпражненията на кучетата и хората. А анализът на съдържащата се ДНК обикновено води до противоречиви резултати. Например в Мексико изследователите откриват както човешка ДНК, така и големи количества кучешка ДНК в палеофекалната материя. Отначало си помислиха: Хората очевидно са яли кучешко месо. Но след това те започнаха да се съмняват: Може би беше обратното. Може би кучетата са яли изпражненията на хората (кучетата всъщност все още го правят и днес). Ето как човешкото ДНК попадна в изпражненията на кучета. Така че, ако искате да разберете нещо за промяната в хранителните навици и по този начин чревните бактерии и здравословното състояние на хората, първо трябва да можете надеждно да разграничите тяхното наследство от това на кучетата.
CoproID: Новият метод за анализ на AI трябва да носи сигурност
Кристина Уорйнър от Института за праистория и протоистория на Макс Планк в Йена ще стартира нова методология през 2018 г. Заедно със своя екип тя разработва метод за анализ, с който праисторическите екскременти на кучета могат да бъдат ясно разграничени от това, което е оставено от хората: битовите данни и машинното обучение трябва да правят това, което очите на изследователите не могат. Първо, Warinner получава общо 13 палеофекални вещества от цял свят и определя ДНК, която съдържа. След това тя получава ДНК профили от съвременни фекални проби. Важно: По време на цялата изследователска работа вкаменените фекални проби при никакви обстоятелства не трябва да бъдат замърсени с модерна ДНК. Следователно депозирането на хилядолетни проби от тор е като лаборатория с висока степен на сигурност.
В днешно време за хората има изобилие от ДНК профили от фекални проби: те се получават, например, в големи клинични проучвания при изследване на рака. Ситуацията с данните е по-лоша за кучетата: Кой се интересува от ДНК, съдържаща се в изпражненията на кучета? Кристина Уорнър и екипът й намират само едно проучване. Съдържащите се данни обаче са достатъчни за по-нататъшно развитие на метода за анализ. Резултатът: гигантска планина от данни. Една купчина тор съдържа човешка ДНК с около три милиарда и бактериална ДНК с десет трилиона базови двойки.
Декодирането на микробиома може да започне
Кристина Уорйнър вече има ДНК профили от три източника: съвременно човешко, съвременно куче и палеофекална материя. С модерните източници тя знае произхода, но не и с палео пробите. Компютърът сравнява съвременните данни с тези на древните проби. И наистина: разпределението е успешно в осем проби. Пет проби от палеокот са ясно човешки, докато две са от кучета. Методът работи.
Сега действителното изследване може да започне: Тъй като, разбира се, Кристина Уорнинер и нейният екип не се интересуват само от разликата между животинските и човешките наследства - те също искат да разберат как хората в миналите епохи са се хранили и как това е повлияло на здравето им Има. ДНК на древните фекални проби също разкрива кои чревни бактерии хората са имали в храносмилателната си система по това време.
Милиарди бактерии живеят в червата на човека - така нареченият микробиом или „чревна флора“. И тези микроорганизми играят ключова роля в храносмилането. Сега много лекари подозират, че днешната диета е довела до изчерпване на тази чревна флора и заболявания като рак и депресия. Изследванията на Кристина Уорйнър биха могли да предоставят доказателства за тази теза. Всъщност, в сравнение със съвременните проби, имаше по-висока концентрация на бактерии в палеокота, които използват растителна храна в червата.
Кристина Уорйнър смята, че тази промяна в човешкия микробиом е възможна причина за болести в начина на живот. Но все още не са разгадани всички тайни на вкаменените изпражнения. Търсенето е току-що започнало.