古人的粪便化石：现代人肠道微生物种类少了很多

分析来自北美和墨西哥各地的人类粪便化石的基因组后，主要发现之一是生活在人类肠道中的微生物种类比2000年前时少了很多。

8份可追溯到1000年至2000年前的样本揭示了对科学家来说完全陌生的微生物，以及今天的肠道微生物组中完全没有的微生物。

相比之下，现代肠道微生物组包含的耐抗生素的微生物比我们祖先的微生物要多得多。这些发现可以帮助我们理解微生物组与现代 "工业" 慢性疾病(如糖尿病和肥胖症)较高的发病率之间的联系(如果有的话)。

人类体内环境的微生物群落是个迷人而复杂的机器，近年来，科学家们发现，它在保持我们身体健康方面发挥着比我们以前意识到的更重要的作用。但是我们对人体环境微生物组如何随时间变化的知识是有限的。

粪便化石，科学上称为共生石。尽管这些化石看起来可能令人相当不愉快，但它们可以成为古代动物如何生活的丰富信息来源。

由美国乔斯林糖尿病中心领导的国际微生物学家小组，完成了迄今为止对古代人类肠道微生物组的最详细的研究。

研究人员在三个岩洞中采集了保存完好的共生石，三个岩洞分别是犹他州的Boomerang Shelter、美国西南部的某个未知地点(样本是在近100年前采集的，而且没有贴上标签)以及墨西哥杜兰戈的La Cueva de los Muertos Chiquitos遗址。

共生石通过成分分析被确认为来自人类，并通过放射性碳分析确定了年代。然后，科学家们完成了复杂的工作，提取化石微生物的珍贵的DNA。

研究人员重建了498个微生物基因组；其中181个最有可能来自于人类的肠道，而不是周围土壤。

在这些序列中，158个似乎代表了某种独特的微生物物种。将这些序列与来自现今社区的789个微生物组进行了比较，包括工业和非工业社区。结果是惊人的。它们包含现代微生物中所没有的种类。在158个基因组中，有61个是完全未知的，几乎占40%。

研究人员认为，微生物组的这种多样性可能与饮食的多样性有关系。

乔斯林糖尿病中心的微生物学家Alexsandar Kostic说："在古代文化中，人类的食物是非常多样化的。但是当工业化和更多的现代饮食来临后，你会失去很多有助于支持更多样化的微生物组的营养物质。”

微生物内部也有一些迷人的差异。它们与抗生素抗性有关的基因很少，调控降解糖类的蛋白质的基因也很少。这些糖类分子一般出现在肠粘液里。

结肠粘液的降解与诸如克罗恩病、乳糜泻和溃疡性结肠炎等疾病有关。

古代微生物也有更多的转座酶——这些酶可以切割和粘贴并复制DNA元素，切换模式以帮助适应变化。

"我们认为这可能是微生物适应环境的一种策略，当时环境的变化比现代工业化后的世代，要大得多。我们几乎每天都吃同类型的东西，或多或少地过着同样的生活。"Kostic说。

"在更原始的环境里，人类朝不保夕，只能有啥吃啥。肠道共生的微生物可能需要更大的转座酶集合来抓取和收集将帮助它们适应不同环境的基因。"

不断演变的微生物组如何改变人体的健康，目前还不清楚，而且当前样本量相当小，但研究表明，我们可以利用共生体来探索我们祖先的内脏环境。

这项研究已经发表在《自然》杂志上。

https://www.sciencealert.com/2-000-year-old-feces-fossils-reveal-mass-extinction-in-the-human-gut