用5700年前的“口香糖”復原女孩畫像

浩海云

盡管在挖掘現場沒有發現任何人類遺骸，但考古學家們通過提取一塊5700年前“口香糖”中保存的DNA，成功復原了其主人的樣貌。并發現她的食譜和其攜帶的細菌、病毒信息，甚至還有她家族的源頭，以及他們開始農耕生活的可能時間。這塊普通的“口香糖”或許可以揭開古人類和人體微生物組演化研究的新篇章。

石器時代末期，在丹麥南部有一個小漁村，它坐落在濱海瀉湖旁邊，沿岸的一排沙壩將這里與波羅的海隔開，考古學家們稱其為“Syltholm”。在這里生活的人們會建造枝條籬來攔截游魚，再用骨矛將其捕獲。某一天，村莊里一位有著深色皮膚、棕色頭發和清澈藍眼睛的姑娘正嚼著一塊“口香糖”。當然，她的“口香糖”只是一塊黏黏的、凝固了的樺樹瀝青。

樺樹瀝青是石器時代常用的粘合劑，軟化后的樺樹瀝青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，因此考古學家們判斷，這可能還是一種新石器時代的“口香糖”。

被復原的女孩當時或許正在用樺樹瀝青修復工具，隨手放了一塊在嘴里，又或許只是突然想吃一塊“口香糖”。總之，當她吐掉“口香糖”后，這塊樺樹瀝青就被埋在了一堆泥沙里，直到5700年后才被考古學家發現。神奇的是，考古學家從這塊樺樹瀝青中提取出了她完整的基因組，她口腔中的菌群，甚至還有她吃過的食物的DNA。

“口香糖”中的DNA

這項研究指出，從被嚼過的樺樹瀝青中，或許能復原古人類及其體內微生物的DNA，這些證據可以為古人類的人口歷史、健康狀況和生存策略等方面的研究提供線索。

“這本來只是一塊毫不起眼的樺樹瀝青，在幾千年前被某個人隨手丟掉了，但現在我們卻借此‘召喚出了一個女孩”，文章的通訊作者、哥本哈根大學的考古學家漢內斯·施羅德這樣說道，“居然能從這么一小塊東西中得到這么多信息，實在是太神奇了。”

事實上，施羅德并不是第一個從新石器時代的“口香糖”中尋找DNA的人。論文的另一位作者，哥本哈根大學的生物考古學家詹森，在另一個瑞典的挖掘現場工作時看到了許多塊帶有牙印的樺樹瀝青，隨后第一次有了嘗試從中提取基因組信息的想法。據他介紹，在當時“新一代基因測序技術打破了過去對DNA材料的限制，因此我認為這些‘口香糖或許也保存了基因信息”。他的想法隨后得到了確認——詹森的同事們從幾塊一萬年前的樺樹瀝青中提取出了三個人的部分DNA，研究結果發表于《通訊生物學》。

據瑞典烏普薩拉大學的納塔利婭·卡舒巴介紹，“Syltholm”的樺樹瀝青樣品，連同其中封存的基因組信息，可能埋藏在了一個無氧的封閉環境中，因此才能保存得如此完好。她表示，如果考古學家們可以發現更多古代微生物組的樣本，他們或許就能拼湊出影響人類健康的細菌和病毒的演化史。“對那些人類健康與環境的研究來說，這種材料簡直就是無價之寶?！?/p>

施羅德和他的同事們在樣品中發現了許多種類微生物的DNA，其中有一部分被稱作“微生物組”的群落是與人體共生且無害的。他們也找到了一些有害的微生物，比如一種會導致牙周病的口腔細菌，伯斯坦-巴爾病毒（一種非常常見的皰疹病毒），和幾種會導致肺炎的菌株。然而，盡管研究人員成功辨識出了26種致病微生物及會增強病原體感染能力的分子，他們依然無法確定這個姑娘的健康狀況。

狩獵采集到農耕生活

另外，研究發現，當時這個村莊可能剛從狩獵和采集轉向了畜牧和農耕的生產方式。比如，這位姑娘有乳糖不耐受，這種癥狀在剛接觸畜牧業的狩獵采集社會非常常見。另外，口香糖中還發現了榛子和綠頭鴨的DNA，證明她最近可能吃了這些東西，這也很符合狩獵者和采集者的食譜。

研究人員認為，耕種在比較晚的時候，大約到了這位姑娘生活的時代，才傳到了丹麥。不過在此之后，這種生產方式就在當地迅速地傳播開來。然而，考古學家們仍不清楚，農耕技術究竟是由這里的原住民自行開發的，還是隨著外來者傳來的。據施羅德及其同事介紹，這位“Syltholm”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們稱為西部狩獵采集者的族群，這個部落在11700年前，從南部到達了斯堪的納維亞，并在此定居。

在農耕社會出現后，人們可以獲得更多富含碳水化合物的食物，因此腸道內和口腔內的微生物組也發生了第一次變化。（第二次變化發生在工業革命后，當時精制砂糖和植物油主宰了餐桌。）研究者們期待著從“口香糖”中發現的口腔菌群可以幫助了解這一過程，但這非常困難。

賓夕法尼亞州立大學的古微生物學家勞拉·溫里什評論說，只從一塊嚼過的口香糖里，很難復原出“Syltholm”姑娘口腔中微生物組的具體種類，更不用說她的全部食譜了。這是因為人類牙齒上的細菌種群，與唾液中或舌頭上的差別很大，而我們從口香糖中找到的，“很可能是所有這些口腔微生物的混合體”，她表示，“如果不能研究更多的狩獵采集者，就很難對這些微生物組進行分類?！?/p>

盡管如此，溫里什仍然認為，這個研究或許揭開了古人類和人體微生物組演化研究的新篇章。她認為：“古人類DNA領域的發展，可以對人類基因組和人類微生物組的共同演化的研究提供很大幫助?；蛟S在未來，會有一個叫‘口香糖基因學的新領域出現”。