何世紀にもわたって、考古学者は古代の人間の頭蓋骨の歯を研究し、彼らがどのように生き、何を食べたかについて詳細を収集してきました。 これらの貴重な遺物を手に入れるために、彼らは通常、歯を覆ったプラークをこすり落とし、処分します。
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科学的な宝物を捨てていたのかもしれません。 科学者たちは、化石化された歯垢が私たちの祖先について多くを教えてくれることを学んでいます。
科学者は何十年もの間、骨からDNAを回収することができましたが、その遺伝物質は古代人が住んでいたミクロビオーム、またはバクテリアのコミュニティについて私たちに伝えることができません。 オーストラリアの古代DNAセンターの古微生物学者ローラ・ウェイリッヒは、遺伝子配列決定の最近の進歩と残された排泄物への新たな感謝のおかげで、歯垢や化石化した糞などの手がかりを見つけ始めました。
4年前、彼女と彼女のチームは、化石化した歯垢を使用した最初の研究の1つを発表し、2年後に人間の口腔微生物叢がどのように変化したかを調べました。人類の歴史における主要な出来事：10, 000年前の農業の台頭、19世紀の産業革命の到来。
プラーク中の細菌のDNAを配列決定した後、彼らは農業への移行が口腔微生物叢を変化させ、病気を引き起こす微生物に対する受容性を高めるようになったことを発見した。 一方、産業革命は口腔微生物叢の多様性を減少させました。 著者によると、これらの変化の両方が、私たちが現在住んでいる多くの口腔疾患の原因となっている可能性があると著者らは言う。
「それは本当にうまくいったので、「これでどこに行けばいいの？」と言いました」とウェイリッチは言います。 「明らかな答えはネアンデルタール人だった。大きくしよう」
それ以来、研究者たちは、ベルギー中央部とスペイン北部の2つの別々の場所から、42, 000歳から50, 000歳までの2組のネアンデルタール人の骨格を追跡しています。 遺伝子解析に基づいて、彼らは、2つのコミュニティの微生物叢が、住んでいた場所、さらに重要なことに、食べたものによって大きく異なることを発見しました。 結果は昨日、 Nature誌に掲載されました。
ベルギーのネアンデルタール人は、ヒツジ、羊毛マンモス、およびプラークで見つかった他の動物のDNAに基づいて、「古典的な」肉が多いネアンデルタール人の食事を食べるように見えた、とWeyrichは言います。 これにより、彼らの口腔微生物叢はスペインに住んでいるネアンデルタール人とは非常に異なって見えました。ネアンデルタール人は、はるかにベジタリアンで狩猟採集型の松の実とキノコの食事を食べているようでした。
「それは、クラブを食べて肉を食べる穴居人の古典的な見方とは本当に矛盾しています」とウェイリッチは言います。 「それは、ネアンデルタール人が環境とその生態学にはるかにチューニングされていることを示唆しています」、つまり、現代の人間のように、さまざまな異なる環境と利用可能な食料に適応できたということです。
興味深いことに、スペインのネアンデルタール人の口腔微生物叢は、狩猟採集者の祖先であるチンパンジーの口腔微生物叢に非常に近いように見える、とウェイリッヒは言います。 これは、主に菜食主義者の狩猟採集者によって引き起こされたこのミクロビオームが、現代の人間のミクロビオームが進化してきたヒト科の「コア」ミクロビオームであったことを示唆しています。
「人間の微生物叢を初めて変えるのは肉を食べることです」とウェイリッチは言います。
ワイリッヒは、これらのネアンデルタール人は歯ブラシを使用したことがないにもかかわらず、全体的に優れた口腔衛生を有していたと言います。 「彼らは完璧です」と、ウェイリッヒは彼女が調べた歯について言います。 「彼らはとても健康だったでしょう。」 これは驚くべきことかもしれませんが、Weyrich氏は、結果は2013年にチームが見つけた結果と類似していたと言います。
例外はスペインのネアンデルタール人の一人でした。 この男性は、歯の膿瘍とある種の下痢に苦しんでいた、とウェイリッヒは言う。それは彼に痛みと不快感を引き起こしているものを見つける機会をチームに与えた。 ミクロビオームを広範囲にシーケンスした後、チームは、ネアンデルタール人が自分自身を治療しようとして、ペニシリンとアスピリンの主要成分を生成する真菌を含む薬物を使用しているという証拠を見つけました。
「ネアンデルタール人が彼の環境について何を知っているか、そして彼が彼の周りのものをどのように使うことができるかについて考えることは本当に非常に驚くべきことです」とWeyrichは言います。
膿瘍に苦しむネアンデルタール人を配列決定した後、ウェイリッヒと彼女のチームは、これまでに発見された最古の微生物ゲノムで終わった。 研究者は、48, 000年前の微生物であるMethanobrevibacter oralisのゲノムをそのゲノムと比較することで、この古細菌株がヒトで見つかった株と異なる時期をさかのぼることができました。人間とネアンデルタール人が約60万年前に分裂し始めた後。
これは、ネアンデルタール人がこの微生物を人間から得たことを示唆しているだけではありません、とWeyrichは言います。 また、それらの間の相互作用の性質について驚くべきことを暗示しています。 科学者は現在、人間とネアンデルタール人がある時点で交配していることを確信していますが、彼らが明らかに唾を共有しているという事実は、彼らの相互作用が理論化されているよりも友好的だったことを示唆しています。
将来の研究のために、ウェイリッヒは他の古代の人間と人間の祖先の化石に目を向けて、さらに何を収集できるかを調べる予定です。 「誰もが絶滅した種の微生物叢を配列決定することができたのはこれが初めてです」とウェイリッチは言います。 「私たちはこの研究を何度も繰り返しますが、[人間の祖先]の異なるセットで行うと思います。」
さらに、ワイリッヒは、これらの古代の歯の洞察が現代人が私たち自身の健康に立ち向かうのを助けるかもしれないと言います。 特に、ネアンデルタール人にとっては前例のないほど多くの健康問題に人間が苦しんでいる理由について、研究者がもっと一生懸命考えることを望んでいます。
「現代の人間の歯は顔から腐っていると考えるのは本当に奇妙です」とウェイリッヒは言います。 「オオカミや他の何かについて考えると、歯が口の中にとどまらないと生き残れません。…それが正常であると期待するべきではありません。」
