Megkövesedett széklet - W, mint a tudásban - ARD Das Erste
Semmi nem kerüli el a régészeket: Kefével és kapával fáradságosan hámozzák ki az őskor maradványait a földből. És néha különleges örökséget találnak: megkövesedett székletmintákat, más néven koprolitokat vagy paleofekális anyagokat. És a tudósok különösen örülnek ennek: Mivel az ürülékdarabok gazdag ételmaradékokban és DNS-ben vannak - és ezért sokat elárulnak a korábbi kultúrák szokásairól.
De a székletminták vizsgálatával egy nagy probléma van: a legtöbb paleofecalis lelet esetében a tudósok nem tudják megmondani, ki hagyta őket pontosan. Emberi vagy állati eredetű? Különösen a kutyák öröksége nagyon hasonlít az emberekéhez. Az emberek és a kutyák legalább a kőkorszak óta szorosan együtt élnek - és a kiválasztási helyeik ennek megfelelően közel vannak egymáshoz.
Amikor a kutatók napjainkban laboratóriumban vizsgálják a paleofecalis anyagot, általában nincs vizuális különbség a kutyák és az emberek ürüléke között. A benne lévő DNS elemzése pedig általában ellentmondásos eredményekhez vezet. Például Mexikóban a kutatók mind az emberi DNS-t, mind a kutya DNS-t nagy mennyiségben találtak paleofecalis anyagban. Eleinte azt gondolták: Az emberek láthatóan kutyahúst ettek. De aztán kételkedtek bennük: Lehet, hogy ez fordítva volt. Talán a kutyák megették az emberek ürülékét (a kutyák valójában ma is ezt teszik). Az emberi DNS így került a kutya ürülékébe. Tehát, ha valamit meg akar tudni tudni az étkezési szokások és ezáltal a bélbaktériumok változásáról és az emberek egészségi állapotáról, akkor először is képesnek kell lennie arra, hogy megbízhatóan megkülönböztesse hagyatékukat a kutyáktól.
CoproID: Az új AI elemzési módszernek bizonyosságot kell hoznia
Christina Warinner, a jénai Max Planck Őstörténet és Protohistori Intézet új módszertant indít 2018-ban. Csapatával együtt olyan elemzési módszert fejleszt ki, amellyel az őskori kutya ürülék egyértelműen megkülönböztethető az ember által hátrahagyottaktól: A bitadatok és a gépi tanulás állítólag azt teszik, amit a kutatók szeme nem képes. Először, a Warinner összesen 13 paleofekális anyagot kap a világ minden tájáról, és meghatározza a benne lévő DNS-t. Ezután DNS-profilokat kap a modern székletmintákból. Fontos: A teljes kutatási munka során a megkövesedett ürülékmintákat semmilyen körülmények között sem szabad szennyezni modern DNS-sel. A több ezer éves ürülékminták lerakója olyan, mint egy nagy biztonságot nyújtó laboratórium.
Az emberek számára manapság bőségesen vannak DNS-profilok a székletmintákból: Például nagy rákkutatással végzett klinikai vizsgálatok során keletkeznek. A kutyák esetében az adatok helyzete rosszabb: Ki érdekli a kutya ürülékében található DNS-t? Christina Warinner és csapata csak egy tanulmányt talál. A rendelkezésre álló adatok azonban elegendőek az elemzési módszer továbbfejlesztéséhez. Az eredmény: óriási adathegy. Egyetlen halom trágya tartalmaz emberi DNS-t nagyjából hárommilliárddal és baktérium DNS-t tíz billió bázispárral.
Megkezdődhet a mikrobiom dekódolása
Christina Warinner DNS-profilja három forrásból származik: modern ember, modern kutya és paleofecalis anyag. A modern forrásokkal ismeri az eredetet, de a paleo mintákkal nem. A számítógép összehasonlítja a modern adatokat az ősi mintákkal. És valóban: a kiosztás nyolc mintában sikerül. Öt paleocot minta egyértelműen emberi, míg kettő egyértelműen kutyáké. A módszer működik.
Most kezdődhet a tényleges kutatás: Mivel természetesen Christina Warinnert és csapatát nemcsak az állat és az emberi hagyaték különbsége érdekli, hanem azt is meg akarják tudni, hogy az elmúlt korok emberei miként táplálták magukat és hogyan befolyásolták az egészségüket Van. Az ősi székletminták DNS-e azt is feltárja, hogy az emberek mely bélbaktériumok voltak az emésztőrendszerükben abban az időben.
Milliárd baktérium él az emberi belekben - az úgynevezett mikrobiómában vagy "bélflóra". Ezek a mikroorganizmusok kulcsszerepet játszanak az emésztésben. Sok orvos azt gyanítja, hogy a mai étrend e bélflóra és olyan betegségek kimerüléséhez vezetett, mint a rák és a depresszió. Christina Warinner kutatása bizonyítékot szolgáltathat erre a tézisre. Valójában a modern mintákhoz képest a paleocotában magasabb volt a baktériumok koncentrációja, amelyek a bélben növényi ételeket használnak.
Christina Warinner az emberi mikrobiom ezen változását az életmódbeli betegségek egyik lehetséges okának tekinti. De a megkövesedett ürülék minden titkát még nem sikerült megfejteni. A keresés csak most kezdődött.