圖為發現於比利時的尼安德特人的頜骨， 研究者通過其牙垢獲取了他們食譜的基因線索。
攝影：Royal Belgian Institute of Nature Sciences
撰文：Michelle Z. Donahue
尼安德特人的生活中並沒有能夠消除牙垢的牙膏，
在研究人類進化的微生物學者看來， 這些令普通人厭煩的牙垢簡直堪比一座金礦。 研究人員從尼安德特人的牙齒上獲取了牙垢， 從中發現了食用過的動植物的基因物質， 以及能夠揭示他們生活方式和生病原因的微生物殘跡。
研究人員從三個尼安德特人（分別來自比利時和西班牙）的頜骨中提取出古老的DNA和細菌進行了分析， 並將結果發表在近日的《Nature》雜誌上。
在發現於比利時的尼安德特人頜骨中， 研究人員發現了大量披毛犀和野羊的DNA， 表明尼安德特人的飲食主要以肉食為主。 而發現于西班牙的尼安德特人則似乎偏向以素食為主， 如苔蘚、松子和蘑菇。
然而更令人吃驚的是， Weyrich的團隊在鈣化的牙垢中發現了大量微生物， 並從體內細菌和真菌群落中提取到了DNA。
“這些研究發現讓我們對他們有了更深層的認識， 能夠大體瞭解尼安德特人日常生活中接觸的各種事物， 其中包括了他們所患的疾病， 以及他們用於治療疾病的藥物等等。 ”該研究負責人、阿德萊德大學的微生物學者Laura Weyrich這樣說道。
比如說， 來自西班牙El Sidrón的尼安德特人體內似乎含有某些菌株， 這些菌株曾一度讓他苦不堪言。 為了能夠緩解病痛， 他很有可能使用過植物性治療藥物。
此外， 研究還顯示， 來源於西班牙的尼安德特人曾飽受牙齒膿腫的困擾， 或是口腔甲烷短桿菌的一個亞種導致了膿腫。 研究人員還在同一牙垢樣本中發現了白楊樹的殘跡，
不僅如此， 這位尼安德特人還極有可能備受腹瀉和嘔吐的折磨， 這些症狀由比氏腸胞微孢子蟲所引發， 因此他可能使用過可產生抗生素的黴菌來治療疾病。 此外， 研究人員還在這位尼安德特人牙齒上的植物殘跡中發現了青黴菌的遺傳物質。
資料分析
通過牙垢來尋找古代生命線索， 這種方法實際上已經存在幾十年了。 自上世紀80年代起， 該研究的合作者Keith Dobney就一直在借助這類技術進行相關研究。
但是直到超強性能的顯微鏡和精密的遺傳學工具出現後， 研究人員才能真正地對史前牙垢進行深入研究，
圖為尼安德特人牙齒的近景照片， 可以清楚的看到牙齒上附著的鈣化物。
攝影：Royal Belgian Institute of Nature Sciences
然而研究情況卻並不樂觀， Weyrich表示， 一直到最近的10-15年， 科學家們依然會將博物館和實驗室新標本上的鈣化牙垢清除掉。
研究人員認為， 尼安德特人既食用肉類， 也食用蔬菜， 而且會使用植物為自己治病。 但是嚴格來講， 這並非最新觀點。 此前研究已經對尼安德特人牙齒上的牙釉質和植物殘跡進行了氮同位素的檢查， 因此最新的研究只是對此前研究結果進行了再深化。
真正引起Weyrich和其研究團隊注意的是， 根據研究資料顯示， 肉食者尼安德特人體內的微生物群落與素食者的不同， 而且這兩者體內的微生物也有別於與如今人類的體內微生物。
造成差異的最主要原因就在於飲食差異。 在研究古人類的基礎上， 如今科學家們可以更好的追蹤飲食對人體內微生物群體的影響， 以及對於人類進化的影響。
“利用現代醫學研究食譜變化如何導致人體內的微生物群落變化，這極為不易，要想獲得可靠的研究結果，必須得讓數百萬人連續數月吃同樣的食物。”Weyrich說道。
“但是尼安德特人始終生活在一個地方，食用的食物也僅限當地所產，因此我們可以把他們當做研究範本，這樣就能分辨出究竟是什麼原因導致他們體內的微生物群落發生了變化。”
亞伯丁大學的考古學家Dobney認為，通過將農業後時代人類體內的微生物群落與史前人類的相比較，或許可以為解決現代的飲食疾病提供方法。
“數百萬年來，微生物群落與人類一起進化，人類無法離開它們而獨立存活。諸如肥胖，糖尿病類的疾病也並非突然出現，通過對尼安德特人體內的微生物進行研究，我們可以更深入的瞭解人類的遷移活動，以及食譜變化對人類社會的影響。”Dobney說道。
至於尼安德特人究竟為何走向滅絕，我們也可以從這些研究中發現一些線索。
“那兩個來自比利時的尼安德特人是其群體中存活最長，也是存活至最後的一批，因此如果有線索表明，其體內微生物群落的改變對其健康產生了影響，那麼這將是我們關注的重點。”Weyrich說道。
接吻的證據？
圖為其中一位比利時尼安德特人的殘骸。
攝影：Royal Belgian Institute of Nature Sciences
Weyrich的研究團隊還對甲烷短桿菌的整個染色體組進行了測序，這種細菌可導致齒齦病，距今已有48,000年的歷史。迄今為止，這是目前基因組測序工作中最古老的一組細菌。
研究人員還發現，尼安德特人體內的甲烷短桿菌或起源於125,000年前，科學家認為當時智人已經與尼安德特人發生了混種。如今，這種細菌可通過唾液實現傳播，因此這一發現又為研究人員提出了一個有趣的問題：智人與尼安德特人在類似的親密時刻是如何互動的呢？
“人們通常認為繁殖場面是非常激烈和急促的，但是由於甲烷短桿菌屬口腔微生物，因此可通過接吻或分享食物傳播。我們從尼安德特人的口中發現了這種細菌，這將有助於瞭解它們是如何與人類共存的。這還僅僅是發現于尼安德特人口中的一種微生物而已。”Weyrich說道。
想要確定這種細菌在人群中傳播的方式，人們還需要展開更多的研究，但這一觀點已經令新墨西哥州大學的人類學者Lawrence Straus興奮不已，他對於歐洲尼安德特人的研究已有45年。
“如果能發現某種細菌通過尼安德特人傳播給智人的證據，那將會是多麼的激動人心啊。”Straus說道。
Straus非常希望能將這種先進的牙齒研究技術應用到其它古人類身上，“或許我們應該嘗試從紅淑女（Red Lady）的牙垢中提取細菌。”他這樣說道。紅淑女是一具渾身覆蓋著紅顏料的女性骨架，死於18,700年前，在西班牙北部地方被發現。
（譯者：流浪狗）
以及對於人類進化的影響。“利用現代醫學研究食譜變化如何導致人體內的微生物群落變化，這極為不易，要想獲得可靠的研究結果，必須得讓數百萬人連續數月吃同樣的食物。”Weyrich說道。
“但是尼安德特人始終生活在一個地方，食用的食物也僅限當地所產，因此我們可以把他們當做研究範本，這樣就能分辨出究竟是什麼原因導致他們體內的微生物群落發生了變化。”
亞伯丁大學的考古學家Dobney認為，通過將農業後時代人類體內的微生物群落與史前人類的相比較，或許可以為解決現代的飲食疾病提供方法。
“數百萬年來，微生物群落與人類一起進化，人類無法離開它們而獨立存活。諸如肥胖，糖尿病類的疾病也並非突然出現，通過對尼安德特人體內的微生物進行研究，我們可以更深入的瞭解人類的遷移活動，以及食譜變化對人類社會的影響。”Dobney說道。
至於尼安德特人究竟為何走向滅絕，我們也可以從這些研究中發現一些線索。
“那兩個來自比利時的尼安德特人是其群體中存活最長，也是存活至最後的一批，因此如果有線索表明，其體內微生物群落的改變對其健康產生了影響，那麼這將是我們關注的重點。”Weyrich說道。
接吻的證據？
圖為其中一位比利時尼安德特人的殘骸。
攝影：Royal Belgian Institute of Nature Sciences
Weyrich的研究團隊還對甲烷短桿菌的整個染色體組進行了測序，這種細菌可導致齒齦病，距今已有48,000年的歷史。迄今為止，這是目前基因組測序工作中最古老的一組細菌。
研究人員還發現，尼安德特人體內的甲烷短桿菌或起源於125,000年前，科學家認為當時智人已經與尼安德特人發生了混種。如今，這種細菌可通過唾液實現傳播，因此這一發現又為研究人員提出了一個有趣的問題：智人與尼安德特人在類似的親密時刻是如何互動的呢？
“人們通常認為繁殖場面是非常激烈和急促的，但是由於甲烷短桿菌屬口腔微生物，因此可通過接吻或分享食物傳播。我們從尼安德特人的口中發現了這種細菌，這將有助於瞭解它們是如何與人類共存的。這還僅僅是發現于尼安德特人口中的一種微生物而已。”Weyrich說道。
想要確定這種細菌在人群中傳播的方式，人們還需要展開更多的研究，但這一觀點已經令新墨西哥州大學的人類學者Lawrence Straus興奮不已，他對於歐洲尼安德特人的研究已有45年。
“如果能發現某種細菌通過尼安德特人傳播給智人的證據，那將會是多麼的激動人心啊。”Straus說道。
Straus非常希望能將這種先進的牙齒研究技術應用到其它古人類身上，“或許我們應該嘗試從紅淑女（Red Lady）的牙垢中提取細菌。”他這樣說道。紅淑女是一具渾身覆蓋著紅顏料的女性骨架，死於18,700年前，在西班牙北部地方被發現。
（譯者：流浪狗）