據外媒報道，發表在《自然》上的一項新研究報告了迄今對古代糞便進行的最廣泛的基因組分析。這項研究揭示了古代腸道細菌組成的線索並檢測了現代微生物群落中從未見過的微生物種類。這項研究的重點是在美國西南部和墨西哥乾燥洞穴中發現的8個經過鑒定的人類糞便樣本。碳年代測定表明這些樣本的年齡在1000到2000年之間。
作為研究的一部分，研究人員重建了近500個微生物基因組，研究人員相信，其中約180個基因組可能跟古代人類微生物組密切相關。令人驚訝的是，這些微生物基因組中有39%之前是未知的，從未在任何現代人類微生物群中檢測過。
該研究的論文資深作者Aleksandar Kostic表示，古代腸道微生物群落中令人難以置信的微生物多樣性可能是由於飲食的變化。工業化農業導致了農作物品種的缺乏，這意味着我們的腸道細菌根本不需要像過去那樣多樣化。
“在古代文化中，你吃的食物非常多樣且可以支持一個更折衷的微生物集合。但當你走向工業化和更多的雜貨店式飲食時，你會失去很多有助於支持更多樣化微生物群的營養，”Kostic說道。
為了將這些發現跟現代微生物群進行比較，研究人員收集了數百份人類糞便樣本。一半的現代樣本來自美國或歐洲的那些吃西方飲食的人，另一半來自坦桑尼亞、秘魯和墨西哥等更與世隔絕的土著社區。
一個有趣的發現是，在每一個古代樣本中都存在一種叫做Treponema succinifaciens的細菌，然而在任何現代西方微生物群中都沒有發現這種細菌。之前的研究已經在與世隔絕的土著社區的微生物群中發現了這種細菌，並假設這是現代工業人類腸道微生物群跟傳統狀態分道揚鑣的標誌。
另一個有趣的發現是，古老的微生物群顯示出擁有更多的轉座酶，這種酶有助於遺傳適應動態環境條件。
Kostic指出：“我們認為這可能是微生物用來適應環境的一種策略，而現代工業化微生物群的變化要大得多，在現代工業化微生物群中，我們全年或多或少吃同樣的東西，過着同樣的生活。相比之下，在一個以變化為標誌的環境中，微生物可能會利用這個更大的轉座酶集合來抓取和收集可以幫助它們適應不同環境的基因。”
雖然古代微生物群落樣本的整體微生物多樣性較高，但在舊糞便中似乎有一些微生物明顯缺失。如Akkermansia muciniphila在所有古代樣本中都不存在，在非西方現代樣本中也很少檢測到。先前的研究發現，食用加工肉類和糖含量高的飲食的人體內，這種細菌的數量會增加。
從事這項研究的蒙大拿大學人類學家Meradeth Snow表示，這類研究為了解影響現代西方社會人類的疾病提供了重要的視角。
“這是一種共生關係，”Snow說道，“但當我們今天研究地球上任何地方的人時，我們知道他們的腸道微生物群受到了現代世界的影響，要麼通過飲食、化學物質、抗生素或許多其他東西。所以了解工業化之前腸道微生物群的樣子有助於我們了解今天腸道的不同之處。”
接下來，研究人員將研究這些古老細菌物種可能存在的代謝功能。Kostic推測，有可能利用這些新重建的古代基因組來複活一些已經滅絕的物種並弄清楚它們是如何影響古人類的。“如果我們能在實驗室里培養它們，那麼我們就能更好地了解這些微生物的生理機能，”Kostic表示。