Сохранение окаменелых фекалий — это большое дело, поскольку они позволяют заглянуть в прошлое и узнать, чем питались животные тысячи лет назад и что могло их беспокоить. Человечество также не исключение: высохшие человеческие фекалии свидетельствуют о том, что мы всегда любили сыр и пиво, а наш микробиом эволюционировал на протяжении тысячелетий.
Открытие в Пещере мёртвых детей
В исследовании, опубликованном в журнале PLOS One, говорится, что ДНК, извлечённая из тысячелетних высохших фекалий, указывает на то, что древние люди, жившие в долине Рио-Запе на территории современной северной Мексики, страдали от кишечных инфекций, вызванных острицами или шигеллой.
Учёные, изучающие прошлое, рассматривают древние фекалии как капсулу времени, содержащую информацию о кишечных паразитах, пище и многом другом. Хотя микробная ДНК может сохраняться в образцах стула, анализ может быть сложным, поскольку ДНК со временем деградирует.
Команда использовала новую методику для анализа 10 образцов. Ранее большинство работ с древними фекальными материалами основывалось на секвенировании ДНК. Однако этот метод более общий: он даёт последовательность для всей ДНК, присутствующей в образце, но может пропустить менее концентрированные микробы, часто встречающиеся в древних фекалиях.
Новая методика
«Мы использовали проверенные qPCR-анализы для поиска генов, специфичных для кишечных патогенов», — говорит Капоне. «Этот подход, основанный на qPCR, имеет более низкий порог обнаружения, чем секвенирование».
С помощью этой методики команда выявила генетические сигнатуры широкого спектра кишечных паразитов, включая простейших Blastocystis и несколько штаммов бактерий E. coli. Эти патогены никогда ранее не были обнаружены в древних фекалиях. Кроме того, некоторые патогены, включая остриц, присутствовали в большинстве образцов.
Для Капоне высокая распространённость остриц стала невероятно удивительной, учитывая, что образцам более 1000 лет, а ДНК за такой длительный период времени сильно деградировала.
Согласно команде, такая работа является доказательством концепции использования qPCR для выявления кишечных паразитов у прошлых человеческих популяций. Некоторые из этих патогенов специфичны для человека, включая остриц и шигеллу, что указывает на возможность отличить инфицированных людей от отходов других видов.
Высокая распространённость кишечных паразитов потенциально указывает на то, что кишечные инфекции и антисанитария были распространены среди Лома-Сан-Габриэль. Однако, поскольку исследование было ограничено 10 образцами и нацелено на список хорошо изученных патогенов, сложно делать более широкие выводы. Будущие исследования с использованием большего количества образцов могли бы дать более полную оценку патогенов, которые досаждали нашим предкам.
«Существует большой потенциал в применении современных молекулярных методов для изучения прошлого», — добавил Браун в сопроводительном заявлении. «Высокочувствительные и специфичные целевые анализы могут дополнить подходы секвенирования, когда речь идёт о конкретных целях. Мы с нетерпением ждём продолжения этой совместной работы, чтобы лучше понять присутствие и распространение патогенов в древних образцах».