從5700年前的“口香糖”中尋找DNA

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石器時代末期，在丹麥南部濱海瀉湖畔，一排狹長的沙壩將一個小漁村和波羅的海隔開。一天，一個皮膚黝黑、眼睛清澈幽藍、頭發濃密紅棕的美麗姑娘，正坐在沙壩內側的一塊青石上，用樺樹瀝青修補著捕魚的工具，她偶爾會拿起一塊黏黏的、凝固了的樺樹瀝青，放進嘴里津津有味地咀嚼……

這是考古學家從一塊埋在泥沙中5700年前被嚼過的樺樹瀝青上還原出來的人物和場景。樺樹瀝青是石器時代常用的黏合劑，軟化后可以用來修復破碎的陶器或燧石工具。新石器時代的遺址中曾發現一些帶有齒痕的樺樹瀝青，考古學家們判斷，它可能是新石器時代的“口香糖”。

神奇的是，盡管在挖掘現場沒有發現任何人類遺骸，但哥本哈根大學的斯科熱德爾教授和他的團隊還是從那塊有牙痕的“口香糖”上提取到了完整的基因組，并復原出了這個姑娘的樣貌。他們還在樣品中發現了多種微生物的DNA，其中一部分被稱作“微生物組”的群落是與人體共生且無害的，還有一部分是有害的微生物，比如一種會導致牙周病的口腔細菌、幾種會導致肺炎的菌株等。雖然他們成功辨識了26種致病微生物和會增強病原體感染能力的分子，但他們還是無法確定這個姑娘的健康狀況。因為人類牙齒上的細菌種群，與唾液中、舌頭上的差別很大，而在“口香糖”中找到的很可能是所有口腔微生物的混合體，何況僅從一塊咀嚼過的瀝青里很難復原出姑娘口腔微生物的具體種類，更不用說從她的全部食譜判斷健康狀況了。

不過，斯科熱德爾教授在“口香糖”中發現了榛子和綠頭鴨的DNA，這說明姑娘近期吃過此類食物。同時，他還發現這位姑娘有乳糖不耐受的問題，這種癥狀在剛剛接觸畜牧業的狩獵采集社會非常常見。由此他推斷，當時這個村莊可能剛剛從狩獵畜牧的生產方式轉向農耕的生產方式，至于農耕技術是由這里的居民自行開發的，還是由外部傳來的，他就不得而知了。因為這位姑娘的基因組顯示，她與同一時期丹麥以外的其他農耕族群并沒有親緣關系，她出身于一個被考古學家稱為“西部狩獵采集者”的族群，這個部落在11700年前從南部到達斯堪的納維亞，并在此定居。

然而，斯科熱德爾并不是第一個從“口香糖”中尋找DNA的人。生物考古學家斯依思·約翰遜在瑞典一個挖掘現場看到了許多帶有牙印的樺樹瀝青后，就想到新一代基因測序技術打破了過去對DNA材料的限制，所以他認為這些“口香糖”或許保存了基因信息。之后，他和同事們從幾塊一萬年前的樺樹瀝青中成功提取到了三個人的部分DNA。樺樹瀝青上之所以能清晰地提取DNA，是因為它們恰巧被埋在了一個無氧的封閉環境中，保存得非常完好。

在農耕社會出現以后，人們可以獲得更多富含碳水化合物的食物，所以腸道內的微生物組也發生了變化，研究者期待著“口香糖”中發現的菌群能幫助了解這一過程。斯科熱德爾在發表于《自然-通訊》雜志的論文中寫道，被咀嚼過的樺樹瀝青或許可以為研究古人類的人口變遷、健康狀況和生存策略等方面提供線索，如果能發現更多古代微生物樣本，他們也許能拼湊出影響人類健康的細菌和病毒的演化史。