Skamenené výkaly - Z ako vo vedomostiach - ARD Das Erste
Archeológom nič neunikne: Štetcom a motykou starostlivo vytrhávajú zo zeme zvyšky praveku. A niekedy nájdu zvláštne dedičstvo: vzorky skamenených výkalov, ktoré sa tiež nazývajú koprolity alebo paleofekálne látky. A vedcov to obzvlášť teší: Pretože kúsky výkalov sú bohaté na zvyšky potravy a DNA - a preto prezrádzajú veľa o zvykoch starších kultúr.
Pri skúmaní vzoriek výkalov však existuje jeden veľký problém: pri väčšine paleofekálnych nálezov vedci nevedia povedať, kto ich presne opustil. Je to ľudského alebo zvieracieho pôvodu? Najmä dedičstvo psov je veľmi podobné tomu ľudskému. Ľudia a psy žili blízko seba prinajmenšom od doby kamennej - a ich miesta vylučovania sú zodpovedajúcim spôsobom blízko seba.
Keď dnes vedci skúmajú paleofekálne látky v laboratóriu, zvyčajne neexistuje žiadny vizuálny rozdiel medzi výkalmi psov a ľudí. A analýza obsiahnutej DNA zvyčajne vedie k protichodným výsledkom. Napríklad v Mexiku našli vedci v paleofekálnej hmote ľudskú DNA aj veľké množstvo psej DNA. Najprv si mysleli: Ľudia zjavne jedli psie mäso. Ale potom mali pochybnosti: Možno to bolo naopak. Možno, že psy jedli výkaly ľudí (psy to vlastne robia dodnes). Takto sa ľudská DNA dostala do psích výkalov. Takže ak sa chcete dozvedieť niečo o zmene stravovacích návykov a teda črevných baktérií a zdravotnom stave človeka, musíte byť v prvom rade schopní spoľahlivo odlíšiť ich dedičstvo od dedičstva psov.
CoproID: Nová metóda analýzy AI by mala priniesť istotu
Christina Warinner z Inštitútu Maxa Plancka pre pravek a protohistóriu v Jene začne v roku 2018 s novou metodikou. Spolu so svojím tímom vyvíja analytickú metódu, pomocou ktorej je možné jasne rozlíšiť prehistorické psie exkrementy od toho, čo po nich zostalo po ľuďoch: bitové dáta a strojové učenie majú robiť to, čo oči výskumníkov nedokážu. Warinner najskôr získa celkovo 13 paleofekálnych látok z celého sveta a určí DNA, ktorú obsahuje. Potom získa profily DNA z moderných fekálnych vzoriek. Dôležité: Počas celej výskumnej práce nesmú byť skamenené vzorky stolice za žiadnych okolností kontaminované modernou DNA. Depozit tisíc rokov starých vzoriek hnoja je preto ako laboratórium s vysokou úrovňou bezpečnosti.
V dnešnej dobe existuje dostatok profilov DNA pre ľudí z fekálnych vzoriek: Napríklad sa produkujú vo veľkých klinických štúdiách pri výskume rakoviny. Údaje sú pre psy horšie: Koho zaujíma DNA obsiahnutá vo výkaloch pre psov? Christina Warinner a jej tím nájdu iba jednu štúdiu. Obsiahnuté údaje sú však dostatočné na ďalší rozvoj analytickej metódy. Výsledok: obrovská hora dát. Jedna hromada trusu obsahuje ľudskú DNA s približne tromi miliardami a bakteriálnu DNA s desiatimi biliónmi párov báz.
Dekódovanie mikrobiómu sa môže začať
Christina Warinner má teraz profily DNA z troch zdrojov: moderný človek, moderný pes a paleofekálna hmota. Pri moderných zdrojoch pozná pôvod, ale nie pri vzorkách paleo. Počítač porovnáva moderné údaje s údajmi starodávnych vzoriek. A skutočne: alokácia je úspešná v ôsmich vzorkách. Päť paleokotových vzoriek je jednoznačne ľudských, zatiaľ čo dve sú jednoznačne od psov. Metóda funguje.
Teraz môže začať skutočný výskum: Pretože Christinu Warinnerovú a jej tím samozrejme nezaujíma iba rozdiel medzi dedičstvom zvierat a ľudí, chcú tiež zistiť, ako sú ľudia v minulých dobách kŕmení a ako to ovplyvnilo ich zdravie. Má. DNA starých vzoriek výkalov tiež odhaľuje, ktoré črevné baktérie mali ľudia v tom čase v tráviacom systéme.
V ľudskom čreve žijú miliardy baktérií - takzvaný mikrobióm alebo „črevná flóra“. A tieto mikroorganizmy hrajú pri trávení kľúčovú úlohu. Mnoho lekárov má dnes podozrenie, že dnešná strava viedla k úbytku tejto črevnej flóry a chorobám, ako sú rakovina a depresie. Dôkazom pre túto tézu by mohol byť výskum Christiny Warinner. V skutočnosti bola v porovnaní s modernými vzorkami vyššia koncentrácia baktérií v paleokote, ktoré používajú v čreve zeleninovú potravu.
Christina Warinner považuje túto zmenu v ľudskom mikrobióme za možnú príčinu chorôb spôsobených životným štýlom. Ale nie všetky tajomstvá skamenených výkalov ešte neboli rozlúštené. Pátranie sa len začalo.